کابرد مکانیک شکست در تعیین تنش های بر جای اعماق زمین با استفاده از عملیات گسیختگی هیدرولیکی

تعیین تنش های بر جای (in-situ) اعماق زمین اهمیت فراوانی در طراحی سازه های زیر زمینی و نیز حفر چاه های نفت و گاز دارد. روش شکست هیدرولیکی یکی از روش های موثر و مناسب برای تعیین تنش های بر جای توده های سنگ اعماق زمین می باشد. برای بررسی و تحلیل فرآیند شکست هیدرولیکی دو روش عمده وجود دارد. یکی روش کلاسیک تئوری الاستیسیته و دیگری روش مکانیک شکست می باشد. اغلب تحقیقات انجام شده در زمینه ی طراحی و تحلیل یک فرآیند گسیختگی هیدرولیکی بر مبنای روش کلاسیک قدیمی تر تئوری الاستیسیته است. با وجود این استفاده از این روش در مواردی مقادیر تنش های بکر و بر جای منطقه و نیز خواص استحکامی توده های سنگی را به صورت مناسبی تخمین نمی زند. در این مقاله ضمن مقایسه نحوه عملکرد این دو روش در رابطه با تعیین تنش های بر جا و خواص استحکامی توده سنگ، مزایای کاربرد روش مکانیک شکست توضیح داده می شود. سپس با مدل سازی اجزاء محدود یک ترک اولیه در جداره ی چاه، تغییرات فشار متناظر با گسیختگی هیدرولیکی با تنش های بر جای موجود در محل ترک بررسی می گردد.

کلیدواژه ها:

تنش های برجا ، گسیختگی هیدرولیکی ، مکانیک شکست ، روش اجزاء محدود