مدلسازی آزمایشگاهی جهت ترکهای ایجاد شده به روش شکست هیدرولیکی

چکیده 
 شکست هیدرولیکی یکی از مهمترین روشهای تحریک مخازن نفت و گاز است که اخیرا به عنوان روشی برای افزایش کارآیی مخازن ژئوترمال و همچنین افزایش استخراج گاز متان از لایههای زغال سنگ مورد استفاده قرار گرفته است. این تکنیک به عنوان یکی از روشهای تعیین حالت تنش برجا کاربرد گستردهای در مهندسی معدن، عمران و بویژه در مطالعه ساختگاه سدها دارد. یکی از مهم- ترین مزیتهای آزمون شکست هیدرولیکی در ارزیابی مقادیر تنشهای برجا، عدم وابستگی آن به عمق آزمون است. همچنین با استفاده از نتایج این آزمون، جهات تنشهای اصلی با دقت خوبی ارزیابی میگردد. براساس معیار گریفیث، شکستهای هیدرولیکی ایجاد شده به این روش، در جهت عمود بر تنش اصلی کمینه گسترش مییابند. در این مقاله، نتایج حاصل از مطالعات آزمایشگاهی انجام شده بر روی شکست هیدرولیکی، ارائه شدهاند. دستگاهی برای اعمال بارگذاری سه محوری، همزمان با اعمال فشار هیدرولیکی داخلی، ساخته شد و آزمایشهایی بر روی نمونههای ماسه سنگ و آندزیت انجام گرفت. حالتهای مختلفی از تنشها بر روی نمونههای آزمایشی اعمال شدند و ارتباط میان جهات شکستهای هیدرولیکی ایجاد شده با حالت تنشهای موجود، مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان دادند که شکستهای هیدرولیکی ایجاد شده در آزمایشگاه همخوانی بسیار خوبی با جهت تنشهای اصلی دارند. در شرایطی که تنش اصلی اعمال شده بر نمونهها در راستای قائم، افقی و مایل بود، شکستگیهای هیدرولیکی نیز به ترتیب قائم، افقی و مایل گسترش یافتند که با پیش بینیهای انجام گرفته برای گسترش جهت شکستهای هیدرولیکی مطابقت دارد. این نتایج نشان دادند که میتوان از روش آزمایشگاهی پیشنهاد شده به عنوان ابزاری برای مطالعه تاثیر شرایط مختلف بر روی شکستهای هیدرولیکی بهره برد.

واژه های کلیدی:

شکست هیدرولیکی، مطالعه آزمایشگاهی، جهت شکست هیدرولیکی.

نویسندگان :

هادی کیوانی هزهبران  ، محمد تقی همزبان قراملکی  ، هادی شاکری

پنجمین کنفرانس مکانیک سنگ ایران (1393)