تعیین مقاومت تراکمی تک محوری سنگ آهک میکرایتی با استفاده از آزمایش بارگذاری بر خرده ذرات مجزا

تعیین مقاومت تک محوره محصور نشده (UCS) به عنوان یکی از پارامترهای مکانیکی جهت ارزیابی مقاومت سنگ در بسیاری از پروژه های مهندسی لازم است. در برخی از پروژه های مهندسی نظیر حفر چاه جهت استخراج مواد هیدروکربوری به دلیل عمق زیاد حفاری، محدودیت هایی جهت اخذ نمونه مناسب برای تعیین مقاومت تک محوری وجود دارد. از طرفی تعیین این پارامتر به منظور آنالیز پایداری جدار چاه و برنامه های توسعه چاه لازم و ضروری است. بدین جهت ایده استفاده از خرده های حفاری جهت تعیین این پارامتر مطرح شده است. در این مقاله به منظور توسعه روابط تجربی بین مقاومت تک محوری سنگ و مقاومت خرده ذرات، تعداد 7 نمونه سنگ آهک میکرایتی از رخنمون-های سازند آسماری تهیه شده و پس از انجام آزمایش تراکمی تک محوری و تعیین مقادیر UCS آنها، نمونه های مذکور خرد گردیده و 420 نمونه به عنوان خرده های حفاری آماده سازی شده است. با استفاده از دستگاه بارگذاری بر خرده ذرات مجزا، مقاومت فشاری تک ذره (SCS) خرده های حفاری تعیین شده است. با توجه به تاثیر شکل خرده ها بر مقاومت آنها، کلیه خرده های مطالعه شده به شکل کروی در آورده شده است و به منظور مطالعه اثر اندازه خرده بر مقاومت آنها مطالعه بر روی خرده ها، 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 اندازه دانه در آزمایش بارگذاری بر ذرات مجزا حذف شده است. ضریب همبستگی بین UCS و SCS در حالت های مختلف بیشتر از 91/0 بوده که نشان دهنده همبستگی قابل قبول این دو پارامتر با هم می باشد.