نوع مقاله: علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه تربیت مدرس

2 استاد گروه مکانیک سنگ، دانشگاه تربیت مدرس

چکیده

مشبک‌ کاری با لیزردر استخراج هیدروکربورها در حال تحقیق می‌باشد. ازمزایای استفاده از لیزر در مشبک‌کاری می‌توان به افزایش تراوایی سنگ مخزن به دلیل ایجاد شکستگی اشاره نمود. تعدادی از مخازن هیدروکربوری در ایران در سازندهای متشکل از لایه‌های آهکی می‌باشد. لذا نمونه مورد بررسی از آهک لایه‌های نفتی بوده است. بمنظور کامل کردن مطالعه در سنگ‌ها از یک نمونه گرانیت نیز استفاده شده است. در این تحقیق مدل المان محدود برای مدل‌سازی تأثیر نوع اشباع در تنش‌های حرارتی و مکانیکی ناشی از سوراخ‌کاری با لیزر ND:YAG در نمونه سنگاستفاده شده است. لذا نرم افزار آباکوس (ABAQUS) برای تحلیل‌های حرارتی و مکانیکی انتخاب شده و در آن، خصوصیات حرارتی سنگ مخزن از قبیل هدایت حرارتی، چگالی و ظرفیت گرمایی در نظر گرفته شده اند. نتایج تحقیق مشخص نمود که در نمونه سنگ‌های آهک و گرانیت، بیشترین تغییرات حرارت در حالت اشباع از آب می‌باشد. در صورتیکه تنش ماکزیمم ایجاد شده در اثر لیزرکاری در حالت خشک بیشتر از حالت‌های اشباع است. تنش ایجاد شده در سنگ با حرارت و انرژی ویژه حفاری رابطه عکس دارد. همچنین سنگ‌آهک نسبت به گرانیت حساسیت بیشتری در برابر تغییرات حرارت از خود نشان می‌دهد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Effect of Saturation Types in Thermal and Mechanical Stresses due to Laser Perforating in Hydrocarbon Reservoirs

نویسنده [English]

  • M Ahmadi 2

2 Tarbiat Modares University

چکیده [English]

Laser rock perforating is a complex phenomenon that depends on many factors. Since it’s not possible to examine all of the factors experimentally, numerical modelling can be effectively used. In this study, a finite element code (FEM) have been taken to model the thermal and mechanical stresses induced by laser drilling ND:YAG in the hydrocarbon reservoir rock samples. For this purpose ABAQUS software was used to analyse the thermal and mechanical stresses induced by laser. It is found that Numerical models, show good correlation with the actual observation for holes with 2 millimetre diameter. In addition, the larger the diameter of the hole is, the vaster the effective zone of stress concentration. Therefore fracturing occurs in larger zone around the hole.

کلیدواژه‌ها [English]

  • laser perforating
  • thermal and mechanical stresses
  • saturation kinds
  • numerical analysis and ABAQUS