بررسي پارامتر‌هاي ژئومكانيكي آبخوان در فرآيند ذخيره‌‌سازي زيرزميني گاز طبيعي

ذخيره‌سازي زير‌زميني گاز به طور عمده به سه روش ذخيره‌سازي در مخازن نفت و گاز تخليه شده، ذخيره‌سازي در سفره‌هاي آب زير‌زميني (آبخوان‌ها) و ذخيره‌سازي در گنبدهاي نمكي انجام مي‌شود. ذخيره‌‌سازي زير‌زميني گاز طبيعي در آبخوان‌ها به دليل نزديكي به شهر‌هاي بزرگ و بازارهاي مصرف، از اهميت بسزايي برخوردار است. تاكنون ذخيره‌سازي گاز طبيعي در آبخوان‌ها از جنبه‌هاي مختلف مورد بررسي قرار گرفته است، اما از نقطه نظر ژئومكانيكي تاكنون مطالعه‌اي صورت نگرفته است. لذا در اين پژوهش به منظور بررسي پارامترهاي ژئومكانيكي اثرگذار بر روي فرآيند ذخيره‌سازي زير‌زميني گاز طبيعي در يك آبخوان، به شبيه‌سازي فرآيند با استفاده از نرم افزار المان محدود آباكوس پرداخته شده و پارامترهاي ژئومكانيكي موثر بر اين فرآيند مورد مطالعه قرار گرفته است.در ابتدا تاثير تزريق و توليد گاز بر فشار منفذي و جابجايي قائم مخزن در زمان‌ها و مكان‌هاي مختلف پس از پايان تزريق و در انتهاي توليد بررسي شد. در ادامه آناليز حساسيت نسبت به پارامترهاي ورودي مدل انجام شد. نتايج نشان داد كه نسبت تنش‌هاي افقي به تنش قائم اوليه بيشترين تاثير را در بالابردن احتمال گسيختگي كششي دارد. همچنين مقدار دبي تزريقي و توليدي بيشترين تاثير را بر افزايش احتمال گسيختگي برشي دارد و پس از آن، نسبت تنش‌هاي افقي به تنش قائم اوليه بيشترين تاثير را بر روي احتمال گسيختگي برشي دارد. در مورد جابجايي قائم مخزن در درجه اول دبي تزريقي و توليدي بيشترين تاثير را داشته و پس از آن مدول يانگ مخزن در رتبه بعدي قرار مي‌گيرد. بيشترين ‌ميزان جابجايي پس از تزريق در محل تزريق در حدود 8 ميلي‌متر و پس از پايان توليد در محل توليد در حدود 12 ميلي‌متر مي باشد. بيشترين ‌ميزان ‌افزايش‌ فشار ‌منفذي،‌ در ‌اطراف‌ چاه ‌تزريقي و‌‌ يك سال ‌پس‌ از شروع‌ تزريق ‌مي‌باشد، كه ميزان اين افزايش فشار نسبت به فشار اوليه آبخوان ‌برابر با 534 كيلو‌پاسكال است. بيشترﯾﻦ ﻣﯿﺰان اﻓﺖ ﻓﺸﺎر در ﭘﺎﯾﺎن دوره ﺗﻮﻟﯿﺪ در ﻣﺤﻞ ﭼﺎه ﺗﻮﻟﯿﺪي و ﺑﻪ ﻣﯿﺰان 2727 ﮐﯿﻠﻮ ﭘﺎﺳﮑﺎل ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﻓﺸﺎر اوﻟﯿﻪ آﺑﺨﻮان ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ.