رفتارنگاری توده ای رانشی با روش جابجایی های نقاط مجزا مطالعه موردی: رانش پلتفرم چاههای فشارشکن سد رودبار لرستان

با توجه به اهمیت زمین رانشها در رابطه با تهدیدات جانی و مالی پروژه ها، نیاز به استفاده از تمهیدات رفتارنگاری به منظور بررسی وابسته به زمان این پدیده از اهمیت قابل ملاحظه ای برخوردار است. درمقاله پیش رو در ابتدا روشهای مختلف رفتارنگاری زمین رانشها و روش جابجایی نقاط مجزا به عنوان روشی با هزینه کمتر و دقت مناسب شرح داده شده و در ادامه رفتارنگاری رانش پلتفرم چاههای فشار شکن سد رودبار لرستان با استفاده از این روش شرح داده شده است. برای این منظور ایستگاههای مختلف بررسی جابجایی در نظر گرفته شده و تعداد 7 قرائت قبل از وقوع رانش در ایستگاهها انجام شده و مورد تفسیر قرار گرفت. نتایج به دست آمده نشان می دهد که جابجایی توده رانشی در نقاط مختلف آن متفاوت بوده به طوری که با نزدیک شدن به لبه پلتفرم ( سر شیب)، مقدار جابجایی ها افزایش می یابد. همچنین بررسی نرخ جابجایی در ایستگاه ها نشان می دهد که با افزایش تدریجی نفوذ آب در ترک کششی، نرخ جابجایی ها تا اتفاق افتادن رانش افزایش یافته و پس از آن به یکباره کاهش یافته است.

واژه های کلیدی :

زمین رانش، رفتارنگاری، نرخ جابجایی، ترک کششی، ایستگاه

نویسندگان :

جعفر عباسی ، سعید رشیدی

چهارمین کنفرانس مکانیک سنگ ایران (1390)

بررسی میزان همگرایی تونل انتقال آب سد سیلوه به روش مشاهده ای و روش عددی با استفاده از نرم افزار FLAC3D

روشهای مختلفی برای ارزیابی میزان همگرایی تونل ها وجود دارند. در این تحقیق همگرایی تونل انتقال آب سد سیلوه توسط روش های مشاهده ای بر پایه رفتارسنجی توده سنگ در برگیرنده تونل و روش عددی با استفاده از نرم افزار FLAC3D تعیین و نتایج به دست آمده مورد ارزیابی و تجزیه و تحلیل قرار گرفته اند. در روش عددی که در سطح وسیعی مورد استفاده قرار می گیرند نه تنها داده های ورودی متفاوت بوده، بلکه روش محاسبه همگرایی نیز متفاوت است. اعتبار سنجی چنین روش هایی با روش هایی که توسط آنها به طور مستقیم رفتار توده سنگ اندازه گیری می شود، در تحلیل پایداری تونل مفید می باشد. با استفاده از داده های بدست آمده از رفتار سنجی توده سنگ دربرگیرنده شیست- شیل و دولومیت تونل انتقال آب سد سیلوه توسط همگرایی سنج، میزان کل همگرایی در سقف و دیواره ها پس از نصب سیستم نگهداری اولیه قاب آهن و شاتکریت اندازه گیری شد. سپس میزان همگرایی در سقف و دیواره های تونل به روش عددی با استفاده از نرم افزار FLAC3D بررسی شد. نتایج نشان داد که میزان همگرایی اندازه گیری شده در روش عددی بخصوص برای توده سنگ دربرگیرنده دولومیت به مقدار ناچیزی از روش های مشاهده ای بر پایه رفتارسنجی توده سنگ بیشتر است.

واژه های کلیدی:

همگرایی تونل، رفتار سنجی، همگرایی سنج، روش مشاهده ای، روش عددی.

نویسندگان :

امیر شعبانلویی ، حس مومیوند ، کامران رحیمی ، عادل چگینی

چهارمین کنفرانس مکانیک سنگ ایران (1390)

پیشنهاد سیستم نگهداری براساس نتایج آنالیز برگشتی با استفاده از داد ههای همگرایی سنجی- مطالعه موردی تونل انتقال آب بابلک

عدم انجام مطالعات ژئوتکنیکی مورد نیاز، موجب بروز اشتباه و یا کم شدن دقت در تعیین پارامترها به منظور تحلیل پایداری می شود. رفتارسنجی توده سنگ در اطراف مقاطع اولیه حفاری با توجه به قرائت مستمر تغییرات و انجام تحلیل برگشتی بر اساس اطلاعات حاصله م یتواند برای تخمین پارامترهای توده سنگ اطراف تونل برای طراحی در مراحل بعدی استفاده گردد. با توجه به عدم حفر گمانه های کافی در مسیر تونل انتقال آب بابلک و همچنین عدم انجام مطالعات مکانیک سنگی لازمه در مسیر تونل، در این تحقیق، تعیین پارامترهای توده سنگ از طریق تحلیل برگشتی با هدف تعیین سیستم نگهداری مناسب و اقتصادی، در دستور کار قرار گرفته است . در این راستا نتایج همگرایی سنجی های انجام شده طی حفاری تونل انتقال آب به عنوان پارامتر کنترل کننده برای انجام تحلیل برگشتی مورد استفاده قرار گرفته است. بدین منظور حفاری و نصب پوشش اولیه این تونل با استفاده از نر مافزار FLAC مدل سازی و تحلیل برگشتی با استفاده از روش مستقیم، مبتنی بر جابجایی و براساس الگوریتم بهین هسازی تک متغییره انجام شد . براین اساس پارامترهای ژئومکانیکی بهینه تود هسنگ دربرگیرنده تونل و نسبت تنش بدست آمد . درنهایت براساس پارامترهای کسب شده از نتایج تحلیل برگشتی، سیستم نگهداری تونل بابلک براساس مجموعه ای مرکب از شاتکریت، قاب مشبک و شبکه فولادی و حذف پیچ سنگ طراحی شده پیشنهاد شد.

واژه های کلیدی:

تحلیل برگشتی، تونل بابلک، همگرایی سنج، نرم افزار . FLAC

نویسندگان :

احسان داداشی ، کاوه آهنگری ، علی نورزاد

چهارمین کنفرانس مکانیک سنگ ایران (1390)

کاربرد لاگ تصویری FMI در تعیین پارامترهای مدلسازی عددی شبکه درزههای مجزا در مخازن شکافدار طبیعی

برداشت خصوصیات هندسی شکستگیهای طبیعی در برآورد ذخایر هیدروکربوری حائز اهمیت می - باشد. به جهت اینکه شناسایی لایههای زمینشناسی عمیق محدود به دیواره چاه و نواحی مجاور آن میباشد و مطالعات بجز از طریق بررسی مغزهها و لاگها غیر ممکن است، معمولترین راه مدلسازی شکستگیها استفاده از توابع چگالی احتمال ( Probabilistic Density Functions- PDF ) پارامترهای شکستگیها از جمله امتداد، جهت شیب، فاصلهداری ( تناوب)، ابعاد ( طول) و غیره و نیز استفاده از تکنیک اعداد تصادفی در بازتولید گروهی از مقاطع شکستگی که بتوان آنها را نمایندگان معرف نمونه - های واقعی برداشت شده از جامعه مغزهها و سطوح رخنمونها دانست، میباشد. میزان اعتمادپذیری به چنین مقاطع مدلسازی شده به کیفیت دادههای لاگها و درزهنگاری بستگی دارد. در مورد برداشت - های روی سطح زمین وسعت مناطقی که مطالعات درزهای ( Joint Study ) در آنها انجام میشود و در برداشتهای عمقی حساسیت ابزارها نسبت به پدیدههای موجود، تعداد چاههای لاگرانی شده و طول چاهها در افزایش حجم دادهها میتوانند بر روی صحت مدلسازی انجام شده تاثیر مستقیم و بسزایی داشته باشند. در پژوهش حاضر به تشریح متدولوژی ساخت شبکه درزههای مجزا ( Discrete Fracture Networks- DFN ) با استفاده از دادههای لاگ ( FMI ( Formation Micro Imager پرداخته شده است. بر این اساس ابتدا مناسبترین توابع چگالی احتمال پارامترهای هندسی شکستگیها تعیین و با روش شبیهسازی مونتکارلو، تعدادی از مقاطع قائم شکستگیها تولید شدند. در ادامه توسط آزمون آماری Williams- Watson بهترین مقاطع قائمی که همخوانی بیشتری با الگوی شکستگیهای چاه نشان میدادند، انتخاب شده و از روی آنها مقاطع افقی شبکه درزههای مجزا ساخته شدند. نتایج این پژوهش میتواند در مدلسازی عددی جریان سیال به داخل شبکه درزه- های مجزا، بررسی تنسور نفوذپذیری و برآورد میزان تولید مخازن مورد استفاده قرار گیرد.

واژههای کلیدی:

شکستگیهای طبیعی، مدلسازی عددی، شبکه درزههای مجزا، لاگ . FMI

نویسندگان :

احمدرضا ملایوسفی

چهارمین کنفرانس مکانیک سنگ ایران (1390)

ارزیابی پایداری سالن ذخیره سازی زیرزمینی تحت بارگذاری ناشی از انفجار پرتابه

امروزه سازههای زیرزمینی نقش بسیار مهمی را به عنوان انبارها و مخازن ذخیرهسازی ایفا می - کنند. یکی از جنبههایی که در حفظ پایداری این قبیل سازهها باید در نظر گرفته شود، حفاظت آنها در برابر بارگذاری ناشی از انفجار پرتابهها است. این پرتابهها حامل مقدار زیادی ماده منفجره پر قدرت هستند که انفجار آنها باعث انتشار موج ضربه در زمین میشود. انتشار این موج ممکن است باعث واردن آمدن خسارت به سازه زیرزمینی شود. در این تحقیق بعد از محاسبه بار ناشی از انفجار پرتابه در سطح زمین به تحلیل دینامیکی سازه زیرزمینی تحت اثر این بارگذاری پرداخته شده است. تحلیل دینامیکی با استفاده از نرمافزار اجزا مجزای UDEC که قابلیت مدلسازی محیط ناپیوسته سنگی را دارد انجام شده و تاثیر انتشار امواج لرزهای ناشی از انفجار بر پوشش محافظ سازه مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصل از مدلسازی حاکی از افزایش قابل توجه نیروی محوری و گشتاور خمشی وارده به پوشش نگهدارنده سازه بر اثر بارگذاری ناشی از انفجار است که پایداری سازه را تهدید میکند.

واژه های کلیدی:

پایداری، سازه های زیرزمینی، انفجار، پرتابه.

نویسندگان :

مجتبی محمدنژاد ، سید محمد اسماعیل جلالی ، احمد رمضانزاده

چهارمین کنفرانس مکانیک سنگ ایران (1390)

بررسی اثرآنیزوتروپی تنش های برجا بر روی مسیر بهینهی حفر چاه: کاربردمعیار شکست موگی - کولمب

ناپایداری دیواره ی چاه یکی از مشکلات اساسی در عملیات حفاری چاه های نفت و گاز می باشد. این مقاله، فشار فروریختگیرا برای زوایای انحراف و آزیموت های مختلف چاه، تحت سیستم های گوناگون تنش برجا بررسی می کند. به همین منظور، یک برنامه کامپیوتری برای تحلیل پایداری مکانیکی چاه های انحرافی با استفاده از معیار شکست موهر- کولمب و موگی - کولمب ارائه شده است. معیار موهر- کولمب، فقط σ1 و σ3 را در نظر گرفته وتاثیر σ2 را نادیده می گیرد در حالیکه موگی- کولمب یک معیار سه بعدی است. نتایج نهایی این مطالعه مشخص می کند که تنش های برجا نقش مهمی در بهینه سازی مسیر چاه ایفا می کنند . نتایج نشان می دهند که در سیستم تنشی نرمال، بهترین مسیر حفاری در جهت تنش افقی حداقل می باشد. اما در سیستم تنشی امتداد لغز و معکوس، حفاری در جهت تنش افقی حداقل، به فشار هیدرواستاتیک بیشتری نیاز دارد . بنابراین مشکلات ناپایداری در این جهت بسیار بیشتر از سایر جهت ها می باشد. در سیستم تنشی نرمال، یک چاه عمودی بسیار پایدارتر از یک چاه افقی می باشد. اما در سیستم تنشی امتداد لغز، هر چه زاویه ی انحراف چاه بیشتر شود پایداری نیز بیشتر می شود. در سیستم تنشی معکوس، مسیر بهینه چاهی با زاویه ی انحراف متوسط و در جهت تنش افقی حداکثر می باشد.

واژه های کلیدی:

پایداری چاه، معیار شکست، آزیموت و زاویه ی انحراف چاه، سیستم تنش برجا، فشار فروریختگی.

نویسندگان :

محمدرضا زارع رئیس آبادی ، سید رضا شادیزاده ، حسن شاهی سوق

چهارمین کنفرانس مکانیک سنگ ایران (1390)

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)