محمد فاتحی مرجی

عضو هیئت علمی، دانشگاه یزد

[ 1 ] - مدلسازی عددی انتشار ترک در شیب سنگ‏های درزه‏دار به روش ناپیوستگی جابجایی

در توده سنگ‏های درزه‏دار مانند شیب سنگ‏ها، نوک درزه‏ها به عنوان نقاط ضعیف سنگ به شمار می‏روند با این وجود، کدهای تحلیل عددی پایداری توده‏سنگ‏های درزه‏دار تنها حرکت بلوک بر سطوح موجود ناپیوستگی‏ها را مورد توجه قرار می‏دهند و امکان ایجاد شکست و ناپیوستگی جدید در نقاطی که دارای شدت تنش بالا و یا دارای حالت پلاستیک است را ندارند. هدف از این تحقیق ارائه مدلی است که بتواند با استفاده از تئوری مکانیک ...

[ 2 ] - مدل سازی انتشار ترک انشعابی زیرنافذهای کند در سنگ با استفاده از روش المان مرزی نامحدود

امروزه استفاده از علم مکانیک شکست خطی سنگ برای تحلیل مسائل ترک، کاربرد وسیعی دارد. در این مقاله برای شبیه سازی انتشار ترک انشعابی تحت نفوذ ابزار کند در سنگ، از برنامه ناپیوستگی جابجایی DDM که براساس روش عددی المان مرزی غیر مستقیم می‏باشد همراه با معیار شکست حداکثر تنش مماسی در مجاورت نوک ترک استفاده شده است. در مدل سازی انجام شده، به منظور بالا بردن دقت و کاهش مقدار خطا در محاسبه ناپیوستگی جاب...

[ 3 ] - Behavior of a hydraulic fracture in permeable formations

The permeability and coupled behavior of pore pressure and deformations play an important role in hydraulic fracturing (HF) modeling. In this work, a poroelastic displacement discontinuity method is used to study the permeability effect on the HF development in various formation permeabilities. The numerical method is verified by the existing analytical and experimental data. Then the propagati...

[ 4 ] - A boundary element/finite difference analysis of subsidence phenomenon due to underground structures

Analysis of the stresses, displacements, and horizontal strains of the ground subsidence due to underground excavation in rocks can be accomplished by means of a hybridized higher order indirect boundary element/finite difference (BE/FD) formulation. A semi-infinite displacement discontinuity field is discretized (numerically) using the cubic displacement discontinuity elements (i.e. each highe...

[ 5 ] - Rock mass structural data analysis using image processing techniques (Case study: Choghart iron ore mine northern slopes)

Presence of joints and fractures in rocks strongly influences the behavior of the rock mass by dividing the media into smaller units. These structures intensify the potential instability besides the development of sliding and rotational movements. The assumption of discontinuum media changes the whole analysis conditions in relation to the continuum analysis. Acquisition of geometrical and stru...

[ 6 ] - Numerical investigation of effect of crack geometrical parameters on hydraulic fracturing process of hydrocarbon reservoirs

Hydraulic fracturing (HF), as a stimulation technique in petroleum engineering, has made possible the oil production from reservoirs with very low permeability. The combination of horizontal drilling and multiple HF with various perforation angles has been widely used to stimulate oil reservoirs for economical productions. Despite the wide use of HF, there are still ambiguous aspects that requi...

[ 7 ] - A boundary element analysis of crack-propagation mechanism of micro-cracks in rock-like specimens under a uniform normal tension

In this work, the mechanism for fracture of brittle substances such as rocks under a uniform normal tension is considered. The oriented straight micro-cracks are mostly created in all the polycrystalline materials resulting from the stress concentrations. The present work focuses on the interactions of the pre-existing micro-cracks, which can grow and propagate within a rock-like specimen. The ...

[ 8 ] - Displacement Discontinuity Analysis of the Effects of Various Hydraulic Fracturing Parameters on the Crack Opening Displacement (COD)

The combination of horizontal drilling along with hydraulic fracturing has significantly improved the production of hydrocarbon reservoirs and made it possible to extract the relatively impermeable and uneconomical reservoirs. The production rate of oil and gas wells increases proportional to hydraulic fracture aperture or crack opening displacement (COD). This is an important parameter i...

[ 9 ] - تلفیق روش عددی آنالیز تغییرشکل ناپیوسته (DDA) و روش جابجایی ناپیوستگی (DDM) به منظور تحلیل پایداری شیب سنگ‌های درزه‌دار (مطالعه موردی: دیواره شمالی معدن چغارت)

امروزه روش‌های عددی جایگاه ویژه‌ای در مکانیک سنگ پیدا کرده‌اند. این روش‌ها بسته به نوع مسئله و محیط بصورت ترکیبی نیز به کار می روند که اصطلاحاً روش‌های هیبریدی نام گرفته‌اند. در شیب سنگ‌های درزه‌دار وقتی ناپیوستگی ها ناممتد باشند، همه بلوک‌های بالقوه به دلیل عدم برخورد درزه ها بوجود نمی آیند. در این شرایط تمرکز تنش می تواند موجب انتشار درزه شده و امکان اتصال آنها را بوجود آورده و بلوک‌های جدید ر...

[ 10 ] - A Fourth Order Formulation of DDM for Crack Analysis in Brittle Solids

A fourth order formulation of the displacement discontinuity method (DDM) is proposed for the crack analysis of brittle solids such as rocks, glasses, concretes and ceramics. A fourth order boundary collocation scheme is used for the discretization of each boundary element (the source element). In this approach, the source boundary element is divided into five sub-elements each recognized by a ...

[ 11 ] - تحلیل المان مرزی غیر مستقیم اندرکنش شکست هیدرولیکی و شکست طبیعی در مخازن هیدروکربنی درزه دار

شکست هیدرولیکی به عنوان یکی از مهمترین روش‌های تحریک و ازدیاد برداشت مخازن نفت و گاز شناخته می‌شود. تعیین راستای گسترش شکست و هندسه شبکه شکست ایجاد شده توسط فرآیند شکست هیدرولیکی در افزایش نفوذپذیری مخزن نقش بسزایی دارد. محیط مخزن حاوی شکستگی‌های طبیعی است و اندرکنش شکست هیدرولیکی با این شکستگی‌ها در تعیین هندسه شبکه شکستگی‌های ایجاد شده اهمیت زیادی دارد. توقف، عبور و بازشدگی، شرایط ممکن در برخ...

[ 12 ] - تعیین شکل بهینه مغارهای نمکی ذخیره گاز با استفاده از روش‌های عددی

استفاده از مغارهای نمکی برای ذخیره‌سازی هیدروکربن‌های سیال، به عنوان یکی از پیشرفته‌ترین روش‌ها بکار گرفته می‌شود. اطمینان از پایداری مغارهای نمکی ذخیره گاز و در عین حال اقتصادی بودن نسبت گاز بیشینه به کمینه، همواره مسئله‌ای مهم بوده که تاکنون در ایران کمتر به آن پرداخته شده است. با توجه به خصوصیات سنگ نمک و عمق زیاد، تنش عمده در این ناحیه تنش ثقلی است که این تنش به صورت یک فشار خارجی به مغار و...

[ 13 ] - حل تحلیلی توابع گرین برای معادلات محیط پوروالاستیک

در حالت عادی سنگ در زیر سطح زمین دارای منافذ و ناپیوستگی است. این ناپیوستگی‌ها معمولاً از یک یا چند نوع فاز سیال (آب، هوا، نفت و غیره) اشباع هستند. وجود این سیالات اثرات زیادی بر رفتار مکانیکی توده سنگ دارد. از جمله این آثار نزدیک شدن حالت تنش به سطح گسیختگی و تأثیر فشار منفذی بر تغییر شکل سنگ است. برای در نظر گرفتن این اثرات نیاز است که پاسخ محیط سنگی در چارچوب فضای متخلخلِ الاستیک بررسی شود. بد...

[ 14 ] - استفاده از روش ناپیوستگی جابه‌جایی در تحلیل مکانیسم انتشار ترک‌ها در مواد شبه سنگی

در طبیعت، مواد ترد سنگی ترک دار (ترک‌های از پیش موجود) معمولاً تحت بارگذاری فشاری قرار میگیرند. مطالعه مکانیسم انتشار ترکها در سنگ برای طراحی سازههای سنگی از اهمیت ویژهای برخوردار است. در این تحقیق، مکانیسم شروع، گسترش و بهم پیوستگی ترکهای از پیش موجود در مدل‌های عددی و نمونههای شبه سنگی تحلیل شده است . همچنین، تأثیر زاویه ترک بر تنش شروع رشد ترک، تنش بهم پیوستگی و زاویه شروع رشد ترک مورد...

[ 15 ] - تأثیر پارامترهای الاستیک لایه ها بر نحوه ی گسترش شکست هیدرولیکی با استفاده از روش ناپیوستگی- جابجایی

شکست هیدرولیکی به عنوان روشی برای تحریک مخازن نفتی به عوامل مختلفی از جمله خصوصیات محیطی که شکستگی در آن رشد میکند بستگی دارد. خصوصیات مکانیکی لایهها به عنوان یکی از مهم‌ترین پارامترهای تأثیرگذار بر روند پیشروی شکست هیدرولیکی و هندسه‌ی آن شناخته میشوند. در این تحقیق با تغییر پارامترهای مقاومتی محیط دربرگیرنده‌ی شکست هیدرولیکی، فرآیند گسترش شکست هیدرولیکی در محیط‌های چند لایه(محیط نرم و سخت) ...

[ 16 ] - مدلسازی اثر کندشوندگی تیغه‌های برش TBM در هنگام نفود سنگ با استفاده از روش المان مرزی

دستیابی به درون زمین، شامل مراحلی است که بی‏شک مرحله نفوذ یکی از ابتدایی‏ترین و مهم‏ترین آنها‏ست. وارد شدن تیغه های دیسکی TBMدر سنگ و ایجاد خرده‏هایی ازسنگ در ابعاد کوچک وبزرگ و نیز ایجاد ترک‏های داخلی در آن بهعنوان فرآیند نفوذ شناخته شده است. در این تحقیق از علم مکانیک شکست خطی سنگ و معیار شکست تنش برشی ماکزیمم برای بررسی انتشار ترک و امتدادش تحت تیغه های دیسکی استفاده شده است.برای مدل‏سازی ...

[ 17 ] - طراحی میدانی عملیات شکست هیدرولیکی در سازند ماسه سنگی (مطالعه موردی: چاه قائم در میدان گازی هیوگوتون آمریکا)

شکست هیدرولیکی یکی از مهم‌ترین فنّاوری‌های توسعه‌یافته در صنعت نفت است. در این مقاله،‌ طراحی عملیات شکست هیدرولیکی با استفاده از روش‌های تحلیلی در میدان گازی هیوگوتون در سازند ماسه‌سنگی با نفوذپذیری تقریباً کم انجام خواهد شد. طراحی به‌صورت گام‌به‌گام و شامل تخمین تنش و فشار، انتخاب پروپانت مناسب،‌ تعیین میزان هرز روی سیال،‌ حجم سیال موردنیاز،‌ فشارهای پمپاژ،‌ زمان پمپاژ،‌ تخمین هندسه و طول شکستگی...

[ 18 ] - Discontinued Rock Slope Analysis through a New TFS-KGM Analytical Method

Slope stability analysis of jointed rocks has been the focus of many studies. The presence of joints and discontinuities in rock environments intensifies instability along with the development of block movements. Many analytical and numerical methods have been proposed and applied to analyze the stability of jointed rock slopes. Computation complexity, incapability of presenting a reliable safe...

[ 19 ] - Lattice numerical simulations of hydraulic fractures interacting with oblique natural interfaces

The hydraulic fracturing propagation is strongly influenced by the existence of natural fractures. This is a very important factor in hydraulic fracturing operations in unconventional reservoirs. Various studies have been done to consider the effect of different parameters such as stress anisotropy, toughness, angle of approach and fluid properties on interaction mechanisms including crossing, ...

[ 20 ] - Hydraulic fracture propagation: analytical solutions versus Lattice simulations

In this work, we used a grain-based numerical model based on the concept of lattice. The modelling was done to simulate the lab experiments carried out on the mortar samples. Also the analytical solutions corresponding to the viscosity-dominated regime were used to estimate the fracture length and width, and the results obtained were compared with the numerical simulations. As the analytical so...

Co-Authors

علیرضا یاراحمدی بافقی 4

ابوالفضل عبدالهی پور 4