اکبر چشمی، ابراهیم احمدی ششده،
جلد 6، شماره 1 - ( بهار و تابستان 1391 )
چکیده
تعیین مقاومت تک‌محوره محصور نشده (UCS) به‌عنوان یکی از پارامترهای مکانیکی برای ارزیابی مقاومت سنگ در بسیاری از پروژههای مهندسی لازم است. در برخی از پروژههای مهندسی نظیر حفر چاه برای استخراج مواد هیدروکربوری بهدلیل عمق زیاد حفاری، محدودیتهایی برای اخذ نمونۀ مناسب برای تعیین مقاومت فشاری تکمحوری وجود دارد. از طرفی تعیین این پارامتر به‌منظور آنالیز پایداری جدار چاه و برنامههای توسعۀ چاه لازم و ضروری است. بدین‌منظور ایدۀ استفاده از خردههای حفاری برای تعیین این پارامتر مطرح شده است. در این مقاله به‌منظور توسعۀ روابط تجربی بین مقاومت فشاری تکمحوری سنگ و مقاومت خرده ذرات، تعداد 7 نمونه سنگ آهک میکرایتی از رخ‌نمونهای سازند آسماری تهیه شده و پس از انجام آزمایش فشاری تکمحوری و تعیین مقادیر UCS آن‌ها، نمونههای مذکور خرد شد و 420 نمونه به‌عنوان خردههای حفاری آمادهسازی شده است. با استفاده از دستگاه بارگذاری بر خرده ذرات مجزا، مقاومت فشاری تک‌ذره (SCS) خردههای حفاری تعیین شده است. با توجه به تأثیر شکل خردهها بر مقاومت آن‌ها، همۀ خردههای بررسی شده به شکل کروی در آمده است و به‌منظور بررسی اثر اندازۀ خرده بر مقاومت آن‌ها پژوهش بر روی خردهها، 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 اندازۀ دانه در آزمایش بارگذاری بر ذرات مجزا حذف شده است. ضریب هم‌بستگی بین UCS و SCS در حالتهای مختلف بیش‌تر از 91/0 است که نشان‌دهندۀ هم‌بستگی قابل قبول این دو پارامتر با هم است.
ابراهیم احمدی ششده، اکبر چشمی،
جلد 9، شماره 3 - ( 7-1394 )
چکیده
تعیین مقاومت فشاری تکمحوری (UCS) سنگ در بیش‌تر پروژههای مهندسی ضروری است. در حفاریهای عمیق برای دست‌یابی به منابع هیدروکربوری و یا حفاریهای اکتشافی برای تونلهای عمیق تهیۀ نمونۀ مناسب برای اندازهگیری مستقیم UCS مشکل، هزینهبر و گاهی غیرممکن است. بنا بر این استفاده از روشهای غیرمستقیم (نظیر استفاده از خردههای حفاری) برای تخمین UCS متداول شده است. استفاده از نفوذ کننده‌ای سخت که به داخل خرده سنگ تثبیت شده در یک چسب نگه‌دارنده نفوذ می‌کند و به‌عنوان آزمایش نفوذ1 شناخته میشود، یکی از این روشها است. در این مقاله تعداد 8 نمونه سنگ آهک میکرایتی تهیه و پس از تعیین UCS آن‌ها در آزمایشگاه، نمونهها خرد و آزمایش نفوذ با نفوذ کنندههایی به قطرهای 6/0، 8/0 و 1 میلی‌متر روی 720 خرده ذره با اندازههای 2، 3 و 4 میلی‌متر انجام شده و نیروی انتقال بحرانی (CTF) که معرف مقاومت نهایی خرده ذره در مقابل ورود نفوذکننده به داخل آن است، تعیین شده است. روابط تجربی بین UCS و CTF برای نمونهها و نفوذکننده‌های با قطرهای مختلف با R2 &ge 0.78 پیشنهاد شده است. با استفاده از رگرسیون چند متغیره، رابطهای کلی بین UCS، CTF، اندازۀ ذرات (D) و قطر نفوذکننده (I) با R = 0.85 ارائه شده است. صحت روابط تجربی پیشنهادی با انجام 135 آزمایش نفوذ روی 3 نمونه سنگ آهک میکرایتی و مقایسه UCS اندازهگیری شده در آزمایشگاه با UCS تخمین زده شده ارزیابی شده که شباهت 88% آن‌ها نشان دهندۀ رواداری روابط تجربی پیشنهادی در تحقیق حاضر است.
