بررسی جوانه زنی و روند گسترش ترک به همراه تغیرات فشار سیال پمپ شده به دهانه چاه درعملیات شکست هیدرولیک چاه های نفت و گاز

اصطلاح شکست هیدرولیکی بیانگر فرایند شروع وگسترش شکستگی در سنگ، ناشی از فشار هیدرولیکی اعمال شده توسط سیال است. در پژوهش حاضرکه به منظور شبیه سازی فرایند شکست هیدرولیکی تعریف شده است از اطلاعاتمقالات معتبر در زمینه شکست هیدرولیکی به عنوان داده های ورودی استفاده شده است، و مدل دو بعدی کرنش صفحه ای برای تحلیل فرایند شکست هیدرولیکی در نرم افزار Abaqus طراحی شده است. تعریف محیط ناهمگن نیز به صورت سابروتین نویسی در نرم افزار فورترن انجام شده است. تنش های درجا بر اساس سه نسبت تنشی بررسی شده در مقالههابرت به هر دو مدل همگن و غیرهمگن اعمال میشود. به منظور بررسی مکانیزم جوانه زنی و رشد ترک، از روش نویناجزاء محدود توسعه یافته استفاده شده و مدل آسیب بر مبنای تنش اصلی بیشینه، به عنوان معیار ترک درنظر گرفته شده است. در این پژوهش مدل های همگن تحت شرایط تنشی مختلف تحلیل و اثر پارامترهایی نظیر تنش های درجا و فشار منفذی مورد بررسی قرار میگیرد و نتایج بدست آمده با تئوری های موجود صحت سنجی میشود. بعد از اطمینان از صحت مدل سازی های انجام شده، با غیر همگن در نظر گرفتن محیط، تمامی مدل سازی های انجام شده برای محیط همگنتکرار شده و با مقایسه نتایج دو محیط تأثیر غیرهمگن بودن خاک را در پدیده شکست هیدرولیک بررسی میکنیم. بر این اساس در نظر گرفتن بستر ناهمگن، بدون تغیر در محل جوانه زنی نسبت به محیط همگن باعث تغیر شرایط تنشی دهانه چاه شده و فشار جوانه زنی را نسبت به محیط همگن افزایش میدهد.

Keywords:

شکست هیدرولیک , محیط غیر همگن , معیار تنش اصلی بیشینه , Abaqus , مدل آسیب