زمین شناسی مهندسی

زمین شناسی مهندسی

ارائه مدلی بین مدول دینامیکی و استاتیکی سنگ آهک در سازند آسماری براساس آزمون‌های آزمایشگاهی و برجا

نویسندگان
1 دانشگاه سوران، دانشکدۀ مهندسی عمران، کردستان، عراق
2 دانشگاه صنعتی شاهرود، دانشکدۀ مهندسی معدن، نفت و ژئوفیزیک
چکیده
آگاهی از مدول تغییرشکل سنگ برای طراحی سازه‌های ژئوتکنیکی و مدل‌سازی مخازن نفتی اهمیت زیادی دارد. در حالت کلی برای تعیین مدول تغییرشکل‌پذیری سنگ دو روش مخرب یا استاتیکی و غیرمخرب یا دینامیکی وجود دارد، لیکن باتوجه به زمان‌بر بودن و هزینۀ زیاد روش‌های مخرب نسبت به افزایش عمق، استفاده از روش‌های غیرمخرب متداول‌تر است. از آن‌جاکه سازند آسماری به‌طور گسترده‌ای در بخش چشم‌گیری از غرب و جنوب‌غرب کشور رخنمون داشته و پروژه‌های مهندسی زیادی در این سازند اجرا و در دست بررسی است، بررسی خصوصیات ژئومکانیکی آن اهمیت خاصی دارد. ارائۀ عمده روابط تجربی در زمینۀ ارتباط مدول‌های استاتیکی و دینامیکی با توجه به پژوهش‌های انجام شده در مناطق دیگر جهان و پراکندگی و مستقل بودن پژوهش‌های انجام شده بر سازند آسماری به‌دلیل وسعت زیاد آن از یک طرف و اهمیت سازند مذکور از نظر پروژه‌های نفتی و عمرانی از طرف دیگر، لزوم ارائه معیاری فراگیر حاصل از تمامی بررسی‌های انجام شده روی سازند آسماری که بتواند بیان‌کننده ارتباط بین مدول‌های استاتیکی و دینامیکی در آن باشد را نمایان‌تر کرده است. در این راستا در مقالۀ حاضر با استفاده از مدول‌های به‌دست آمده از روش ژئوفیزیکی درون گمانه‌ای و مدول‌های استاتیکی به‌دست آمده از نتایج آزمایشگاهی سنگ سالم در تونل قلاجه واقع در سازند آسماری در استان ایلام، ارتباط بین مدول‌های دینامیکی و استاتیکی ساختگاه تعیین و سپس با بررسی تحقیقات و معیارهای ارائۀ شده قبلی در این سازند، رابطه‌ای فراگیر برای بیان ارتباط بین مدول‌های استاتیکی و دینامیکی ارائه شد.
کلیدواژه‌ها

1. Najibi Ali Reza., Ghafoori Mohammad, Lashkaripour Gholam Reza, Asef Mohammad Reza, "Empirical relations between strength and static and dynamic elastic properties of Asmari and Sarvak limestones, two main oil reservoirs in Iran", Journal of Petroleum Science and Engineering, 126, (2015) 78-82. ##2. Martı´nez-Martı´nez J., Benavente D., Garcı´a-del-Cura M. A., "Comparison of the static and dynamic elastic modulus in carbonate rocks", Bull Eng Geol Environ, 71: (2012) 263-268.## 3. Goodman R. E., "Introduction to Rock Mechanics", Wiley (1989).## 4. Chang C., Zoback M. D., Khaksar A., "Empirical relations between rock strength and physical properties in sedimentary rocks", J.Pet.Sci.Eng. 51(3), (2006) 223-237. ##5. Lama R. D., Vutukuri V. S., "Handbook on Mechanical Properties of Rocks", Vol. II. Clausthal Germany Trans Tech Publications (1978)##. 6. Belikov B. P., Alexandrov K. S., Rysova T. W. "Uprugie svoistva porodoobrasujscich mineralov I gomich porod", Izdat. Nauka, Moskva, (1970)## 7. Van Heerden W. L., "General relations between Static and dynamic moduli of rocks", Int. J. Rock. Mech. Min. Sci. Geomech. Abstr. 24 (6) (1987). 381-385.## 8. King M. S., "Static and dynamic elastic properties of rock from the Canadian Shield", Int.J.Rock Mech. Min. Sci. Geomech. Abstr. 20(5) (1983) 237-241.## 9. Eissa A., Kazi A., "Relation between static and dynamic Young’s moduli of rocks", Int. J. Rock Mech. Min. Sci. Geomech. Abstr. 25 (6) (1988) 479-482.## 10. McCann D. M., Entwisle D. C. "Determination of Young's modulus of the rock mass from geophysical well logs", Geological Applications of Wireline Logs II, Eds: Hurst, A., Griffiths, C. M. & Worthington, P. F., Geological Society Special Publication No. 65, (1992) 317-325.## 11. Lacy L. L., "Dynamic rock mechanics testing for optimized fracture designs", SPE Paper 38716 (1997).## 12. Nur A.,Wang Z., "Seismic and Acoustic Velocities in Reservoir Rocks: Recent Developments", Vol.10, Society of Exploration Geophysicists, (1999).## 13. Mockoviakova A., Pandula B. "Study of the relation between the static and dynamic moduli of rocks", Metalurgija 42, (2003) 37-39. ##14. Ameen M. S., Smart B. G. D.,Somerville J. M. C.,Hammilton S., Naji N. A., "Prediction rock mechanical properties of carbonated from wireline logs (A case study: Arab-D reservoir, Ghavar field, Saudi Arabia)", Int. J. Rock. Mech. Min Sci., 26 (2009) 430-444. ##15. Fei W, Huiyuan B., Jun Y., Yonghao Z., "Correlation of Dynamic and Static Elastic Parameters of Rock", EJGE, Vol. 21, Bund. 04, (2016) 1551-1560.## 16. واحدی علی‌اکبر، "ارتباط بین پارامترهای الاستیک استاتیکی و دینامیکی سنگ آهک در ساختگاه سد سیمره"، اولین کنفرانس مکانیک سنگ ایران، تهران، (1380).## 17. فولادچی سروش، حسینی محمد فاروق، گنجی مجتبی، " بررسی آزمایشگاهی تأثیر اندازۀ نمونه بر ویژگی‌های الاستیک دینامیک و استاتیک سنگ آهک نکا"، نشریه علمی- پژوهشی مهندسی معدن، دورۀ اول، شمارۀ 1 (1385).## 18. زارعی وحید، داودی جاجرم امید، "ارتباط بین پارامترهای استاتیکی و دینامیکی سنگ آهک دولومیتی تا دولومیت آهکی در ساختگاه سد رودبار لرستان"، سومین کنفرانس مهندسی معدن ایران، یزد، (1388).## 19. صالحی مسعود، اجل لوئیان رسول،‌ هاشمی محمود، "مقایسۀ مدول الاستیسیته دینامیکی و استاتیکی سنگ‌های ساختگاه سد بازفت"، چهارمین همایش ملی زمین‌شناسی، دانشگاه پیام نور مشهد (1389).## 20 نجیبی علیرضا، آصف محمدرضا، اجل لوئیان رسول، صفیان غلام عباس، "تخمین ویژگی‌های مکانیکی سنگ آهک با استفاده از داده‌های پتروفیزیکی، نشریۀ زمین‌شناسی مهندسی، ج پنجم، شمارۀ 1، (1390).## 21. کریم نژاد مسعود، "تعیین مدول یانگ استاتیک سنگ‌ها با استفاده از مدول یانگ دینامیک" هشتمین همایش انجمن زمین‌شناسی مهندسی و محیط زیست ایران، (1392). ##22. علی‌زاده مجتبی، خداپرست مهدی، رجبی علی‌محمد، "بررسی ارتباط مدول الاستیسیته استاتیکی و دینامیکی مطالعه موردی آبرفت‌های شهر قم"، دومین کنفرانس ملی مهندسی ژئوتکنیک ایران، کرمانشاه، (1393). ##23. Koleini M., "Engineering Geological Assessment and Rock Mass Characterization of the Asmari Formation", Ph.D. thesis, University of Pretoria (2012).## 24. Rocsciences Inc., "RocData Ver.3.013", user manual, (2004). ##25. Ciccotti M., Mulargia F., "Differences beween static and dynamic elastic moduli of a typical seismogenic rock", Geophys J Int 157: (2004) 474-477. ##26. Al-Shayea N. A., "Effects of testing methods and conditions on the elastic properties of limestone rock", Eng Geo 74: (2004) 139-156. ##27. Yilmaz I.,"Influence of water content on the strength and deformability of Gypsum", International journal of rock mechanics & mining science, (2010).## 28. آصف محمدرضا، "سرعت موج در سنگ پارامتر کلیدی برای حل مسایل ژئومکانیک نفت" اولین کنفرانس ملی ژئومکانیک نفت، مرکز همایش‌های بین‌المللی پژوهشگاه صنعت‌نفت، تهران، (1394). ##29. Brotons V., Toma´s, R., Ivorra S., Grediaga A., "Relationship between static and dynamic elastic modulus of calcarenite heated at different temperatures: the San Julia´n’s stone", Bull Eng Geol Environ, (2014). ##