|
|
مدلسازی عددی نمونههای استوانهای توخالی جدارضخیم: اثرشرایط تنشهای اعمال-شده بر روی تغییرشکل و نحوه گسیختگی
|
|
|
|
|
نویسنده
|
آقایی سونیا ,حسینی مهدی
|
منبع
|
روشهاي تحليلي و عددي در مهندسي معدن - 1394 - دوره : 5 - شماره : 9 - صفحه:99 -111
|
|
|
چکیده
|
حفر چاه در صنایع مختلف مانند نفت، گاز و معدن همواره با مشکل ناپایداری مواجه بوده و نیاز به صرف هزینههای زیاد دارد. با کنترل تغییرشکل و شکست در دیوارهی چاه میتوان به حداقل ممکن ناپایداری رسید. در این مقاله، هدف بررسی تغییر شکل و نحوه گسیختگی در نمونههای استوانهای توخالی جدارضخیم (برای مدل سازی چاه نفت) حین حفاری تحت دو شرایط تنش متفاوت است. برای اینمنظور، ابتدا مطالعات آزمایشگاهی با هدف تعیین خصوصیات مکانیکی بر روی نمونههای مصنوعی گچ و نمونههای طبیعی مارن، ماسهسنگ و آهک رسی انجام شده است. با توجه به محدودیت های آزمایشگاهی امکان انجام آزمایش در تنش بالا مقدور نبود بنابراین آزمایش سه محوری به کمک سلول هوک تغییر یافته فقط بر روی نمونههای استوانهای توخالی جدار ضخیم گچ انجام شد. نتایج آزمایشهای انجام شده برای ساخت و اصلاح مدلسازی عددی توسط نرمافزار abaqus مورد استفاده قرار گرفت و در نهایت از مدل اصلاح شده برای پیشبینی تغییرشکل و شکل شکست در نمونههای استوانهای جدار ضخیم نمونههای طبیعی مارن، ماسهسنگ و آهک رسی تحت شرایط تنش استفاده شد. نتایج حاصل از مدلسازی نشان داد که شکل شکست در شرایط تنش ذکر شده در دیوارهی نمونههای استوانهای جدارضخیم به صورت برشی و در دو جهت مخالف دیوارهی گمانه است. همچنین در رژیم تنش شکست با توزیع تصادفی در سه ناحیه اتفاق میافتد. در هر دو رژیم تنش، بیشترین فشار داخل گمانه در لحظه شکست برای ماسهسنگ و کمترین فشار داخل گمانه برای آهک رسی در بین نمونههای مورد مطالعه است. همچنین کمترین کرنش پلاستیک برای ماسهسنگ و بیشترین کرنش پلاستیک برای آهک رسی از نتایج مدلسازی عددی حاصل شده است. فشار داخل گمانه در لحظه شکست می تواند به عنوان فشار اولیه گل حفاری مورد استفاده قرار گیرد.
|
کلیدواژه
|
استوانهای توخالی جدار ضخیم ,تغییر شکل ,چاه نفت ,شکست و Abaqus
|
آدرس
|
گروه مهندسی معدن، دانشگاه بینالمللی امام, گروه مهندسی معدن، دانشگاه بینالمللی امام خمینی قزوین (ره), ایران, گروه مهندسی معدن، دانشگاه بینالمللی امام, گروه مهندسی معدن، دانشگاه بینالمللی امام خمینی قزوین (ره), ایران
|
پست الکترونیکی
|
meh_hosseini18@yahoo.com
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Authors
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|