فهرست مطالب

نشریه روش های تحلیلی و عددی مهندسی معدن
پیاپی 1 (زمستان 1389)

  • تاریخ انتشار: 1391/05/22
  • تعداد عناوین: 7
|
  • محمدرضا شایسته فر*، محمد جلالی، حسین دهقانی، مجتبی تقوایی نژاد صفحات 6-17
    مهمترین مسئله پیش روی مهندسین اکتشاف بعد از اطمینان از صحت و دقت نتایج آنالیز، پردازش داده های اکتشافی می باشد. زیرا اگر این فرایند با دقت و درست انجام نشود، انتخاب مقدماتی مناطق امید بخش نیز با تردید بالایی انجام شده و ریسک سرمایه گذاری را افزایش می دهد. در این پژوهش تلاش شد تا با تعبیر و تفسیر نتایج آنالیز حاصل از نمونه برداری سیستماتیک از رسوبات آبراهه ای از سطح برگه 1:100000 سربیشه، یک الگوی اکتشافی مورد قبول به دست آید. 810 نمونه برداشت شده از این برگه برای 43 عنصر به روش ICP-MS آنالیز شدند. ابتدا عملیات بدست آوردن شاخص غنی شدگی و حذف اثر سنگ شناسی با توجه به سنگ های بالادست هر نمونه بر روی داده ها صورت گرفت. بعد از حذف مقادیر سنسورد و خارج از ردیف، توسط تکنیک چند متغیره آماری تحلیل عاملی، 43 عنصر به 11 گروه عاملی تقسیم شده و مناطق ناهنجار شاخص غنی شدگی ژئوشیمیایی برای عناصر مختلف تعیین و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. پردازش داده ها همراه با تلفیق اطلاعات زمین شناسی منطقه، منجر به کشف حداقل 5 منطقه امیدبخش شد که 20 عنصر، آنومالی قابل توجهی در این زون ها نشان دادند. در نهایت با بررسی اهمیت ناهنجاری ها، مستعدترین مناطق جهت اکتشافات نیمه تفصیلی ژئوشیمیایی پیشنهاد شد.
    کلیدواژگان: پردازش داده ها، حذف اثر سنگ شناسی، تکنیک های آماری تک متغیره و چند متغیره، آنومالی، زمینه
  • حسن میرزایی نصیرآباد*، محمود شریعتی، رضا کاکایی، سیدمحمداسماعیل جلالی صفحات 18-23
    محیط های سنگی عموما حاوی ترک های متعددی بوده و در اکثر موارد این ترک ها رفتار مکانیکی آن را کنترل می کنند. در فرآیند رشد ترک، اطلاع از میزان بار منجر به انشعاب ترک، زاویه انشعاب ترک، نوع مود رشد ترک ضروری می باشد. شیب ترک تاثیر قابل توجهی در رفتار شکست محیط ترک دار دارد. در این مقاله با استفاده از مصالح گچی نمونه های دیسکی برزیلی ترک دار با مقادیر مختلف شیب ترک تهیه و تحت بار فشاری قرار گرفته است. برای تمامی نمونه ها بار منجر به شکست نمونه، زاویه انشعاب ترک ها از نوک ترک اصلی و مود رشد ترک های جدید ثبت شده است. نتایج حاصل نشان می دهد که وجود ترک مرکزی با طول یک سوم قطر دیسک، بسته به شیب ترک حدود 60 تا 80 درصد مقاومت نمونه را کاهش می دهد و شیب ترک در میزان کاهش مقاومت تاثیر بسزایی دارد. بر مبنای نتایج بدست آمده، شیب صفر درجه بیشترین مقاومت و شیب 45 درجه کمترین مقاومت را در برابر رشد ترک دارا هستند. همچنین با افزایش شیب ترک میزان زاویه انشعاب ترک های جدید نسبت به راستای ترک اصلی کاهش می یابد.
    کلیدواژگان: مکانیک شکست سنگ، دیسک برزیلی ترک دار، نمونه گچی، زاویه انشعاب ترک
  • بهزاد مهرگینی*، حسین معماریان صفحات 24-28
    بر پایه مطالعات گسترده ای که تاکنون صورت گرفته است، بدون تردید، نقش داده های سرعت موج برشی در ارزیابی مخازن هیدروکربوری حیاتی است. استفاده از اطلاعات سرعت موج برشی، اغلب این امکان را فراهم می سازد که بتوان اثرات لرزه ای پارامترهایی چون سنگ شناسی، نوع سیال منفذی و فشار منفذی را شناسایی کرد. متاسفانه معمولا داده های سرعت موج برشی در بسیاری از میادین موجود نیستند و باید آنرا به توسط روش های دیگر برآورد نمود. مطالعه حاضر بر روی یک چاه از یک میدان نفتی در جنوب کشور صورت گرفته که در آن سرعت موج برشی در طول چاه اندازه گیری شده است. در این بررسی، سرعت موج برشی از دو روش روابط فیزیک سنگ و شبکه های عصبی تخمین زده شد و نتایج با مقدار واقعی سرعت موج برشی، که در همان چاه اندازه گیری شده بود، مقایسه گردید. با استفاده از روابط فیزیک سنگ، همبستگی مقادیر تخمینی سرعت موج برشی و مقادیر اندازه گیری شده حدود 91/0 به دست آمده است. این در حالی است که این همبستگی در صورت استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی به حدود 95/0 می رسد. نتایج به دست آمده مناسب بودن استفاده از هر یک از این دو روش را برای تخمین سرعت موج برشی در چاه های دیگر این میدان، تایید می کند.
    کلیدواژگان: سرعت موج برشی، سرعت موج فشاری، فیزیک سنگ، شبکه های عصبی، روابط گرینبرگ و کاستانگا، روابط گاسمن، مخازن هیدروکربوری، ایران
  • رامین دوست محمدی*، مهدی موسوی صفحات 29-36
    پوشش بتنی تونلهای حفر شده در زمینهای مستعد تورم تحت تنش تابع زمان قرار دارد. یکی از روش های تعیین مقدار تنش، استفاده از روش جبران و نصب جکهای تخت می باشد. در این روش ابتدا یک جفت پین اندازه گیری بر روی سطح پوشش بتنی در دو طرف محل شکافی که بعدا ایجاد خواهد شد نصب می گردند. فاصله بین این پینها توسط یک جابجایی سنج دقیق ثبت می شود. سپس یک شکاف توسط یک اره مدور الماسه ای در محل از پیش تعیین شده مابین دو پین ایجاد می گردد. در اثر این شیار، تنشها در بتن آزاد شده که عموما منجر به همگرایی پینها می شود. سپس یک سلول فشار هیدرولیکی (جک تخت) در داخل شکاف قرار گرفته و به یک پمپ هیدرولیکی وصل می گردد. در نهایت جک تخت بارگذاری شده تا تغییر شکل ایجاد شده به حالت اولیه خود باز گردد و بدین ترتیب تنش القایی در پوشش تعیین می گردد. رفتار متغیر و تابع زمان زمین های نرم در فضاهای زیرزمینی بیانگر این مطلب است که در صورت استفاده از روش جبران، بایستی ابزارهایی مانند پمپ را به صورت دوره ای و در طول سالها به محل مطالعه حمل و زمان زیادی را صرف قرائت نمود. در این تحقیق توانایی سیستم استنتاج تطبیقی نرو-فازی (انفیس) در تخمین آسان و سریع این تنش سنجیده و تایید می شود. آزمایشهای تعیین تنش در پوشش بتنی تونل تهویه مغار نیروگاه سد مسجد سلیمان به عنوان مورد مطالعاتی این تحقیق استفاده شده است. استفاده از این روش، طراح را قادر می سازد تا تنش در پوشش را بوسیله قرائت فاصله بین پین ها پیش بینی نماید.
    کلیدواژگان: تنش در پوشش بتنی تونلها، روش جبران، جک های تخت، سیستم استنتاج تطبیقی نرو، فازی
  • مهدی شبانکاره*، نادر فتحیان پور، سید حسن طباطبایی صفحات 37-45
    در علوم مرتبط با زمین به دلیل حضور عدم قطعیت بسیار بالا که خود نتیجه پدیده های گوناگون و گاهی ناشناخته زمین شناسی در یک منطقه می باشد، استفاده از مدل هیبریدی نروفازی در علوم زمین به این دلیل که، این مدل تلفیقی از دانش و داده می باشد، بسیار مناسب است. در این مطالعه منطقه نائین- کاشان که بخشی از کمربند آتشفشانی ارومیه- دختر می باشد و تعداد زیادی کانسارهای فلزی و غیرفلزی را در خود جای داده، به عنوان منطقه هدف در نظر گرفته شده است. این منطقه از لحاظ زمین شناسی، دورسنجی و ژئوفیزیک هوابردی با هدف پتانسیل کانسار مس مورد بررسی قرار گرفته است. نتیجه این بررسی ها تهیه هفت لایه اطلاعاتی می باشد که در سه دسته ی، آلتراسیون ها، زمین شناسی و ساختاری قرار گرفته اند. سپس تلفیق اطلاعات بوسیله روش شبکه عصبی- فازی انجام شده است، این روش بوسیله چهار سایت آموزشی، مورد آموزش قرار گرفته و پس از آن تمامی داده ها بوسیله مدل های بدست آمده، مدلسازی شده است. حاصل کار قرار گرفتن 2/95 درصد کانسارهای شناخته شده مس، در منطقه با پتانسیل مطلوب برای این فلز می باشد.
    کلیدواژگان: پتانسیل یابی معدنی، مدل های هیبریدی نروفازی، GIS، دورسنجی، مغناطیس هوابردی
  • احسان زارعیان*، سعید کریمی نسب، حسین جلالی فر صفحات 46-50
    گنبدهای نمکی به عنوان یکی از مهمترین تله های نفتی مطرح هستند. علاوه بر آن نمک در پوش سنگ دیگر انواع تله های نفتی، می تواند حضور داشته باشد. حفاری در مقاطع نمکی با مشکلات زیادی همراه است. از مشکلات چالش برانگیزی که در عملیات حفاری این سازندها روی می دهد می توان به گیرافتادن رشته حفاری، کاهش قطر چاه و در نتیجه سیمان کاری نامناسب، گیرافتادن و گسیختگی لوله جداری اشاره کرد. این مشکلات در اثر پدیده خزش، تغییر شکل وابسته به زمان تحت تنش ثابت، در نمک بوجود می آید. هدف از این مقاله معرفی خواص مکانیکی سنگ نمک است که براساس آن می توان سیال حفاری مناسب، زمان جداره گذاری و مقدار فشار مچالگی را که به لوله وارد می شود، تعیین کرد. با بهره گیری از نرم افزار FLAC، به بررسی تاثیر وزن سیال حفاری در کاهش نرخ همگرایی دیواره چاه پرداخته شد. با توجه به اینکه برای حفاری و نگهداری چاه های نفت و گاز، هزینه های زیادی صرف می شود، بهینه سازی وزن سیال حفاری در افزایش عمر چاه از اهمیت زیادی برخوردار است. سیال حفاری سنگین تر، نرخ همگرایی چاه را کمتر کرده و فرصت زمانی بیشتری برای عملیات جداره گذاری چاه تامین می نماید.
    کلیدواژگان: سازندهای نمکی، خزش، گسیختگی لوله جداری، سیال حفاری، همگرایی دیواره چاه، FLAC
  • علیرضا فرمد*، محسن یحیایی، صمد بنیسی صفحات 51-55
    بررسی الگوی اختلاط و تعیین زمان ماند مواد در فرآیندهایی که در صنعت فرآوری مواد بکار گرفته می شوند، نقش مهمی در انتخاب تجهیزات، کنترل و بهینه سازی عملیات دارد. در این تحقیق از نرم افزار صفحه گسترده Microsoft Excel استفاده شد تا الگوی اختلاط در فرآیند های فرآوری مواد بوسیله دو مدل Weller و N-Mixer مدل سازی شود. مدل سازی فرآیندهایی که در آنها بخشی از خروجی فرآیند به عنوان جریان برگشتی مجددا به فرآیند باز می گردد تاحدی مشکل بوده و نیاز به محاسبات ویژه ای دارد. دلیل این امر تغییر غلظت نشانه در ورودی مدار در طول زمان می باشد. در نرم افزار تهیه شده با محاسبه غلظت نشانه در جریان خروجی، تاثیر آن از ورودی ظرف حذف شده و الگوی اختلاط واقعی ظرف محاسبه گردید. در بررسی زمان ماند مواد در یک سلول در دو حالت مدار باز و مدار بسته برای دبی ورودی 10 لیتر بر دقیقه، متوسط زمان ماند برای دو حالت به ترتیب 7/3 و 6/3 دقیقه بدست آمد که نشان دهنده صحت محاسبات در نرم افزار برای مدارهای با جریان برگشتی بود.
    کلیدواژگان: مدل سازی، توزیع زمان ماند، نرم افزار
|
  • Behzad Mehrgini*, Hossein Memarian Pages 24-28
    Based on the extensive studies, undoubtedly, the role of the shear wave data in hydrocarbon reservoir evaluation is vital. Using shear wave along with P-wave data often allows us to identify the seismic signatures of lithology, pore fluid type and pore pressure, efficiently. Unfortunately shear wave data is not available in all reservoirs and it is necessary to predict it. This study has done on a well in one of the oil reservoirs in south of Iran that has shear wave velocity measurements. In this study shear wave velocity had predicted by rock physics relations and neural networks and then the results compared with real shear wave velocity measurements. Regression between predicted shear wave velocity by using rock physics relations and measured shear wave velocity is about 0.91, whereas it is about 0.95 by using neural networks. Results confirm that both methods are suitable for predicting shear wave velocity in other wells in this reservoir.
    Keywords: Shear wave, P, wave, Rock Physics, Greenberg, Castagna relation, Gasman relation, Artificial neural network, Hydrocarbon reservoir, Iran
  • Ramin Doust Mohammadi*, Mahdi Mousavi Pages 29-36
    Concrete liner of excavations in swellable rocks is under time dependent stress. One of the most famous methods for determining the stress is compensation method using flat-jacks. As the first step، measuring pins are cemented on the surface of the concrete lining in an appropriate arrangement on both sides of the planned cut. The distances between the pins are recorded by an accurate displacement sensor. Following the zero measurement، a slot is cut with a diamond-tipped circular saw blade. Hydraulic pressure cell (flat-jack) is inserted into the slot and is connected with a hydraulic pump fitted to a precision manometer. Finally، the flat jack is loaded until the relief-induced deformations are compensated. Since swelling is a time dependent behavior، the stress of liner changes with time. This needs a periodic measurement using heavy pumping device and requires a time consuming process. In this paper، the ability of adaptive network based fuzzy inference system is examined to predict the mentioned stresses. The performed compensation test at Masjed-Soleiman underground power house has been used as an example to illustrate the method. Using this method an engineer is enabled to predict the lining stress by reading the slot closure across a flat jack device.
    Keywords: Stress in concrete liner, Compensation method, Flat jacks, Adaptive network based fuzzy inference system
  • Ehsan Zareian*, Saeid Kariminasab, Hossein Jalalifar Pages 46-50
    Salt domes are one of the most important oil traps. More over salt minerals can be present in other oil traps. Drilling in salt formations can result in many problems such as stuck pipe of drilling strings and casings، closure of borehole’s wall and therefore bad cementing and casing failure. These problems occur as the result of creep phenomenon which is the time dependent deformation of salt under constant stress. The aim of this paper is to study the mechanical behavior of salt rock. Based on obtained results، appropriate drilling fluids، the time for running the casing in the borehole، and the collapse pressure on the casing can be determined. The effect of drilling fluid’s weight on reducing the rate of borehole’s wall closure is evaluated by FLAC codes. Considering that drilling of oil and gas wells is an expensive operation، optimization of the drilling fluid''s weight can ensure oil well integrity. Heavier drilling fluids can reduce the rate of borehole’s wall closure and therefore the running of casing can be postponed.
    Keywords: Salt formations, Creep, Casing collapse, Drilling fluid, Borehole's wall closure, FLAC