A three-dimensional poroelastic analysis of rock failure around a hydraulic fracture

تنش سه بعدی و توزیع فشار منفذی در اطراف یک شکست هیدرولیکی به صورت عددی محاسبه می شود تا بتواند پتانسیل شکست سازمانی ناشی از فشار بر روی شکست هیدرولیکی را تحلیل کند. مدل عددی سه بعدی که از روش عنصر محدود و روش انقطاع جابجایی تخلخل استفاده می کند، ترکیب شده است. عناصر روش های فرموله سازی و راه حل مدل برای اولین بار ارائه شده است. سپس، مسئله تزریق آب به یک شکستگی مستطیلی در بارنت شیل ارائه شده است و پتانسیل شکست سنگ با استفاده از معیار شکست شکست مور کولون با برش کششی تعیین شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که شکستگی سنگ می تواند در مجاورت شکست رخ می دهد به خصوص در نزدیکی راهنمایی شکستگی. حالت شکست غالب تنش در مجاورت نزدیک شکستگی است که فشار منافذ آن به بالاترین مقدار می رسد. پتانسیل شکست برش از دیوار شکستگی وجود دارد که در آن تنشهای برشی برای غلبه بر مقاومت سنگ به اندازه کافی زیاد است. تجزیه و تحلیل نرخ های مختلف تزریق نشان می دهد که میزان افزایش ناخالصی بالقوه با افزایش میزان تزریق افزایش می یابد. ناحیه شکست بزرگتر است زمانی که شکل گیری یک مدول بالاتر از کشش است. تزریق مایع چسبندگی کمتر باعث افزایش نفوذ فشار منفذ در سنگ می شود و اندازه ناحیه شکست را افزایش می دهد.