تعیین مقاومت فشاری تک‌محوری سنگ آهک میکرایتی با استفاده از آزمایش بارگذاری بر خرده ذرات مجزا

تعیین مقاومت تک‌محوره محصور نشده (ucs) به‌عنوان یکی از پارامترهای مکانیکی برای ارزیابی مقاومت سنگ در بسیاری از پروژه های مهندسی لازم است. در برخی از پروژه های مهندسی نظیر حفر چاه برای استخراج مواد هیدروکربوری به دلیل عمق زیاد حفاری، محدودیت هایی برای اخذ نمونه مناسب برای تعیین مقاومت فشاری تک‌محوری وجود دارد. از طرفی تعیین این پارامتر به‌منظور آنالیز پایداری جدار چاه و برنامه های توسعه چاه لازم و ضروری است. بدین‌منظور ایده استفاده از خرده‌های حفاری برای تعیین این پارامتر مطرح شده است. در این مقاله به‌منظور توسعه روابط تجربی بین مقاومت فشاری تک‌محوری سنگ و مقاومت خرده ذرات، تعداد 7 نمونه سنگ آهک میکرایتی از رخ‌نمون های سازند آسماری تهیه شده و پس از انجام آزمایش فشاری تک‌محوری و تعیین مقادیر ucs آن‌ها، نمونه های مذکور خرد شد و 420 نمونه به‌عنوان خرده های حفاری آماده سازی شده است. با استفاده از دستگاه بارگذاری بر خرده ذرات مجزا، مقاومت فشاری تک‌ذره (scs) خرده های حفاری تعیین شده است. با توجه به تاثیر شکل خرده ها بر مقاومت آن‌ها، همه خرده های بررسی شده به شکل کروی در آمده است و به‌منظور بررسی اثر اندازه خرده بر مقاومت آن‌ها پژوهش بر روی خرده ها، با قطرهای 2، 3 و 4 میلی‌متر انجام شده است. با تعریف متغیرهای مقاومت و اندازه، نمودارهایی برای تعیین مقاومت خرده ذرات پشنهاد شده که در آن‌ها اثر اندازه دانه در آزمایش بارگذاری بر ذرات مجزا حذف شده است. ضریب هم‌بستگی بین ucs و scs در حالت های مختلف بیش‌تر از 91/0 است که نشان‌دهنده هم‌بستگی قابل قبول این دو پارامتر با هم است.