روابط حاكم بر فرآيندهاي توأمان هيدرومكانيكي گاز - زغال‌سنگ

در ﻋﺼﺮ ﺣﺎﺿﺮ ﻣﺪلﺳﺎزي ﻋﺪدي ﻣﺘﺪاولﺗﺮﯾﻦ روش در ﺣﻞ ﻣﺸﮑﻼت ﭘﯿﭽﯿﺪه ﻣﮑﺎﻧﯿﮏ ﺳﻨﮓ و ﻣﻬﻨﺪﺳﯽ ﻧﻈﯿﺮ ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزي ﻣﺨﺎزن ﯾﺎ ﺑﺎزﯾﺎﺑﯽ ﻣﺘﺎن ﻻﯾﻪ زﻏﺎﻟﯽ اﺳﺖ. وﻗﺘﯽﮐﻪ ﻣﺪﻟﯽ ﻃﺒﻖ زﺑﺎن رﯾﺎﺿﯽ ﻓﺮﻣﻮلﺑﻨﺪي ﺷﻮد، ﺳﻄﻮح ﻣﺨﺘﻠﻒ ﭘﯿﭽﯿﺪﮔﯽ را ﻣﯽﺗﻮان ﺑﺎ ﺗﺮﮐﯿﺐ ﮐﺮدن اﺟﺰا و ﻣﺆﻟﻔﻪﻫﺎ، ﺑﺎ دﻗﺖ و ﺗﻨﻮع ﻃﺒﻖ اﻫﻤﯿﺖ ﻣﺆﻟﻔﻪﻫﺎي ﻣﺸﺮوﺣﻪ اﯾﺠﺎد ﻧﻤﻮد. ﻓﺮﻣﻮلﺑﻨﺪي ﻣﺪل ﺗﻮأﻣﺎن ﺑﻪ درك ﻣﮑﺎﻧﯿﺰم ﻣﻬﺎﺟﺮت ﮔﺎز در زﻫﮑﺸﯽ آن، اﻧﻔﺠﺎر زﻏﺎل و ﮔﺎز در ﺣﯿﻦ اﺳﺘﺨﺮاج ﮐﻤﮏ ﺷﺎﯾﺎﻧﯽ ﻣﯽﮐﻨﺪ. ﺑﺮاي ﯾﮏ ﻣﺪل ﮐﻪ ﮔﻮﯾﺎي ﺗﺄﺛﯿﺮ ﺗﻮأﻣﺎن ﺑﯿﻦ ﺟﺮﯾﺎن ﮔﺎز و ﺗﻐﯿﯿﺮ ﺷﮑﻞ زﻏﺎل ﺑﺎﺷﺪ، ﺳﻪ ﻣﺆﻟﻔﻪي ﺗﻮﺻﯿﻒ ﺟﺮﯾﺎن ﮔﺎز، ﺗﻨﺶ و ﺷﮑﺴﺖ در زﻏﺎل ﺑﺎﯾﺪ در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺷﻮد. ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ﻣﺎﻫﯿﺖ رﻓﺘﺎر ﭘﯿﭽﯿﺪه ﮔﺎز و واﮐﻨﺶ آن ﺑﺮﺣﺴﺐ اﯾﻨﮑﻪ از ﻗﺎﻧﻮن ﺧﻄﯽ دارﺳﯽ ﺗﺒﻌﯿﺖ ﮐﻨﺪ ﯾﺎ از ﺣﺎﻟﺖ ﺧﻄﯽ ﺧﺎرج ﺷﺪه و ﺑﻪ اﺻﻄﻼح رﻓﺘﺎر ﻏﯿﺮدارﺳﯽ ﺑﻪ ﺧﻮد ﺑﮕﯿﺮد؛ ﻓﺮآﯾﻨﺪﻫﺎي ﺗﻮأﻣﺎن ﺑﺮﻫﻢﮐﻨﺶ ﮔﺎز- زﻏﺎلﺳﻨﮓ ﻣﻌﺎدﻻت ﺣﻞ ﻣﺘﻔﺎوﺗﯽ را ﺗﺠﺮﺑﻪ ﺧﻮاﻫﻨﺪ ﮐﺮد. در اﯾﻦ ﻣﻘﺎﻟﻪ، ﻣﺮوري ﺑﺮ رﻓﺘﺎر ﯾﮏ ﻣﺪل ﺗﻮأﻣﺎن ﻫﯿﺪروﻣﮑﺎﻧﯿﮑﯽ ﮔﺎز زﻏﺎلﺳﻨﮓ و ﻣﮑﺎﻧﯿﺰمﻫﺎي ﺣﺎﺻﻞ از ﺟﺬب و واﺟﺬﺑﯽ ﮔﺎز ﺑﺎ دو روﯾﮑﺮد رﻓﺘﺎر دارﺳﯽ - ﻏﯿﺮدارﺳﯽ ﺟﺮﯾﺎن ﮔﺎز ﻣﯽﺷﻮد. در روﯾﮑﺮد رﻓﺘﺎر ﻏﯿﺮدارﺳﯽ ﺟﺮﯾﺎن ﮔﺎز، اﺛﺮات ﺗﺮاﮐﻢ ﺟﻬﺘﯽ، ﺟﺮﯾﺎن ﻏﯿﺮدارﺳﯽ و آﻣﺎس اﻧﯿﺰوﺗﺮوپ در اﺳﺘﺨﺮاج ﮔﺎز از ﻣﺨﺎزن ﻻﯾﻪﻫﺎي زﻏﺎﻟﯽ ﻣﻬﻢ ﻗﻠﻤﺪاد ﻣﯽﺷﻮﻧﺪ ﮐﻪ ﺑﺪﯾﻦ ﻋﻠﺖ، ﺳﺒﺐ ﭘﯿﭽﯿﺪﮔﯽ ﻣﻌﺎدﻻت ﺟﺮﯾﺎن ﮔﺎز ﻣﯽﺷﻮد. درﺣﺎﻟﯽﮐﻪ در روﯾﮑﺮد رﻓﺘﺎر دارﺳﯽ ﺟﺮﯾﺎن ﮔﺎز، ﻣﻌﺎدﻻت ﺣﺎﮐﻢ ﺑﺮ رﻓﺘﺎر ﺗﻮأﻣﺎن ﮔﺎز- زﻏﺎلﺳﻨﮓ ﺻﺮﻓﺎً ﺑﺮﻫﻢﮐﻨﺶ ﺟﺬب و واﺟﺬﺑﯽ و اﺛﺮ ﮐﻠﯿﻨﮑﻨﺒﺮگ ﺑﺮ ﻧﻔﻮذﭘﺬﯾﺮي و ﺗﺨﻠﺨﻞ ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ و دﯾﮕﺮ اﺛﺮات ﺗﻮأﻣﺎن ﺗﺮاﮐﻢ ﺟﻬﺘﯽ، ﻧﻔﻮذﭘﺬﯾﺮي ﺟﻬﺘﯽ و آﻣﺎس اﻧﯿﺰوﺗﺮوپ در ﻻﯾﻪ زﻏﺎل ﻧﺎدﯾﺪه ﮔﺮﻓﺘﻪ ﻣﯽﺷﻮد. اﯾﻦ ﭼﺸﻢﭘﻮﺷﯽ دﻟﯿﻠﯽ ﺑﺮ رﻓﺘﺎر دارﺳﯽ ﺟﺮﯾﺎن ﮔﺎز ﻧﯿﺴﺖ، ﺑﻠﮑﻪ ﺑﻪ ﻣﻌﺎدﻻت ﻧﻔﻮذﭘﺬﯾﺮي، ﺗﺨﻠﺨﻞ و ﻣﻨﻈﻮر ﮐﺮدن رﯾﺰﺳﺎﺧﺘﺎرﻫﺎ در اﯾﺰوﺗﺮم ﺟﺬب ﺑﺮﻣﯽﮔﺮدد و ﻣﯽﺗﻮان ﺑﺮاي ﻣﻌﺎدﻻت ﺟﺮﯾﺎن دارﺳﯽ، ﻧﻔﻮذﭘﺬﯾﺮي ﺟﻬﺘﯽ و آﻣﺎس ﻧﺎﻫﻤﺴﺎﻧﮕﺮد را ﻧﯿﺰ ﻟﺤﺎظ ﻧﻤﻮد.