شناسایی و ارزیابی نواحی مناسب استحصال گاز به روش شکست هیدرولیکی با استفاده از مدل یک بعدی ژ ئومکانیکی زمین در شیل های گازی غرب کشور

منابع غیرمتعارف مانند شیل های گازی، به دلیل تراوایی پایین، نیازمند روش های خاصی مانند شکست هیدرولیکی و حفاری افقی برای تولید هستند. طراحی موثر این فرآیند مستلزم شناخت مکانیزم شکست سنگ و لحاظ پارامترهای ژئومکانیکی جهت تعیین نواحی مناسب است. برای طراحی مدل ژئومکانیکی شیل های گازی، پارامترهایی مانند شکستگی های طبیعی، خواص مکانیکی لایه ها، فشار منفذی، کانی شناسی و تنش های برجا در نظر گرفته شدند. با استفاده از داده های پتروفیزیکی، بررسی های میدانی و آزمایشگاهی، برای هر چاه مدل سازی ژئو مکانیکی انجام شد. نتایج نشان داد فشار منفذی در لایه های هدف بالاتر از نرمال بوده و تولید را تسهیل می کند. نتایج محاسبات نشان داد که رژیم تنش حاکم در منطقه از نوع امتدادلغز بوده و نزدیکی مقدار تنش افقی حداقل به تنش روباره، همراه با اختلاف قابل ملاحظه میان تنش های افقی حداقل و حداکثر، موجب بروز شکستگی های کششی و برشی متعدد در دیواره چاه طی حفاری شده است. تحلیل شکستگی های دیواره چاه نشان می دهد که تنش افقی حداکثر دارای راستای شمال شرقی–جنوب غربی است. تعیین بازه های عمقی مناسب برای شکست هیدرولیکی در چاه های مورد مطالعه، با بررسی دو پارامتر تنش افقی حداقل و شاخص شکنندگی انجام شد. شاخص شکنندگی، بیانگر تمایل سنگ به تشکیل شکستگی های پیچیده در اثر تزریق سیال بوده و با استفاده از تغییرات مدول یانگ و نسبت پواسون به صورت برجا محاسبه گردید. از سوی دیگر، تنش افقی حداقل نقش موثری در محدود کردن گسترش شکست به لایه های مجاور ایفا می کند. بر این اساس، لایه هایی که دارای مقدار کمتر تنش افقی حداقل و در عین حال شاخص شکنندگی بالاتری نسبت به لایه های فوقانی و تحتانی بودند، به عنوان گزینه های مناسب برای شکست هیدرولیکی انتخاب شدند.

کلیدواژه ها:

مدل ژئومکانیک یک بعدی ، خواص الاستیکی سنگ ، شکست هیدرولیکی ، شیل گازی ، تنش افقی حداقل