تاثیر پارامترهای الاستیک لایه ها بر نحوه ی گسترش شکست هیدرولیکی با استفاده از روش ناپیوستگی- جابجایی

شکست هیدرولیکی به عنوان روشی برای تحریک مخازن نفتی به عوامل مختلفی از جمله خصوصیات محیطی که شکستگی در آن رشد می کند بستگی دارد. خصوصیات مکانیکی لایه ها به عنوان یکی از مهم ترین پارامترهای تاثیرگذار بر روند پیشروی شکست هیدرولیکی و هندسه ی آن شناخته می شوند. در این تحقیق با تغییر پارامترهای مقاومتی محیط دربرگیرنده ی شکست هیدرولیکی، فرآیند گسترش شکست هیدرولیکی در محیط های چند لایه(محیط نرم و سخت) و تحت تاثیر پارامترهای الاستیک، مورد ارزیابی قرارگرفته است. بدین منظور روش المان مرزی بر اساس فرمول بندی ناپیوستگی- جابجایی برای حل گسترش شکست هیدرولیکی در سازندهای لایه ای مورد استفاده قرار گرفت. از المان های مرتبه ی بالا برای مدلسازی مرز ترک و محیط به همراه المان نوک ترک برای افزایش دقت این روش عددی ارائه شده در محیط های ناهمگن(2DFPM) استفاده شده است. صحت روش عددی ارائه شده در مدلسازی مواد ناهمگن، به وسیله ی تعدادی مسئله ی دارای حل تحلیلی تایید گردید. در این مطالعه تنش های کششی ایجادشده در امتداد فصل مشترک به همراه فاکتور شدت تنش موجود در نوک ترک برای بررسی رفتار گسترش شکست هیدرولیکی در شرایط مختلف محاسبه گردیدند. نتایج نشان می دهد که بسته به وضعیت قرارگیری شکست هیدرولیکی نسبت به فصل مشترک (عمود، گذرنده و موازی) و همچنین پارامترهای محیط در برگیرنده ی شکستگی، میزان فاکتور شدت تنش ایجادی در نوک ترک و تنش های کششی در امتداد فصل مشترک متفاوت خواهند بود، که این دو پارامتر امکان گسترش شکستگی و یا احتمال توقف آن را تعیین می نمایند. همچنین میزان بازشدگی شکست هیدرولیکی به خصوصیات الاستیک لایه ها وابسته بوده و تغییر خصوصیات الاستیک لایه ها می تواند هندسه شکستگی را تحت تاثیر قرار دهد.