تأثیر شکستگی طبیعی بر فشار سیال درون شکستگی هیدرولیکی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسنده

استادیار، دانشکده مهندسی معدن، دانشگاه صنعتی اصفهان

چکیده

شکست هیدرولیکی یکی از روش‌های انگیزش مخازن هیدروکربوری است که با هدف افزایش برداشت از مخازن با نفوذپذیری کم، توسعه یافته است. به‌منظور طراحی ایمن و بهینه‌ی این فرآیند، ضروری است که پارامترهای مؤثر بر گسترش ترک هیدرولیکی قبل از اجرای آن بر سنگ مخزن مورد ارزیابی قرار گیرد. در مخازن شکسته شده و دارای ناپیوستگی­های از پیش موجود، نحوه‌ی گسترش شکست هیدرولیکی به دلیل اندرکنش آن با شکستگی‌های طبیعی متفاوت است به‌گونه‌ای که این ناپیوستگی­ها می‌توانند فشار موردنیاز برای گسترش شکست هیدرولیکی را افزایش داده و بر جایگیری پروپانت و قدرت انتقال سیال در درون شکستگی تأثیر عمده‌ای داشته باشند. در همین راستا در این مطالعه یک برنامه‌ی عددی (2DFPM) با تلفیق روش المان مرزی ( ناپیوستگی- جابجایی (DDM)) و روش تفاضل محدود (FDM) با هدف مدلسازی هندسه‌ی شکست هیدرولیکی در مخازن شکسته شده توسعه‎ی داده شد و با استفاده از مدل KGD اعتبارسنجی گردید. در ادامه حالات مختلف برخورد شکست هیدرولیکی با ناپیوستگی مدلسازی شد و تأثیر ناپیوستگی­های از پیش موجود بر تغییرات فشار سیال درون شکستگی هیدرولیکی و میزان بازشدگی آن مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که نحوه‌ی برخورد شکست هیدرولیکی به ناپیوستگی طبیعی و پارامترهای تزریق از عوامل عمده‌ی کنترل کننده‌ی گسترش شکست هیدرولیکی در مخازن شکسته شده هستند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The Effect of Natural Fracture on Fluid Pressure Profile along the Hydraulic Fracture Length

نویسنده [English]

  • M Behnia
Assistant Professor, Dept. of Mining Engineering, Isfahan University of Technology, Iran
چکیده [English]

Hydraulic Fracturing method was developed to increase the productivity of low permeability reservoirs. In this method, it is very important to predict the hydraulic fracturing geometry to ensure a safe and optimum design. Hydraulic fracture propagation is affected from natural discontinuities (fault, joint…) in fractured reservoirs. In this study, the interaction of hydraulic fracture with natural fractures and consequently the fracture propagation and variation of fluid pressure inside the hydraulic fracture is studied numerically. The numerical program (2DFPM) was developed based on combination of boundary element method (displacement discontinuity method (DDM)) and finite difference method (FDM). The validity of the numerical program was verified by KGD model. Different conditions of hydraulic and natural fracture interaction are modeled and the effect of natural fracture on distribution of fluid pressure profile along the hydraulic fracture length is studied. The results show that the interaction condition and injection parameters of fluid have more influence on the hydraulic fracturing method.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Hydraulic Fracturing
  • Natural fracture
  • Fluid Pressure Profile
  • Displacement Discontinuity Method
  • finite difference method