مشخصات مقاله:
عنوان فارسی مقاله:
مطالعات آزمایشگاهی شکست هیدرولیکی ناشی از تزریق تناوبی
عنوان انگلیسی مقاله:
Laboratory studies of hydraulic fracturing by cyclic injection
کلمات کلیدی مقاله:
شکستگی هیدرولیکی، حوادث آکوستیک، خستگی، تزریق سیکل
مناسب برای رشته های دانشگاهی زیر:
مهندسی معدن، عمران و زمین شناسی
مناسب برای گرایش های دانشگاهی زیر:
مکانیک سنگ، مهندسی هیدرولیک و زمین شناسی مهندسی
وضعیت مقاله انگلیسی و ترجمه:
مقاله انگلیسی را میتوانید به صورت رایگان با فرمت PDF از باکس زیر دانلود نمایید. ترجمه این مقاله با فرمت WORD – DOC آماده خریداری و دانلود آنی میباشد.
فهرست مطالب:
چکیده
1. مقدمه
2 مواد و روش تجربی
3. بحث و نتیجه‌گیری
3.1 شکست هیدرولیکی متعارف ماسه‌سنگ تنسی خشک
3.2 شکست هیدرولیک تناوبی ماسه‌سنگ تنسی خشک
3.3 شکست هیدرولیکی متعارف در ماسه‌سنگ تنسی اشباع‌شده
3.4 شکست هیدرولیکی تناوبی در ماسه‌سنگ تنسی اشباع‌شده
3.5 اثر تزریق تناوب بر نفوذپذیری شکست
3.6 اندازه‌گیری عرض منطقه‌ی فرایند با استفاده از تصاویر SEM
4. نتیجه‌گیری
قسمتی از مقاله انگلیسی و ترجمه آن:
Abstract
We assess the possibility of decreasing the breakdown pressure of rock and increasing the damage around hydraulic fracture by using pre-breakdown cyclic injection during hydraulic fracturing under triaxial stress conditions. Unlike the monotonous increase in pressure used in conventional hydraulic fracturing, the fluid is injected in cycles until breakdown. During cyclic injection, the peak pressure of each cycle is increased in an increment of 10% of the reference breakdown pressure. The reference breakdown pressure of the rock is the pressure at which the rocks fails during hydraulic fracturing by conventional injection. To obtain a reference breakdown pressures, specimens of dry and saturated Tennessee sandstone were hydraulically fractured by conventional injection. The decrease in breakdown pressure and increase in damage during cyclic injection is quantitatively compared with the case of conventional hydraulic fracturing. Acoustic emission (AE), fracture permeability, and Scanning Electron Microscope (SEM) images of the fracture surface were used to compare the damage around hydraulic fractures generated by conventional and cyclic injection hydraulic fracturing. Laboratory results indicate that the damage generated around hydraulic fracture by cyclic injection hydraulic fracturing of dry Tennessee sandstone is approximately twice that generated by conventional injection. Also, the breakdown pressure recorded during cyclic injection fracturing of dry Tennessee sandstone is lower and varies more than two standard deviations from that of conventional injection.
چکیده
ما در این تحقیق احتمال کاهش فشار فروپاشی سنگ و افزایش آسیب پیرامون ترک هیدرولیکی را با استفاده از تزریق تناوبی پیش از شکست طی شکست هیدرولیکی تحت شرایط تنش سه محوره ارزیابی می‌کنیم. برخلاف افزایش یکنواخت فشاری که در شکست هیدرولیکی عادی استفاده می‌شود، سیال در چند سیکل تا زمان شکست تزریق می‌شود. طی تزریق تناوبی، فشار بیشینه هر سیکل با فواصل 10% فشار فروپاشی مرجع افزایش پیدا می‌کند. فشار فروپاشی مرجع سنگ فشاری است که سنگ طی شکست هیدرولیکی در اثر تزریق عادی به نقطه تسلیم می‌رسد. برای به دست آوردن فشارهای شکست مرجع، نمونه‌هایی از ماسه‌سنگ خشک و اشباع تنسی به‌صورت هیدرولیکی با تزریق عادی شکسته شد. کاهش فشار فروپاشی و افزایش آسیب حین تزریق تناوبی به‌طور کمّی باحالت شکست هیدرولیکی عادی مقایسه شد. انتشار صوت (AE)، نفوذپذیری شکست و تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) برای سطح شکست جهت مقایسه آسیب حین شکست‌های هیدرولیکی ناشی از شکست هیدرولیکی عادی و شکست هیدرولیکی ناشی از تزریق تناوبی بکار گرفته شدند. نتایج آزمایشگاهی نشان داد آسیبی که حول ترک هیدرولیکی ناشی از شکست در اثر تزریق تناوبی در ماسه‌سنگ تنسی ایجاد می‌شود تقریباً دو برابر آسیب ناشی از تزریق عادی است. هم‌چنین، فشار فروپاشی‌ای که حین شکست ناشی از تزریق تناوبی در ماسه‌سنگ خشک تنسی ثبت شد کمتر بود و بیش از دو برابر انحراف معیار تزریق عادی تغییر یافت.