انتخاب معيار شكست مناسب براي تحليل پايداري ديواره چاه

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي معدن

كارشناسي ارشد

تعيين چگالي مناسب گل حفاري و پيش‌بيني پايداري ديواره چاه يكي از چالش‌هاي اصلي در صنعت حفاري است. با توجه به پيچيدگي‌هاي زمين‌شناسي و تنوع شرايط حفاري، استفاده از روش‌هاي تحليلي دقيق و مدل‌سازي عددي براي ارزيابي پايداري ديواره چاه از اهميت ويژه‌اي برخوردار است. در اين پژوهش، با بهره‌گيري از نرم‌افزار FLAC3D، يك مدل سه بعدي جامع از سازند زمين و چاه حفاري ايجاد شده است. اين مدل قادر است رفتار پيچيده سنگ تحت تأثير تنش‌هاي ناشي از حفاري را به طور دقيق شبيه‌سازي كند. هدف اصلي اين مطالعه، ارزيابي و مقايسه معيارهاي مختلف شكست ‌ سنگ در شرايط مختلف حفاري است. در مدل‌سازي انجام شده، معيارهاي شكست متعددي از جمله موهر-كولمب، دراكر-پراگر و هوك-براون اعمال شده و نتايج حاصل از هر يك با داده‌هاي واقعي حفاري مقايسه شده است. با توجه به نتايج حاصل از شبيه‌سازي عددي، مي‌توان به اين نتيجه رسيد كه معيار شكست هوك-براون بهترين نتيجه را ميدهد . از ديگر دستاوردهاي اين پژوهش، مي‌توان به تعيين محدوده ايمن فشار گل حفاري اشاره كرد. با استفاده از نتايج مدل‌سازي، مي‌توان حداقل و حداكثر فشار گل مورد نياز براي حفظ پايداري ديواره چاه را تعيين كرد. اين امر به طراحان عمليات حفاري كمك مي‌كند تا با انتخاب مناسب‌ترين چگالي گل حفاري، از بروز حوادثي مانند ريزش ديواره چاه جلوگيري كنند. در نهايت، نتايج اين پژوهش مي‌تواند به عنوان يك ابزار قدرتمند براي بهينه‌سازي طراحي عمليات حفاري و كاهش هزينه‌هاي مربوط به آن مورد استفاده قرار گيرد. با استفاده از مدل‌سازي سه بعدي FLAC3D، مي‌توان سناريوهاي مختلف حفاري را شبيه‌سازي كرده و تأثير تغييرات در پارامترهاي مختلف را بر روي پايداري ديواره چاه ارزيابي كرد.

235375

مكانيك سنگ

مهندسي معدن

دانشگاه صنعتي اصفهان