بررسي تاثير نوع و اندازه تخلخل بر پارامترهاي الاستيك سنگ با استفاده از مدل سازي سنگ رقومي

پارامترهای الاستیك شامل ضرایب حجمی و برشی سنگ، نقش بسیار تعیین كنندهای در سرعت موج لرزه ای دارد. این پارامترها به نوبه خود متاثر از عوامل متعددی از جمله نوع و اندازه تخلخل به خصوص در سنگهای كربناته هستند. هدف از این مطالعه، بررسی تاثیر نوع و همچنین اندازه تخلخل با استفاده از روش مدلسازی سنگ رقومی است. در این روش، ابتدا یك محیط رقومی با ویژگی های الاستیك آهك در نظر گرفته شده و سپس، تخلخل های مورد نظر به صورت ادخال هایی درون آن قرار میگیرد. در مرحله بعد، پارامترهای الاستیك با استفاده از حل عددی قانون الاستیك خطی هوك به روش اجزای محدود بدست میآید. برای تولید انواع مختلف تخلخل با استفاده از نسبت ابعاد، تخلخلهای دایروی، بیضی و خطی تولید و به صورت تصادفی در محیط سنگ توزیع شدند. در ضمن برای مطالعه تاثیر اندازه تخلخل، در هر نوع از تخلخل، اندازههای متفاوتی از تخلخل انتخاب شدند. نتایج حاكی از آن است كه ضرایب الاستیك سنگ در هر مقدار تخلخل برای نوع تخلخل دایروی بیشترین مقدار است و سنگ استحكام بالایی دارد. با كم شدن نسبت ابعاد )یعنی از تخلخل دایروی به خطی( ضرایب 52 % نسبت به حالت تخلخل صفر كاهش یافته و در نتیجه سنگ سستتری / 54 و 8 / حجمی و برشی سنگی با 22 % تخلخل 7 حاصل میشود. همچنین در هر نوع از تخلخل، هر چه اندازه تخلخلها برای یك نوع خاص از تخلخل بیشتر باشد، ضرایب 9/ الاستیك بالاتری حاصل میشود. برای مثال در سنگی با تخلخ لهای كروی، افزایش 8 برابری اندازه تخلخل باعث افزایش 7 و 12 % در ضرایب حجمی و برشی سنگ شده است. این مقادیر نشان میدهد كه تغییرات برای پارامتر نوع تخلخل بسیار بیشتر از اندازه آن است. بنابراین نوع تخلخل پارامتر تاثیرگذارتری به شمار میآید.

Elastic parameters play an important role on seismic wave velocity especially in carbonate rocks. Pore space geometry, pore type and pore size distributions highly affect such parameters. Therefore, knowledge about pore space characteristics can be helpful for interpretation of elastic wave velocity and parameters. This study aims to use digital rock modeling and generate synthetic samples with known pore space structure to explore pore type and size effects