ارایه مدل ترمو-هیدرو-مکانیکی آسیب برای محیط های سنگی متخلخل اشباع تحت میدان تنش سه محوره
عنوان مقاله: ارایه مدل ترمو-هیدرو-مکانیکی آسیب برای محیط های سنگی متخلخل اشباع تحت میدان تنش سه محوره
شناسه ملی مقاله: JR_MHRE-5-3_003
منتشر شده در در سال 1399
شناسه ملی مقاله: JR_MHRE-5-3_003
منتشر شده در در سال 1399
مشخصات نویسندگان مقاله:
عارف فرهی - دانشجوی دکتری، گروه مهندسی مکانیک سنگ، دانشکده مهندسی معدن، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران
سعید نیکوسخن - استادیار، گروه مهندسی مکانیک سنگ، دانشکده مهندسی معدن، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران
علی مرتضوی - استاد، گروه مهندسی مکانیک سنگ، دانشکده مهندسی معدن، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران
خلاصه مقاله:
عارف فرهی - دانشجوی دکتری، گروه مهندسی مکانیک سنگ، دانشکده مهندسی معدن، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران
سعید نیکوسخن - استادیار، گروه مهندسی مکانیک سنگ، دانشکده مهندسی معدن، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران
علی مرتضوی - استاد، گروه مهندسی مکانیک سنگ، دانشکده مهندسی معدن، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران
تاثیر توامان تنش، حرارت، فشار منفذی و آسیب بر عوامل هیدرولیکی مخازن هیدروکربوری و ژئوترمال و بازدهی چاههای تولیدی آنها نشان میدهد طراحی واقعگرایانه فرآیند تولید از این مخازن، نیازمند بهرهگیری از یک مدل رفتاری جامع تنش-کرنش است. در این پژوهش با ارایه تعریف جدیدی از آسیب کلی ناشی از اثرات وجود سیال با دمای بالا در محیط متخلخل، معادله رفتاری تنش-کرنش تنیده ترموهیدرومکانیکیآسیب سنگ در شرایط بارگذاری سهمحوری مرسوم بر پایه تئوری محیط موثر، مفهوم تنش موثر بایوت، تابع چگالی احتمال توزیع توانی، انتقال همرفت و رسانش ارایه شده است. نتایج نشان میدهد: الف) با افزایش ضریب بایوت، ضریب نفوذپذیری، فشار منفذی و دما، آسیب ترموهیدرومکانیکی در سنگ افزایش مییابد، افزایش فشار محصورکننده منجر به کاهش آسیب و در نتیجه بهبود ظرفیت باربری سنگ میشود. ب) با افزایش دما، میزان آسیب ترموهیدرومکانیکی کل کاهش مییابد و مقدار حداکثر آن در کرنشهای بزرگتر رخ میدهد. این در حالی استکه نرخ رهاسازی انرژی منطبق بر تنشحداکثر و کرنش متناظر با آن افزایش مییابد. ج) معیار شکست لید اصلاحشده در مقایسه با معیارهای "موهر-کولمب" و "دراگر-پراگر"، پیشبینی واقعگرایانهتری را از رفتار تنیده ترموهیدرومکانیکی در آسیب سنگ ارایه میدهد. از نتایج این پژوهش چنین استنباط میشود که درنظر گرفتن مفهوم تنش موثر بایوت و آسیب همرفت در کنار تابع توزیع توانی، منجر به ارایه پیشبینیهای دقیقتری از پاسخ تنیده ترموهیدرومکانیکی- آسیبسنگها خواهد شد.
کلمات کلیدی: مدل رفتاری ترموهیدرومکانیکی- آسیب, انتقال حرارت همرفت, تئوری محیط موثر (EMT), توزیع توانی, تئوری بایوت
صفحه اختصاصی مقاله و دریافت فایل کامل: https://civilica.com/doc/1150902/