مرتضی جوادی اصطهباناتی - استادیار دانشکده مهندسی معدن، نفت و ژئوفیزیک، دانشگاه صنعتی شاهرود

هدف از این مقاله، توسعه یک معیار کمی با کاربری ساده جهت تعیین حد بحرانی جریان غیرخطی (انحراف از قانون دارسی) در شکستگی های سنگی است. بدین منظور، ابتدا با ترکیب قانون فورچی میر، عدد فورچی میر و روابط ریاضی، یک معیار کمی جدید تحت عنوان گرادیان هیدرولیکی بحرانی توسعه داده شده است. در ادامه، نتایج حاصل از آزمایش های جریان سیال درون شکستگی های سنگی تحت تنش نرمال و برشی مورد بررسی قرار گرفته و دامنه تغییرات گرادیان هیدرولیکی بحرانی برای شکستگی های سنگی تعیین شده است. نتایج حاصل از این مطالعه نشان می دهد، در عمده موارد، رفتار جریان سیال درون شکستگی های سنگی بصورت از قانون فورچی میر (رفتار غیرخطی) تبعیت نموده که برای مقادیر بسیار اندک دبی جریان (حالت حدی میل دبی جریان به سمت صفر) قانون فورچی میر به قانون دارسی تقلیل می یابد. همچنین، در عمده موارد، گرایان هیدرولیکی بحرانی کمتر از 25 بوده که این دامنه از گرادیان هیدرولیکی در بخش عمده ای از مخازن هیدروکربوری حادث می شود. بنابراین، می توان اینگونه نتیجه گیری کرد که در بخش های زیادی از مخازن هیدروکربوری شکافدار، جریان هیدروکربور داخل شکستگی ها از نوع غیرخطی بوده و مدل سازی اینگونه مخازن با استفاده از قانون دارسی با خطای زیادی همراه خواهد بود.

جریان غیرخطی، انحراف از قانون دارسی، مخازن شکافدار، گرادیان هیدرولیکی بحرانی، رینولدز بحرانی