تأثير شكستگي طبيعي بر فشار سيال درون شكستگي هيدروليكي

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

شكست هیدرولیكی یكی از روش‌های انگیزش مخازن هیدروكربوری است كه با هدف افزایش برداشت از مخازن با نفوذپذیری كم، توسعه یافته است. به‌منظور طراحی ایمن و بهینه‌ی این فرآیند، ضروری است كه پارامترهای مؤثر بر گسترش ترك هیدرولیكی قبل از اجرای آن بر سنگ مخزن مورد ارزیابی قرار گیرد. در مخازن شكسته شده و دارای ناپیوستگی­های از پیش موجود، نحوه‌ی گسترش شكست هیدرولیكی به دلیل اندركنش آن با شكستگی‌های طبیعی متفاوت است به‌گونه‌ای كه این ناپیوستگی­ها می‌توانند فشار موردنیاز برای گسترش شكست هیدرولیكی را افزایش داده و بر جایگیری پروپانت و قدرت انتقال سیال در درون شكستگی تأثیر عمده‌ای داشته باشند. در همین راستا در این مطالعه یك برنامه‌ی عددی (2DFPM) با تلفیق روش المان مرزی ( ناپیوستگی- جابجایی (DDM)) و روش تفاضل محدود (FDM) با هدف مدلسازی هندسه‌ی شكست هیدرولیكی در مخازن شكسته شده توسعه‎ی داده شد و با استفاده از مدل KGD اعتبارسنجی گردید. در ادامه حالات مختلف برخورد شكست هیدرولیكی با ناپیوستگی مدلسازی شد و تأثیر ناپیوستگی­های از پیش موجود بر تغییرات فشار سیال درون شكستگی هیدرولیكی و میزان بازشدگی آن مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد كه نحوه‌ی برخورد شكست هیدرولیكی به ناپیوستگی طبیعی و پارامترهای تزریق از عوامل عمده‌ی كنترل كننده‌ی گسترش شكست هیدرولیكی در مخازن شكسته شده هستند.

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.