مطالعه آزمایشگاهی بررسی اثر ژئومتری ترک ایجاد شده در دیواره چاه، بر روی فشارشکست هیدرولیکی

اصطلاح شکست هیدرولیکی بیانگر فرآیند شروع و گسترش ترک در سنگ ناشی از فشار هیدرولیکی اعمال شده توسط سیال است که روشی برجا برای ارزیابی وضعیت تنش­های زمین و افزایش بهره­وری از مخازن نفتی است. در این تحقیق با انجام آزمون­های آزمایشگاهی، اثر ژئومتری ترک ایجاد شده در دیواره­ی چاه بر روی فشار شکست هیدرولیکی بررسی می­شود. این بررسی از این جهت اهمیت دارد که شرکت­های مجری عملیات شکست هیدرولیکی همواره سعی بر این دارند که هزینه­ی ناشی از خرید پمپ را کاهش دهند. از این­رو بررسی فشار می­تواند در انتخاب علمی یک پمپ مناسب، مفید واقع شود. برای انجام آزمایش یک سری نمونه­های استوانه­ای تو خالی جدار ضخیم از گچ با قطر خارجی 73 میلی­متر و قطر داخلی 25 میلی­متر و ارتفاع 150 میلی­متر آماده می­شود، در این نمونه­ها ترک­های مصنوعی ایجاد کرده و اثر طول، ارتفاع و عرض ترک بر روی فشار شکست هیدرولیکی بررسی می­شود. این آزمایش را برای چند حالت مختلف انجام داده و در هر سری یکی از پارامترها را تغییر داده و دو پارامتر دیگر ثابت نگه داشته می­شود و تاثیر هر یک از این پارامترها بر روی فشار شکست هیدرولیکی بررسی می­شود. برای ساخت نمونه­های مصنوعی استوانه­ای توخالی قالبی ساخته شد تا این نمونه­های ترک­دار آماده شود. نتایج آزمایشگاهی نشان می­دهد که فشار شکست هیدرولیکی با افزایش طول و ارتفاع ترک، به­صورت خطی کاهش می­یابد و با افزایش عرض ترک، به­صورت غیرخطی کاهش می­یابد. هم­چنین اثر طول ترک بر روی فشار شکست هیدرولیکی بیش­تر از ارتفاع ترک و آن نیز بیش­تر از عرض ترک است.