مطالعه آزمايشگاهي تاثير ميدان تنش هاي برجا و رژيم تنش بر آزمون شكست هيدروليكي در شرايط بارگذاري سه محوري واقعي

شكست هیدرولیكی یكی از مهمترین روشهای تحریك مخازن نفت و گاز است كه برای افزایش جریان سیال از مخازن با نفوذپذیری پایین به سمت چاه كاربرد دارد . پارامترهای مختلفی همچون خواص فیزیكی، مكانیكی سنگ و خواص سیال بر روند عملیاتی و اجرایی شكست هیدرولیكی نقش دارند. خواص مكانیكی سنگ شامل میدان تنشهای برجای زمین، وجود شكافهای طبیعی، نوع رژیم تنش، ضریب پروالاستیسیته سنگ، مقاومت كششی سنگ و مدول الاستیسیته سنگ است كه بر روی فشار شكست و جهت شكست تاثیر گذار میباشد. در این مطالعه به بررسی آزمایشگاهی اثر میدان تنشهای برجا و رژیم تنش بر روی شكست هیدرولیكی پرداخته شده است. بدین منظور دستگاه سه محورهای در دانشكده مهندسی شیمی دانشگاه صنعتی سهند تبریز طراحی و ساخته شد. طبق نتایج بدست آمده با افزایش ضریب تنش قائم، فشار شكست افزایش یافته و عمدتا هندسه شكست ایجاد شده، عمودی است و متناظر با تئوری شكست، شكست در راستای عمود بر حداقل تنش افقی برجا، گسترش مییابد. همچنین در رژیم تنشی گسل لغزشی، هندسه شكست ایجاد شده به صورت محوری و افقی مشاهده شده و فشار شكست با افزایش تنش تفاضلی افقی كاهش یافته است.

Hydraulic fracturing is one of the most important methods of oil and gas reservoirs stimulation strategies that applied for increasing of fluid flow from low permability formations into the wellbore. Different parameters such as physical properties of rock and fracturing fluid property have main rule in hydraulic fracturing operation. Insitu stress field, existing of inherental cracks in rock, poroelastisic coefficient, tensile strength and elastic moduls effects on fracture pressure and crack orientation. In this experimental study, effect of insitu stress field and stress regime on hydraulic fracture have been investigated, for exerting of true triaxial stress a new apparatus have been designed and build in faculty of chemical engineering of sahand university. Result show that with increasing of vertical stress, fracture pressure raises and geometry of crack mostly become vertical. In according to fracture theory, fracture are propagate in the direction perpendicular to minimum horizontal stress plane. In slipping fault stress regime, fracture geometry was horizontal and axial and with increasing of dividtoric stress, fracture pressure decrease