تعیین حداقل فشار لازم برای آغاز رشد ترک

در طی دهه های گذشته، مطالعات زیادی در زمینه شکست هیدرولیکی انجام شده است. این تکنیک اساسًا برایافزایش محصول دهی چاههای نفت و گاز مورد استفاده قرار میگیرد. از آنجایی که عملیات شکست هیدرولیکی یک فرآیندرشد ترک در دیواره چاه است، معمولاً از دیدگاه مکانیک شکست سنگ مورد بررسی قرار می گیرد. شکست و رشد ترکزمانی اتفاق میافتد که مقدار پارامترهایی نظیر تنش، کرنش و انرژی در اطراف نوک ترک به مقدار بحرانی خود که معمولاًیک مشخصه ذاتی از هر ماده ترکداری است، برسد. یکی از پارامترهای مهم در طراحی و مبحث شکست هیدرولیک، تعیینحداقل فشار لازم برای آغاز رشد ترک می باشد، چرا که بر اساس این پارامتر پمپ های لازم برای انجام عملیات شکستهیدرولیک تعیین می گردد. برای تعیین این پارامتر از تئوری های شکست استفاده می شود. در این مقاله، با استفاده از اصولمقاومت مصالح و ترکیب با تئوریهای شکست، معادله ای برای تعیین حداقل فشار لازم برای آغاز رشد ترک تعیین شد.سپس به بررسی تاثیر پارامترهای مختلف در تعیین حداقل فشار لازم برای شکست پرداخته شد. نتایج نشان دادند که باافزایش چگالی سنگ، ضریب تنش افقی به قائم، چقرمگی سنگ و عمق سازند برای انجام عملیات شکست هیدرولیک،حداقل فشار لازم برای شکست نیز افزایش یافته و چگالی سیال تاثیر چندانی بر حداقل فشار لازم بر شکست ندارد.

کلیدواژه ها:

رشد ترک ، فشار حداقل ، شکست هیدرولیک ، مکانیک شکست ، معادلات جریان