مطالعه آزمايشگاهي اثر تنش حرارتي بر فشار شكست هيدروليكي ماسه سنگ لوشان

در صنعت نفت براي افزايش شاخص توليد و بازيافت از چاه‌هايي كه به علت برداشت طولاني مدت، بازده آن كاهش يافته است يا سنگ‌هاي اطراف چاه ميزان نفوذپذيري كمي دارند از شكست هيدروليكي استفاده مي‌شود و چون عمليات شكست هيدروليكي پرهزينه است، به دست آوردن فشار لازم براي شكست هيدروليكي و تعيين پمپ مناسب براي اين عمليات، براي مجريان پروژه اهميت به سزايي دارد. در اين تحقيق از نمونه‌هاي ماسه‌سنگ منطقه لوشان براي مطالعه استفاده شد و تاثير تنش حرارتي روي فشار شكست هيدروليكي ماسه سنگ مورد بررسي قرار گرفت. براي مدلسازي آزمايشگاهي شكست هيدروليكي بر روي سلول سه محوري هوك تغييراتي داده شده استتا براي مدلسازي شكست هيدروليكي مناسب‌سازي شود. نمونه‌هاي مورد مطالعه به شكل استوانه‌اي توخالي جدار ضخيم، داراي قطر خارجي 7/54، قطر داخلي 12 و ارتفاع 108 ميلي‌مترند. براي بررسي اثر تنش حرارتي، آزمايش‌ها بر روي نمونه‌هايي كه ابتدا تا دماي 100 درجه سانتي‌گراد در كوره گرم شده و سپس در آب 5، 10 و 15 درجه سانتي‌گراد سرد شده‌اند، انجام شده است. نتايج به دست آمده حاكي از آن است كه با كاهش دماي سرد كردن نمونه‌ها، فشار شكست هيدروليكي كاهش مي‌يابد.در عمليات شكست هيدروليكي اين كاهش فشار شكست باعث مي‌شود كه پمپي با ظرفيت توليد فشار كمتري خريداري شود و در نتيجه هزينه‌هاي عمليات كاهش يابد. تغييرات فشار شكست هيدروليكي در اثر تنش حرارتي با تغييرات سرعت امواج طولي، وزن مخصوص خشك، مقاومت تراكم تك‌ محوري و نفوذپذيري تطابق دارد. از تصاوير سي‌تي‌اسكن نيز براي بررسي تغييرات ميكرو ترك‌ها استفاده شده است، مقدار سي‌تي از 1654 هانسفيلد به 1614 هانسفيلد كاهش پيدا كرد. مقدار سي‌تي محاسبه شده از اين تصاوير نيز تغييرات فشار شكست هيدروليكي را تاييد مي‌كند.