محاسبه دو مرحله ای ضرایب الاستیک موثر سنگ جهت حفظ ریزساختارهابا استفاده از فیزیک سنگ رقومی

پارامترهای الاستیک سنگ مانند ضرایب حجمی و برشی نقش مهمی در تعیین ویژگی های ژیومکانیکی سنگ مخزن ایفا می کنند. یکی از روش هایی که امروزه جهت محاسبه این پارامترها در مقیاس فضاهای متخلخل استفاده می شود، فیزیک سنگ رقومی است. در این روش، یک تصویر 3بعدی از نمونه سنگ توسط میکرو-سی-تی اسکنرهای پیشرفته با وضوح بالا تهیه و ویژگی های فیزیکی آن مانند تراوایی، ضرایب الاستیک و فاکتور سازندی به صورت عددی محاسبه میشود. با وجود آن که وضوح بالای تصویر یک مزیت جهت مطالعه ریزساختارها به شمار میآید، اما مشکل اصلی آن، افزایش شدید حجم داده ها میباشد. بنابراین، انجام محاسبات تکرار شونده با روش های عددی نیاز به فضای ذخیره سازی و زمان بسیار زیادی خواهند داشت. این امر به گونه ای است که در مواردی، انجام چنین محاسبات حجیمی با سیستم های کامپیوتری امروزی امکانپذیر نیست. در این مطالعه یک روش دو مرحله ای شامل: 1. محاسبه ضرایب الاستیک زیرنمونه های تقسیم شده از نمونه اصلی در مقیاس ریزساختارها و 2. محاسبه ضرایب الاستیک موثر نمونه اصلی در مقیاس زیرنمونه ها پیشنهاد میشود. این روش (و یا تعمیم چند-مرحله ای آن) علاوه بر حفظ ریزساختارها، امکان محاسبه ضرایب الاستیک نمونه های با حجم بزرگ را نیز فراهم میکند. روش پیشنهادی روی داده های استانداردی از نمونه ماسه سنگ بریا با اندازه (3)400 وکسل پیاده سازی شد. نتایج نشان داد که محاسبات در اندازه اصلی نمونه به طور مستقیم با سیستم کامپیوتری استفاده شده در این مطالعه، امکان پذیر نیست. حال آن که با این روش در مرحله اول، نتایج زیرنمونه هایی با اندازه (3)200 و در مرحله دوم، ضرایب الاستیک نمونه اصلی متشکل از (3)2 زیرنمونه محاسبه شد. دقت نتایج این روش با مطالعات قبلی به خوبی مطابقت دارد. همچنین مفهوم روند در پارامترهای فیزیک سنگی تایید کننده صحت این نتایج است.

Keywords:

فیزیک سنگ رقومی , محاسبه دو مرحله ای , ضرایب الاستیک موثر , ریزساختارها