پایان نامه > کتابخانه مرکزی دانشگاه صنعتی شاهرود > مهندسی معدن، نفت و ژئوفیزیک > مقطع دکتری > سال 1391
پدیدآورندگان:
سيدمحمدعلي حسيني [پدیدآور اصلی]، فرهنگ سرشکی[استاد راهنما]، سیدمحمد اسماعیل جلالی[استاد مشاور]، محمود شریعتی [استاد مشاور]
چکیده: روش معدن‌کاری انحلالی یکی از روش‌های استخراج مواد معدنی است که در آن سیال مورد استفاده قابلیت انحلال ماده معدنی را دارد. با استفاده از این روش می‌توان مغارهایی در سنگ نمک ایجاد کرد تا از آن برای ذخیره‌سازی سیالاتی که بر نمک تاثیری ندارند استفاده شود. یکی ازکاربردهای اصلی مغارهای نمکی ذخیره‌سازی گاز طبیعی است. در گذشته تنها بحث استفاده فصلی از این فضاها مطرح بوده است اما امروزه با رقابتی شدن بازارهای جهانی در بحث انرژی موضوع جدیدی با عنوان ذخیره‌سازی در مغارهای نمکی با فرکانس بهره‌برداری بالا مطرح شده است. در رساله حاضر، مطالعات وسیعی با استفاده از آزمون‌های آزمایشگاهی بر روی نمونه‌های نمکی با هدف مطالعه رفتار مکانیکی مغارهای ذخیره‌سازی گاز طبیعی انجام شد. در ابتدا آزمون‌های ایستا به منظور دست‌یابی به خصوصیات سنگ میزبان طراحی و اجرا شدند. برای تعیین خواص تابع زمان سنگ در آزمون‌های این مرحله، دستگاه خزش تک محوره، مبتنی بر اعمال بار مکانیکی طراحی و ساخته شد. آزمایش‌های چرخه‌ای نیز با بار متوسط بزرگتر از صفر اجرا شدند تا علاوه بر شبیه‌سازی حالت واقعی در مغارهای گازی، یک از دو حالت رچتینگ یا شیک دان نیز در رفتار آن مشاهده شود. مطالعات تجربی انجام شده نشان می‌دهد که با افزایش عمق احداث مغار نرخ کرنش‌های پایای سنگ به صورت نمایی افزایش می‌یابد. در نتیجه افزایش تنش‌های موثر بر بدنه فضا، اختلاف بین فشارهای بیشنه و کمینه کاهش می‌یابد. این امر به تعدیل میزان همگرایی فضا در بلند مدت کمک می‌کند. در مقابل ظرفیت ذخیره‌سازی گاز با این پیش‌فرض کاهش خواهد یافت. حفظ نفوذ ناپذیری مخزن نیازمند کنترل کرنش‌های پلاستیک در بدنه فضاست. به همین منظور روند انباشت کرنش‌های پلاستیک در هر دو حالت رچتینگ و شیک‌دان مورد مطالعه قرار گرفت. با مقایسه متغیرهای پیش‌بینی کننده تغییر شکل تابع زمان می‌توان دریافت که با افزایش فرکانس بهره‌برداری در مغارها، خواص الاستیک و ویسکوالاستیک سنگ میزبان کمتر دستخوش تغییر می‌شود. این در حالی‌است که خواص ویسکوپلاستیک آن شدیداً تابع فرکانس بهره‌برداری است. در این تحقیق همچنین مدل بنیادی لابی2 برای شبیه‌سازی تغییر شکل‌ها و همگرایی‌های مغارهای گازی بهبود یافت تا تاثیر فرکانس بهره‌برداری نیز در آن منظور شود. برای تعدیل و تنظیم متغیرهای این مدل بهبود یافته از یک روش جدید آزمون تحت عنوان آزمون‌های رچتینگ پلکانی استفاده شد تا علاوه بر تعدیل اثر خواص مکانیکی، تاثیر تنش‌های گذشته نیز درنظر گرفته شود. در ادامه با انجام مطالعات عددی، میزان همگرایی مغار در بخش‌های مختلف بررسی شد و در ادامه تاثیر هندسه، عمق، دامنه و فرکانس بارگذاری بر رفتار و تغییر شکل‌های مغارهای نمکی ذخیره‌سازی گاز مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج نشان می‌دهد که میزان افت حجمی فضا در حالت بهره‌برداری روزانه از افت آن در حالت بهره‌برداری سالانه بیشتر است.
کلید واژه ها (نمایه ها):
#مغار نمکی #گاز طبیعی #کرنش پلاستیک چرخه‌ای #خزش پلکانی #رفتار تابع زمان
محل نگهداری: کتابخانه مرکزی دانشگاه صنعتی شاهرود
یادداشت: حقوق مادی و معنوی متعلق به دانشگاه صنعتی شاهرود می باشد.
تعداد بازدید کننده:
پایان نامه های مرتبط (بر اساس کلیدواژه ها)