مدلسازی عددی مغارهای ذخیرهسازی گاز طبیعی در گنبدهای نمکی

در این مقاله با توجه به پتانسیل ذخیره سازی گاز طبیعی در بعضی از گنبدهای نمکی کشور، ضمن معرفی متدولوژی اجرای این قبیل مغارها، رفتار مکانیکی یک مغار ذخیرهسازی گاز طبیعی که در گنبدی نمکی با رفتار خزشی احداث شده با استفاده از روش اجزا محدود و به کمک نرمافزار ABAQUS مدلسازی شد. بارگذاری وابسته به زمان اعمالی در جداره مغار به خوبی نحوه تغییرات فشار داخلی آن را در طی فرآیند معدنکاری انحلالی و چرخههای تزریق و برداشت گاز منعکس می- کند. نتایج مدلسازی نشان میدهد که بیشترین میزان تنش ون میزز در سقف مغار و در انتهای اولین دوره برداشت به وجود میآید. به علاوه بیشترین میزان اتساع نیز در سقف مغار اما در انتهای آخرین دوره برداشت پدید می آید. به کمک روند مدلسازی ارائه شده و معیار اتساع بحرانی مقدار بهینه برای فشار داخلی کمینه مورد بررسی قرار گرفت. در نهایت به کمک شیب زمینگرمایی زمین و با استفاده از معادله حالت لی- کسلر، میزان گاز پایه مورد نیاز به ازای مقدار بدست آمده برای فشار داخلی کمینه محاسبه گردید.

واژه های کلیدی :

مغار نمکی، ذخیره سازی گاز طبیعی، فشار داخلی کمینه، گاز پایه.

نویسندگان :

حسین رفیعی

چهارمین کنفرانس مکانیک سنگ ایران (1390)

طراحی مفهومی مغارهای ذخیرهسازی نفت خام در منطقهی عمومی بندر گناوه

در فاز مطالعات امکانسنجی احداث مخازن زیرزمینی در جنوب کشور، ذخیرهسازی 10 میلیون بشکه نفت خام در منطقهی عمومی بندر گناوه پیشبینی شده است. از اینرو در این مقاله، بخشی از طراحی مفهومی مغارهای ذخیرهسازی گناوه آورده شده است. در ابتدا شرحی کوتاه بر مفاهیم ذخیرهسازی نفت خام و روشهای مهار نشت در مغارهای سنگی بیان و روش مهار نشت مغارهای گناوه نیز تعیین میشود. سپس با توجه به شرایط ژئومکانیکی تودهسنگ در سازند آغاجاری، طراحی مفهومی مغارها با فرض محیط پیوسته وبوسیلهی نرمافزار FLAC3D انجام شده است. با توجه به مقادیر پیشبینی شده برای پارامترهای ژئومکانیکی و تنشهای برجا بوسیلهی روشهای تجربی و نرمافزارهای ژئومکانیکی، مغارهای ذخیرهسازی منطقهی گناوه با ابعاد هندسی متفاوت مدلسازی شد و نتایج حاصل، مقادیر قابل قبولی را برای جابجاییها در جدارهی مغار پیشبینی نمود. با توجه به نتایج اولیه، انجام مطالعات تکمیلی برای تعیین دقیق پارامترهای مقاومتی، تنش و ناپیوستگیهای ساختگاه گناوه پیشنهاد شده است، تا امکان تدقیق مدلها، تخمین وضعیت پایداری و طراحی سامانهی نگهداری و پوشش داخلی مغارها در بخشهای بعدی طراحی مفهومی فراهم شود.

واژههای کلیدی :

طراحی مفهومی، مغارهای ذخیرهسازی، نفت خام، پوشش فولادی، تنشهای برجا.

نویسندگان :

ملیحه داودآبادی ، احمد رمضانزاده ، حسین جلالیفر

چهارمین کنفرانس مکانیک سنگ ایران (1390)

تعیین خصوصیات ژئومکانیکی بدست آمده از لاگ DSI و آزمایشهای مکانیک سنگی بر روی نمونههای سنگ مخزن و مقایسه بین آنها

خصوصیات فیزیکی و مکانیکی سنگ مخزن نفت، با استفاده از آزمایشات مکانیک سنگی و لاگهای چاهپیمایی( FMI و DSI ) قابل اندازهگیری است . تعیین خصوصیات مکانیکی سنگ مخزن در آزمایشگاه، در مقایسه با اندازهگیریهای غیر مستقیم، از دقت بالاتری برخوردار است. در این تحقیق اطلاعات ژئومکانیکی و مکانیکی بدست آمده از تفسیر لاگ DSI رانده شده در میدان اهواز - مخزن بنگستان، با نتایج حاصل از آزمایشهای مکانیکسنگی انجام شده بر روی نمونههای سنگ مخزن، مقایسه شده و نتایج بدست آمده ارائه شده است. علاوه بر این با استفاده از تحلیل نتایج بدست آمده از آزمایشگاه و تفسیر لاگ DSI ، رانده شده درون چاه، پتانسیل ایجاد و گسترش ترک در مخزن مورد مطالعه قرار گرفت و مشخص گردید که سنگ مخزن پتانسیل توسعه شکست جهت انجام عملیات لایهشکافی هیدرولیکی را دارد.

واژههای کلیدی:

لایهشکافی هیدرولیکی، لاگ چاهپیمایی، استحکام، مدول الاستیک، نسبت پواسون.

نویسندگان :

محمد اسدپور خواجهگانی ، لهراسب فرامرزی ، غلامعباس صفیان

چهارمین کنفرانس مکانیک سنگ ایران (1390)

مدلسازی آزمایش بارگذاری صفحهای با استفاده از مدلسازی عددی سهبعدی به روش المانهای مجزا ( مطالعه موردی: تودهسنگ پی سد بختیاری)

مدول تغییرشکلپذیری یکی از مهمترین پارامترهای ژئومکانیکی تودهسنگ است که برای اندازهگیری آن روشهای مختلفی از آزمایشهای برجا نظیر آزمایشهای دیلاتومتری، بارگذاری صفحهای و جک تخت تدوین شده است. از این میان، آزمایش بارگذاری صفحهای ( PLT ) یکی از مطمئنترین و پرکاربردترین روشهاست که به صورت گسترده در پروژههای متعدد سدهای بتنی کشور از جمله در ساختگاه سد بختیاری واقع در استان لرستان انجام شده است. در این مقاله به بررسی عوامل مؤثر بر نتایج مدول تغییر شکل پذیری به دست آمده از آزمایش های PLT پرداخته میشود . بدین منظور، در مورد یکی از آزمایشهای انجام شده، پس از برآورد مدول تغییر شکلپذیری تودهسنگ ( Em ) با استفاده از روش پیشنهادی Unal ، از مدلسازی عددی سهبعدی به روش المانهای مجزا به منظور ارزیابی آزمایش PLT استفاده شده است. سپس با توجه به نقش بارز ناپیوستگیها و خصوصیات آنها بر مقدار مدول تغییر شکل تودهسنگ، از طریق تحلیل حساسیت، تأثیر پارامترهایی همچون سختی عمودی، سختی برشی و فاصله داری ناپیوستگیها در دامنههایی مشخص بر میزان مدول تغییرشکل مورد بررسی قرار گرفته است.

واژههای کلیدی:

مدول تغییرشکلپذیری، آزمایش بارگذاری صفحهای، سد بختیاری، مدلسازی عددی، تحلیل حساسیت.

نویسندگان :

فخرالدین مهدیان امرایی ، سعید کریمی نسب ، ابوالفضل مهین راد ، حسن حمزهپور

چهارمین کنفرانس مکانیک سنگ ایران (1390)

تنش سنجی در معدن سنگ چینی نی ریز توسط روش زیر مغزه گیری

مجتمع معادن سنگ چینی نی ریز از مراکز مهم اقتصادی استان فارس می باشد. این معدن به صورت روباز استخراج میشود. در پی استخراج متوالی و افزایش عمق معادن، پدیدهای به شکل پوسته شدگی و رشد ترک در یکی از پل ههای معدن تنگ حنا مشاهده شده است. یکی از عواملی که می تواند باعث ایجاد این پدیده شود تنش وارد بر پله های سنگی میباشد. برای تعیین تنش وارد بر پلههای معدن تنگ حنا از روش زیر مغزهگیری استفاده شده است. روش زیر مغزه گیری یکی از روشهای ساده، سریع و اقتصادی تنش سنجی به عنوان زیر مجموعهای از روشهای آزادسازی تنش می باشد. در این مقاله هدف بکارگیری روش زیرمغزه گیری جهت تخمین تنش دیواره سنگی معدن سنگ چینی ن یریز و تحلیل دادهها حاصل از آن مورد بحث قرار میگیرد و طی آن به معرفی روش، نحوهی اجرا و تحلیل نتایج پرداخته میشود.

واژه های کلیدی:

پوسته شدگی، روش زیر مغزه گیری، معرفی ادوات، تنش سنجی.

نویسندگان :

نادر قوامی ، مهدی موسوی ، حسن میرزایی دوقزلو ، فرزان رفیعا

چهارمین کنفرانس مکانیک سنگ ایران (1390)

تجزیه و تحلیل عملکرد فشارسنج های 45 درجه و افقی هسته سد گتوند بر اساس روش بیضوی تنش

از اهداف رفتارسنجی سدخاکی در دوره ساخت و بهره برداری، کنترل سرعت و کیفیت عملیات اجرایی سد با کنترل نشست بدنه و پی، پدیده قوس زده گی و پایداری سد است. کنترل پایداری سد توسط سلول فشار و پیزومتر با اندازه گیری تغییرات تنش ( کل و موثر) انجام می شود که نشان دهنده اهمیت این ابزارها بوده، ضمن اینکه معمولا تحلیل نتایج فشارسنج ها با ابهاماتی همراه است. در این مقاله نتایج تجزیه و تحلیل فشارسنج های 45 درجه و افقی از خوشه پنج تایی بدنه سد گتوند به روش بیضوی تنش ارائه شده است. در تحلیل های انجام گرفته به روش بیضوی تنش، مقدار و جهت تنش های اصلی در هسته رسی تعیین شد که نتایج آن با نتایج فشارسنج های افقی و قائم مطابقت داشتند. روش بیضوی تنش ضمن تعیین مقدار و جهت تنش های اصلی، امکان ارزیابی نتایج دیگر ابزارها را فراهم می نماید. این روش با کمترین اطلاعات از نتایج قرائت دیگر ابزارها، بکار گرفته می شود و این امر باعث افزایش اطمینان به تحلیل ها و کاهش خطا می گردد.

واژه های کلیدی:

سد خاکی، ابزاربندی، فشارسنج خوشه ای، بیضوی تنش.

نویسندگان :

حمیدرضا علیزاده ، حسین اکبری

چهارمین کنفرانس مکانیک سنگ ایران (1390)

تخمین عمق مناسب پرده آب بند سد خرسان با استفاده از تجزیه و تحلیل موقعیت گمانه های آرتزین موجود در ساختگاه این سد

بر اساس روابط تجربی و عرف معمول در مهندسی سد عمق مناسب پرده آب بند بر اساس نتایج حاصل از آزمایش نفوذپذیری لوژان تعیین می شود. استفاده از این رهیافت در مواقعی که ساختار مناسب دیگری در محل برخورد نباشد، یگانه راه حل طراحی عمق مناسب پرده آب بند است. ولی در گستره سد خرسان مطالعات ژئوتکنیکی موقعیت 12 گمانه را که بصورت آرتزین عمل نموده اند را نشان داده است. وضعیت فضایی قرارگیری عمق آرتزین این گمانه ها موقعیت پرده نفوذ ناپذیر طبیعی را مشخص نمود که با دوختن این پرده به پرده آب بند ساختار مطمئن و بهینه ای برای جلوگیری از فرار آب سد ایجاد می شود. در پژوهش حاضر فرایند استفاده از تحلیل های زمین آماری برای تعیین موقعیت پرده نفوذناپذیر طبیعی موجود در منطقه و نقش آن در تعیین عمق بهینه پرده آب بند مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. نتایج حاصل از این پژوهش نشان می دهد که مناسب ترین عمق برای احداث این پرده تراز ارتفاعی 1140 متر می باشد.

واژگان کلیدی:

پرده آب بند- آزمایش لوژان- عمق آرتزین- تحلیل زمین آماری

نویسندگان :

رسول دروگری ، جعفر عبدالهی شریف ، عارف علیپور

چهارمین کنفرانس مکانیک سنگ ایران (1390)

طراحی موقعیت و راستای بهینه پرده آب بند سد خرسان با استفاده از مقادیر RQD و تحلیل های زمین آماری

مطالعات ژئومکانیکی داده های با ارزشی از ویژگیهای کیفی توده سنگ ساختگاه پروژه های سد در اختیار تیم مهندسی قرار می دهد. استفاده از این داده ها تصویر روشنی از موقعیت فضایی درزه ها و ناپیوستگی های موجود در ساختگاه سد را که تاثیر مستقیمی در نفوذپذیری توده سنگ خواهد داشت، ارائه نموده و موجب بهینه سازی موقعیت پرده آب بند در این قبیل پروژه ها می شود. در پژوهش حاضر با بهره گیری از نتایج مطالعات ژئومکانیکی و نحوه توزیع مقادیر RQD در ساختگاه سد خرسان که با استفاده از تحلیل های واریوگرافی حاصل شده است، محور ناهمسانگردی RQD و به تبع آن راستای مناسب برای احداث این پرده که بیشترین همخوانی را با ویژگیهای مهندسی سنگ دارد، تعیین و معرفی شده است. بر اساس تحلیل های انجام گرفته راستای N 52 E مناسبترین راستا برای احداث پرده آب بند تشخیص داده شده است.

واژگان کلیدی:

مطالعات ژئومکانیکی- پرده آب بند- تحلیل واریوگرافی- محور ناهمسانگردی

نویسندگان :

رسول دروگری ، جعفر عبدالهی شریف ، عارف علیپور

چهارمین کنفرانس مکانیک سنگ ایران (1390)

طبقه بندی توده سنگ محدوده ساختگاه سد بختیاری با استفاده از روش زمینآمار

پارامتر امتیاز توده سنگ یکی از مشخصههای مهم در طراحیهای مهندسی سنگ میباشد که از جمع جبری امتیاز پارامترها یی پنج گانه محاسبه میشود. گاه در مناطقی از یک محدوده مطالعاتی امکان اندازهگیری پارامترهای مورد نظر وجود ندارد در نتیجه قابلیت اعتماد پارامتر امتیاز توده سنگ به دست آمده کاهش مییابد و حتی طراحی مبتنی بر نتایج حاصل با مشکلات اساسی روبرو میشود. استفاده از یک روش درونیابی، به منظور تخمین پارامترهای مورد نظر در نقاط اندازهگیری نشده، کمک موثری به تعیین دقیقتر پارامتر مذکور میکند. از بین روشهای موجود، روش زمینآمار به دلیل ویژگیهای منحصر به فرد از جمله، تخمین دقیق پارامتر موردنظر با حداقل خطا، محاسبه خطای تخمین در هرنقطه به ازای هر شبکه نمونهبرداری و کاهش زمان و هزینه طرح، بهترین روش انتخابی میباشد. به منظور کارایی مفید روش مذکور در تخمین پارامتر امتیاز توده سنگ، به تخمین این پارامتر در محدوده ساختگاه سد بختیاری پرداخته شد. در نهایت با استفاده از نتایج حاصل از تخمین پارامتر امتیاز توده سنگ، محدوده مذکور بر اساس کیفیت توده سنگ، طبقه بندی شد.

واژههای کلیدی:

امتیاز توده سنگ، زمینآمار، سد بختیاری.

نویسندگان :

فهیمه دبیری ، سعید کریمی نسب ، فرزان رفیعا

چهارمین کنفرانس مکانیک سنگ ایران (1390)

آسیب شناسی، برآورد ضرایب ایمنی و طرح پایدارسازی دیواره چپ سد لتیان با استفاده از شبیه سازی عددی

سد لتیان از نوع بتنی پایه دار به منظور تأمین آب شرق تهران، آبیاری دشت ورامین و تولید برق، در سال 1346 در 35 کیلومتری شمال شرق تهران احداث شده است. در اسفند ماه سال 1384 ، ساحل چپ این سد در محدوده وسیعی به حالت ناپایدار رسید و بعد از لغزش های کوچک، با یک جابجایی قابل ملاحظه به سمت پایین حرکت نمود. در حال حاضر وجود ترک های کششی گسترده در منطقه این موضوع را تأیید می کند که احتمال وقوع مجدد لغزش در ساحل چپ این سد وجود دارد. با توجه به تاریخچه وقوع زلزله در ناحیه البرز، وجود توف های به شدت هوازده و گسل های فراوان در منطقه، افزایش تراز آب زیرزمینی و اعمال بار دینامیکی جاده موجود به ساحل چپ، همواره نیاز جدی به تحلیل و بررسی مهندسی شیروانی ساحل چپ سد لتیان وجود داشته است. در این مقاله با استفاده از روش تعادل حدی سه بعدی و تحلیل عددی، پتانسیل لغزش زمین در دیواره چپ سد لتیان بررسی شده است. بدین منظور نتایج تحلیل های هیدرولیکی و دینامیکی در دو مبحث کلی، بررسی جابجایی های رخ داده و ضرایب اطمینان ارائه شده است. نتایج به دست آمده بیانگر آن است که دیواره چپ به شدت ناپایدار است. همچنین نتایج تحلیل های دینامیکی در این دیواره، بیانگر پتانسیل بالای لغزش منطقه در برابر زلزله های بیشتر از 5.5 ریشتر است. بدین منظور برای پایدارسازی دیواره، سه روش حفر پله های عریض، ساخت دیواره حائل و زهکشی توصیه شده و نتایج به دست آمده از این طرح ها، تحلیل عددی شده است.

واژه های کلیدی:

سد لتیان، روش تعادل حدی، CLARA ، روش تفاضل محدود، FLAC ، تحلیل دینامیکی، دیواره حائل.

نویسندگان :

محمد داربر ، حسین سالاری راد ، پرویز معارف وند

چهارمین کنفرانس مکانیک سنگ ایران (1390)