بهینه سازی عملیات شکاف هیدرولیکی با استفاده از مدل شبه سه بعدی در سازندهای لایه لایه

در حدود 10 سال پیش، مفهومی تحت عنوان طراحی یکپارچه شکاف هیدرولیکی(UFD) به عنوان روشی جامع جهت بهینه سازی هندسه فیزیکی چاه به منظور دستیابی به بالاترین میزان بهره دهی مخزن ارایه گردید. در این روش با تعریف عدد پروپانت به عنوان یک پارامتر همبستگی، میتوان بیشینه ضریب بهره دهی بدون بعد مخزن (DJ) را در ضریب هدایت پذیری بهینه شکاف (fDC) بدست آورد. سپس میتوان طول و عرض شکاف را با ثابت و معلوم در نظر گرفتن ارتفاع شکاف، محاسبه نمود. به هر حال، ارتفاع شکاف در طول شکاف ایجاد شده ثابت نمیباشد و نمیتوان در طراحی عملیات شکاف هیدرولیکی آن را ثابت فرض نمود. این تغییرات ارتفاع شکاف در طول شکاف ایجاد شده به مقدار زیادی به فشار خالص شکاف (و بالعکس) وابسته است. در این مقاله به منظور طراحی عملیات شکاف هیدرولیکی در چاه های نفت و گاز روشی معرفی شده است که ارتفاع شکاف را به مقدار فشار خالص شکاف مرتبط می سازد. در این روش، به ازای هر میزان فشار خالص شکاف در نظر گرفته شده، ارتفاع شکاف با توجه به جرم پروپانت و تراوایی مخزن و پروپانت، که با عدد پروپانت نشان داده میشود، تعریف می گردد. با ترکیب نمودن یک مدل انتشار شکاف مانند مدل PKN و در نظر گرفتن تغییرات ارتفاع شکاف، میتوان میزان فشار خالص اولیه را محاسبه و آن را با مقدار اولیهی در نظر گرفته شده مقایسه نمود و این کار را تا همگرا شدن فشار خالص شکاف تکرار می نماییم. علاوه بر این، در این مقاله ضمن ارایه الگوریتم بهینه جهت طراحی شبه سه بعدی عملیات شکاف هیدرولیکی و ارایه معادلات کاربردی آن، اهمیت بهره گیری از روش شبه سه بعدی در طراحی عملیات شکاف هیدرولیکی نیز بیان می گردد.