تحليل پايداري چاه در يكي از مخازن نفتي ايران با آناليز حساسيت بر شيب چاه

حفر چاه براي دسترسي به مخازن نفتي، عملياتي پر مخاطره و هزينه بر است . به كارگيري شيب و آزيموت هاي مختلف در زمان حفر چاه، امكان عبور آن از بين لايه هاي با ويژگي هاي مكانيك سنگي مختلف، بزرگي تنش هاي برجا، فشار منفذي، فشار گل حفاري و در نتيجه وقوع ريزش در ديواره و هزينه هاي وارده از مهمترين مواردي اند كه بيانگر لزوم بررسي پايداري يا ناپايداري يك چاه نفت مي باشند . در اين مقاله پايداري چاه حفر شده در لايه هاي ماسه سنگي سازند آسماري براي يكي از مخازن نفتي ايران در مقاطع مختلف بررسي شد . به نحوي كه با استفاده از نرم افزار FLAC و در نظر گرفتن تاثير شيب براي هر مقطع؛ ميزان جابه جايي، تنش اصلي حداكثر، ضريب ايمني و شرايط ناحيه پلاستيك اطراف چاه بدست آمد . همچنين براي محاسبه تنش هاي افقي حداقل و حداكثر از روابط Poro-elastic استفاده شد . نتايج حاصله بيانگر آن است كه در كل چاه قائم نسبت به چاه افقي پايدارتر مي باشد . هر چه چاه از حالت قائم به افقي نزديكتر شود ناپايدارتر و هرچه اختلاف تنش هاي موجود كمتر باشد چاه پايدارتر خواهد بود.

كلمات كليدي:

تحليل پايداري چاه، مخازن نفت، آناليز حساسيت، نرم افزار FLAC

سومين كنفرانس مكانيك سنگ ايران-1386

نويسند‌گان:

فرزاد مسرور  - مهندس استخراج معدن و كارشناس آموزشي دانشگاه صنعتي اميركبير ( پلي تكني)

مدلسازي عددي پايداري تونل در توده سنگ ضعيف در برابر انفجارهاي سطحي با استفاده از روش عددي اجزا مجزا

بررسي پايداري سازه هاي زيرزميني درمقابل بارهاي ديناميكي از قبيل زلزله برخورد پرتابه انفجار سطحي زمين لغزش و غيره به خاطر اهميت حياتي آنها در زمانهاي خاص و پايداري بيشتر آنها نسبت به سازه هاي سطحي ضروري مي باشد اين امر مستلزم تحليل تاثير بارهاي انفجاري بر پايداري اين نوع سازه ها با استفاده از ديناميك سازه و تعيين نيروهاي ديناميكي داخلي آن مي باشد درچند دهه اخير تحقيقات فراواني براي آشنايي با رفتار سازه هاي زيرزميني درمقابل امواج ناشي ازانفجار توسط مهحققين مختلف انجام شده است و تئوري هاي مختلفي براي تحليل بارهاي انفجاري ارائهنموده اند. درا كثر مطالعاتي كه توسط محققين مختلف انجام شده بيشتر به بررسي تاثير ا نفجار پرتابه ها ، موشك ها و بمبهاي پرتابي تمركز نموده و اثرات انفجارهاي سطحي كمتر مورد توجه قرارگرفته است بهمين دليل دراين مقاله تاثير انفجار سطحي 10 تن ماده منفجره TNT برپايداري تونل قرارگرفته در توده سنگ ضعيف و درزه دارمدلسازي شده است.

كلمات كليدي:

انفجار سطحي، عمق بهينه، روش اجزا مجزا، توده سنگ ضعيف، موج انفجار

نهمين همايش ملي تونل-1390

نويسند‌گان:

تحليل پايداري تونل انحراف سد نمرود با استفاده از روش تحليلي و عددي

سد خاكي نمرود در فاصله 100 كيلومتري شرق تهران و 16 كيلومتري باختر – جنوب باختري شهرستان فيروزكوه براي تنظيم ساليانه در حدود 130 ميليون مترمكعب آب بر روي رودخانه نمرود در دست احداث است . در اين تحقيق تونل انحراف با قطر حفاري 5/4 متر مورد بررسي قرار گرفته است . پارامترهاي ژئومكانيكي توسط گمانه هاي اكتشافي و آزمايشهاي صحرايي و آزمون هاي آزمايشگاهي و با استفاده از نرم افزار Roclab بر مبناي معيار شكست هوك و برآون، ويرايش 2002 و قضاوت مهندسي تعيين شده است . پس از استفاده از روشهاي طبقه بندي توده سنگ، پايداري تونل به روش تحليلي مورد بررسي قرار گرفت و سيستم نگهداري مناسب ارزيابي گرديد . سپس اين تونل با استفاده از نرم افزار PLAXIS به روش عددي تحليل و مشخصات سيستم نگهداري ارزيابي و با روش تحليلي مقايسه گرديد . در انتها با توجه به فشار آب درون تونل پس از بهره برداري، مشخصات پوشش نهايي با استفاده از نرم افزار PLAXIS و درنظرگرفتن نفوذپذيري پوشش بتني تعيين و مقايسه گرديد.

كلمات كليدي:

پايداري، پوشش، سيستم نگهداري

سومين كنفرانس مكانيك سنگ ايران-1386

نويسند‌گان:

مدلسازي سه بعدي تونلهاي متقاطع و بزرگ مقطع مطالعه موردي : تقاطع خط 7و3 متروي تهران

به دليل نيازبه توسعه بيشتر و موثرتر درشهرهاي پرجمعيت و همچنين زيرساختهاي محيطي مساعدتري دراين شهرها ساخت تونلها رو به افزايش بوده است تونلها نقش مهمي در توسعه حمل و نقل شهري ايفا مي نمايند از اين رو لزوم ساخت آنها در مجاورت يكديگر رفته رفته بيشتر مي شود از طرف ديگر تونلسازي در نواحي كم عمق شهري و درزمينهاي نرم همواره پرمخاطره بوده و مي تواند عواقب نامطلوبي دربرداشته باشد مساله نشست و تاثير تونلسازي برسيستم نگهداري تونلهاي مجاور به طوريكه اين تونلها از ايمني بالايي برخوردار باشند بسيار مهم است دراين مقاله به بررسي و مدلسازي سه بعدي تقاطه خطوط 3و 7 متروي تهران D3L7 با استفاده از نرم افزار ABAQUS پرداخته شدها ست.

كلمات كليدي:

تونلهاي بزرگ مقطع، تونلهاي متقاطع، مدلسازي سه بعدي، متروي تهران،ABAQUS

نهمين همايش ملي تونل-1390

نويسند‌گان:

مدلسازي دو بعدي پديده مچاله شوندگي در تونلها مطالعه موردي تونل انتقال آب DZ

يكي از پديده هايي كه ممكن است باعث بروز مشكلات اساسي در عمليات تونلسازي نگهداري و بهره برداري ازت ونل مي شود مچاله شوندگي سنگهاي مسير آن است مچاله شوندگي به طور كلي به تغيير شكلها و همگرايي هاي بزرگ وابسته به زمان تونلها درخلال و بعد از حفاري گفته ميشود اين پديده هنگامي روي ميدهد كه تنشهاي القايي بوجود آمده در اثر حفاري زيرزميني بيشتر از مقاومت برشي توده سنگهاي دربرگيرنده حفره باشد به اين ترتيب خزش سنگ بداخل حفره ايجاد شده آغاز مي شود دراين مقاله رفتار مچاله شوندگي سنگ تونل دشت ذهاب در روش حفاري تمام مقطع مكانيزه TBM با استفاده ازروشهاي عددي دو بعدي مدل شده است هرچند شرايط تنش و كرنش در مجاورت جبهه كار تونل طبيعت سه بعدي دارد و واقع گرايانه نيست كه آن را دو بعدي فرض كنيم ولي با توجه به اينكه همگرايي هاي ناشي از پديده مچاله شوندگي علاوه بر وابسته بودن به زمان متاثر از پيشروي جبهه كار مي باشد براي حل اين مشكل درمدلسازي دو بعدي اين پديده از دو مدل الاستيك و خزشي استفاده مي شود.

كلمات كليدي:

پديده مچاله شوندگي، همگرايي هاي بزرگ وابسته به زمان، مدلسازي عددي دو بعدي، تونل انتقال آب دشت ذهاب

نهمين همايش ملي تونل-1390

نويسند‌گان:

تحليل پايداري توده سنگ بخش مياني تونل شماره 1 امام زاده هاشم (جاده هراز )

تونل شماره 1 امام زاده هاشم به طول 3189 متر در محدوده بين كيلـومتر 1+448 و 4+637 جـاده هراز در منطقه كوه اوزنه با شيب طولي %2/5 به سمت دهانه جنوبي واقـع شـده اسـت . محـدوده تونل در يال جنوبي ناوديس مشاء قرار دارد و سنگهاي ميزبان تونل عمدتا از تـشكيلات رسـوبي كامبرين مياني و فوقاني، رسوبات كربناته دونـين فوقـاني و كربنيفـر زيـرين، بخـش رسـوبات كربناته ترياس و نهشته هاي رسوبي تخريبي ژوراسيك تشكيل شده است . با توجه بـه مـشك لات بوجود آمده در زون مياني و اهميت اين تونل به عنوان يكـي از پـروژه هـاي عمرانـي وزارت راه، انجام اين تحقيق ضروري بوده است . در اين راستا پس از بررسـي عكـس هـاي هـوايي منطقـه و انجام پيمايش هاي ميداني نقشة زمين شناسي مهندسي منطقه تهيه گرديد، سپس مطالعـات درزه نگاري منطقه انجام شد كه بيانگر سه تا چهار سري دسته درزه در اكثر مناطق مي باشد . به منظور انجام تستهاي آزمايشگاهي و تعيين ضرايب ژئومكانيكي، نمونه برداري از زونهـاي قابـل نمونـه برداري وجعبه مغره هاي حفاري انجام شد . در راستاي تحليل پايداري داخـل تونـل بـا توجـه بـه عبور شاخه هاي فرعي گسل مشاء – فشم محدوده تونل زون بندي گرديد و چندين مقطع در طـول مسير تونل در نظر گرفته شد . نتايج تحليل پايداري مدلسازي در بخش مياني تونل با اسـتفاده از نرم افزار UDE 4 نشان مي دهد كه در مسير تونل در نواحـي گسل دار Fv و Fcz در زمـان حفـر تونل ريزش صورت مي گيرد .

كلمات كليدي:

تونل، درزه نگاري، تحليل پايداري، ضرايب ژئومكانيكي، گسل مشاء، مدلسازي،UDEC

سومين كنفرانس مكانيك سنگ ايران-1386

نويسند‌گان:

تحليل پايداري توده سنگ بخش مياني تونل شماره 1 امام زاده هاشم (جاده هراز )

تونل شماره 1 امام زاده هاشم به طول 3189 متر در محدوده بين كيلـومتر 1+448 و 4+637 جـاده هراز در منطقه كوه اوزنه با شيب طولي %2/5 به سمت دهانه جنوبي واقـع شـده اسـت . محـدوده تونل در يال جنوبي ناوديس مشاء قرار دارد و سنگهاي ميزبان تونل عمدتا از تـشكيلات رسـوبي كامبرين مياني و فوقاني، رسوبات كربناته دونـين فوقـاني و كربنيفـر زيـرين، بخـش رسـوبات كربناته ترياس و نهشته هاي رسوبي تخريبي ژوراسيك تشكيل شده است . با توجه بـه مـشك لات بوجود آمده در زون مياني و اهميت اين تونل به عنوان يكـي از پـروژه هـاي عمرانـي وزارت راه، انجام اين تحقيق ضروري بوده است . در اين راستا پس از بررسـي عكـس هـاي هـوايي منطقـه و انجام پيمايش هاي ميداني نقشة زمين شناسي مهندسي منطقه تهيه گرديد، سپس مطالعـات درزه نگاري منطقه انجام شد كه بيانگر سه تا چهار سري دسته درزه در اكثر مناطق مي باشد . به منظور انجام تستهاي آزمايشگاهي و تعيين ضرايب ژئومكانيكي، نمونه برداري از زونهـاي قابـل نمونـه برداري وجعبه مغره هاي حفاري انجام شد . در راستاي تحليل پايداري داخـل تونـل بـا توجـه بـه عبور شاخه هاي فرعي گسل مشاء – فشم محدوده تونل زون بندي گرديد و چندين مقطع در طـول مسير تونل در نظر گرفته شد . نتايج تحليل پايداري مدلسازي در بخش مياني تونل با اسـتفاده از نرم افزار UDE 4 نشان مي دهد كه در مسير تونل در نواحـي گسل دار Fv و Fcz در زمـان حفـر تونل ريزش صورت مي گيرد .

كلمات كليدي:

تونل، درزه نگاري، تحليل پايداري، ضرايب ژئومكانيكي، گسل مشاء، مدلسازي،UDEC

سومين كنفرانس مكانيك سنگ ايران-1386

نويسند‌گان:

تحليل پايداري بلوكهاي سنگي به روش استرئوگرافي مايل، مورد مطالعاتي: ايستگاه خوابگاه – متروي اصفهان

پايداري توده سنگهاي ناپيوسته، كه در رويه هاي آزاد Free face همانند شيرواني هاي سنگي و حفاري هاي زيرزميني رخنمون دارند، از اهميت زيادي برخوردار است . در بسياري از موارد ايداري اين توده سنگ هاتوسط ويژگي هائي نظير مختصات هندسي و مقاومت ناپيوستگي هاي گسترش يافته در آنها كنترل مي شود . در اين مقاله پايداري توده سنگ هاي محدوده ورودي ايستگاه خوابگاه در متروي اصفهان مورد نظر بود . ابتدا ناپيوستگي هاي حاصل از برداشت گمانه هاي حفاري و برداشتهاي حين اجرا در محدوده مذكور مورد بررسي قرار گرفت؛ سپس امكان لغزش بلوك ها براساس مكانيسم گسيختگي حركت در فضاي آزاد بررسي شد . بدين منظور نرم افزاري به نام ++ IHPC توسط نگارندگان اين مقاله نوشته شد . به كمك اين نرم افزار، تصاوير استرئوگرافيكي مايل و مثلث هاي كروي رسم شده و مورد تجزيه و تحليل قرار گرفت . با توجه به تصاوير استرئوگرافيكي مايل، مشخص شد كه اين تصاوير بر خلاف تصاوير استرئوگرافي افقي كليه بلوكهاي سنگي بالقوه ناپايدار را تشخيص مي دهند . همچنين بررسي اين تصاوير نشان داد كه در ديواره جنوبي احتمال ايجاد بلوك ناپايدار كم و در ديواره شرقي احتمال تشكيل گوه هاي ناپايدار بيشتر از ديواره غربي مي باشد .

كلمات كليدي:

بلوك هاي سنگي، تصاوير استرئوگرافيكي مايل، شيرواني سنگي، رويه‌هاي آزاد، IHPC++

سومين كنفرانس مكانيك سنگ ايران-1386

نويسند‌گان:

سعيد كريمي نسب - استاديار , بخش مهندسي معدن , دانشگاه شهيد باهنر كرمان

مدلسازي جريان آب ورودي به درون حفريات زيرزميني در سنگهاي شكسته با استفاده از روش اتومات سلولي نامنظم

جريان آب ورودي به درون حفريات زيرزميني و بخصوص تونلها يك عامل بسيار مهم در ناپايداري تونل هم درمرحله ساخت و هم در مرحله بهره برداري است يكي ازموثرترين روشهاي تحليل جريان آب ورودي به درون حفريات زيرزميني در محيطهاي سنگي شكسته روش مدلسازي شبكه شكستگي مجزا DFN است دراين تحقيق با استفاده از روش اتومات سلولي نامنظم ICA به عنوان يك ابزار كمكي موثر در كنار روش DFN براي شناسايي مسيرهاي اصلي جريان در شبكه شكستگي اطراف حفريات زيرزميني استفاده شده است بدين منظور كد محاسباتي FICAF براي تحليل جريان در شبكه شكستگي هاي اطراف حفريات زيرزميني توسعه داده شد به منظرو اعتبار سنجي كد محاسباتي FICAF جريان ورودي به دورن مغار ترانسفورماتور سد سياه بيشه با استفاده از داده هاي ميداني مدلسازي شد.

كلمات كليدي:

شبكه شكستگي مجزا، اتومات سلولي، حفريات زيرزميني، جريان سيال، مدلسازي ناپيوسته

نهمين همايش ملي تونل-1390

نويسند‌گان:

تحليل برگشتي و آناليز حساسيت به منظور تعيين  پارامترهاي ژئومكانيكي ترانشه در حال ريزش BTE- سازند هزاردره

به منظور بررسي پايداري محدوده گسيخته و طراحي نگهداري ترانشه BTE كه درسازند هزاردره ايجاد گرديده نياز به تعين پارامترهاي ژئومكانيكي بود . با توجه به تغيير مشخصات ژئومكانيكي از سطح به عمق در ترانشه هاي با پوشش خاكي و مشكلات مربوط به تعيين مشخصات اصلي سازند توسط روشهاي آزمايشگاهي، از روش تحليل برگشتي استفاده گرديد . بر اساس شرايط ترانشه از نظر زمين شناسي و لايه بندي، موقعيت درزه هاي كششي، وضعيت آبهاي زيرزميني و پوشش گياهي تحليل برگشتي جهت تخمين اوليه پارامترهاي ژئومكانيكي سازند ( چسبندگي، زاويه اصطكاك داخلي و ...) انجام و سپس بر اساس روشي، آناليز حساسيت پارامترهاي فوق انجام شد تا دقت پارامترهاي ذكر شده كنترل شود . كنترل صحت تحليل برگشتي نيز به روش عددي تفاضلهاي محدود توسط نرم افزار FLAC انجام گرفت .

كلمات كليدي:

ترانشه، تحليل برگشتي، آناليز حساسيت، تحليل پايداري،چسبندگي، زاويه اصطكاك

سومين كنفرانس مكانيك سنگ ايران-1386

نويسنده: