در این پایان نامه از آنالیز ویولت برای افزایش مقیاس مدل اولیه ریز دانه یک مخزن فرضی استفاده است. این مدل با افزودن چند سری شکستگی به یک زمینه نسبتا همگن به صورت عددی تولید شده است. از آنجایی که تراوایی و تخلخل سنگ مخزن مهمترین عامل موثر در حرکت سیال در مخزن و نحوه ی توزیع آن می باشد، این دو پارامتر مبنایی برای ارزیابی کارایی افزایش مقیاس در نظر گرفته شده اند. با استفاده از خاصیت چند تفکیکی توابع ویولت، مدل اولیه ی ریزدانه بطور هوشمندانه، به صورت غیریکنواخت افزایش مقیاس یافته است. به گونه ای که در آن مدل حاصل تا حد امکان اطلاعات مهم مدل اولیه را شامل شود. براساس مدل تولیده شده، مدل دینامیکی سه بُعدی به کمک نرم افراز اکلیپس طراحی شده است. مدل فوق با استفاده از چندین تابع ویولت افزایش مقیاس یافته است. در این پایان نامه از میان توابع ویولت مورد استفاده، ویولت مبنای بهینه برای افزایش مقیاس گزینش شده است. مشاهده گردید که، نتایج حاصل از مدل های افزایش مقیاس یافته توسط ویولت فوق به نتایج مدل اولیه ریز دانه نزدیک و سرعت انجام محاسبات نیز به-طور قابل ملاحظه ای بهبود یافته است. کلمات کلیدی: شبیه سازی، مخازن شکافدار، افزایش مقیاس، ویولت.

کانسار مس سرچشمه در 160 کیلومتری جنوب غربی شهرستان کرمان واقع شده است. به منظور تعیین شیب پایدار و بهینه در معدن مس سرچشمه، تعیین پارامترهای رفتاری و مقاومتی توده-سنگ های معدن در دستور کار قرار گرفته است. برای نیل به این هدف می توان با تخمین مقاومت فشاری تک محوره با استفاده از مقاومت بارنقطه ای در کل گمانه ها به مدلسازی سه بعدی تغییرپذیری مقاومت فشاری تک محوره در کل گستره کانسار دست یافت. با تهیه مدل سه بعدی تغییرپذیری مقاومت فشاری تک محوره کانسار مس سرچشمه می توان با دقت بیشتری تحلیل های پایداری شیب دیواره های معدن، برنامه ریزی برای شبکه های حفاری و انفجار در معدن، بهینه سازی برنامه ریزی تولید، طراحی سنگ شکن و غیره را انجام داده و از هزینه های اضافی برای موارد فوق الذکر جلوگیری نمود. از جمله روش هایی که در تعیین مقاومت فشاری تک محوره سنگ ها به کار می رود آزمایش مقاومت بارنقطه ای است. در این تحقیق، در ابتدا تخمین مقاومت فشاری تک محوره با استفاده از مقاومت بارنقطه ای واحدهای سنگی معدن مس سرچشمه بر اساس تفکیک پارامترهای زمین شناسی (جنس سنگ، نوع وشدت آلتراسیون) صورت پذیرفته است. با تفکیک پارامترهای ژئوتکنیکی (مقاومت فشاری تک محوره و مقاومت بارنقطه ای خشک و اشباع) بر اساس پارامترهای زمین شناسی، مقاومت فشاری تک محوره با روش رگرسیون خطی به کل گمانه ها تعمیم داده شده که منجر به 67 واحد سنگی دارای مقاومت فشاری تک محوره در معدن مس سرچشمه شده است. در ادامه، مقاومت فشاری تک محوره نمونه ها محاسبه و در بلوک های 6.25 * 12.5 * 12.5 متر به طور مجزا تخمین زده شده و مدل سه بعدی تغییرپذیری مقاومت فشاری تک محوره نهایی معدن مس سرچشمه با روش های مختلف آماری ساختاری (نزدیکترین همسایگی و عکس مکعب فاصله)، زمین آماری (کریجینگ معمولی و کریجینگ شاخص) و شبکه عصبی تهیه و نتایج مورد تحلیل و مقایسه قرار گرفته است. برای اعتبارسنجی و مقایسه روش ها از مقایسه هیستوگرام های بلوک های تخمینی با هیستوگرام های مقادیر اندازه گیری شده، نمودار پراکندگی متقابل مقادیر تخمینی در مقابل مقادیر اندازه گیری شده (qq پلات ها) و همچنین پارامتر خطای جذر مربعات میانگین استفاده شده است. پارامتر خطای جذر مربعات میانگین برای 21 گمانه انتخابی که در ابتدا برای اعتبارسنجی کنارگذاشته شد در 4 سطح تراز 2200، 2250، 2300 و2350 متر برای هر روش به طورجداگانه به دست آمد. با مقایسه نتایج اعتبارسنجی روش ها، روش نزدیکترین همسایگی و بعد از آن روش عکس مکعب فاصله با کمترین خطای جذر مربعات میانگین مناسب ترین روش تخمین مقاومت فشاری تک محوره شناخته شدند و با توجه به تغییرات زیاد مقاومتی در هر پلان، برتری دقت تخمین بقیه روش ها نسبت به همدیگر بسته به شرایط و ماهیت تغییرات مقاومت در هر پلان متفاوت خواهد بود. بطوریکه در بعضی از پلان ها از جمله 2200 و 2350 متر، کریجینگ معمولی و در بعضی دیگر از پلان ها از جمله 2250 و 2300 متر، شبکه عصبی کمترین خطای جذر مربعات میانگین را داشته است. در نهایت روش نزدیکترین همسایگی به طور میانگین با خطای جذر مربعات میانگین 0.03 مگا پاسکال مناسب ترین روش تخمین مقاومت فشاری تک محوره کانسار مس سرچشمه انتخاب و مدل جامع سه بعدی تغییرات مقاومت فشاری تک محوره کانسار به همراه پلان های افق های مختلف کانسار تهیه گردید.

اشباع از آّب یکی از پارامترهای مهم و کاربردی در مخازن هیدروکربوری می باشد. رایج ترین رابطه محاسبه اشباع از آب در این مخازن رابطه آرچی است. این رابطه دارای سه پارامتر با عناوین سیمان شدگی (m)، توان اشباع (n) و پیچاپیچی (a) است که پارامترهای آرچی نامیده می شوند. تغییر اندکی در هر یک از این ضرایب باعث تغییرات قابل توجه در محاسبه اشباع از آب می شود. اگرچه تا به امروز روش های زیادی برای تخمین این پارامترها ارائه شده است اما روش دقیق و قابل اعتمادی برای تعیین این پارامترها در همه شرایط وجود ندارد. در این پایان نامه پارامترهای آرچی مربوط به سه چاه در یک میدان کربناته با استفاده از روش های آماری و شبکه عصبی محاسبه شد و توانایی هر یک از روش ها مورد ارزیابی قرار گرفته است. در ابتدا ضرایب آرچی به کمک دو روش آماری موجود یعنی روش متداول و روش رگرسیون سه بعدی محاسبه و نتایج این دو روش بررسی و مقایسه شدند. در مجموع روش رگرسیون سه بعدی به دلیل محاسبه هم زمان پارامترهای آرچی نتایج بهتری را نسبت به روش متداول داشته است. از آن جایی که رفتار پارامترهای آرچی به عوامل زیادی وابسته است، و تعیین رفتار هر یک از این ضرایب، به سادگی امکان پذیر نمی باشد. با توجه به قابلیت شبکه های عصبی در یادگیری این ارتباط ها، روش شبکه عصبی می تواند در تعیین این ضرایب موثر باشد. به همین دلیل با استفاده از شبکه عصبی ضریب سیمان شدگی برای هر نمونه در میدان مورد مطالعه محاسبه گردید. در این تحقیق شبکه پس انتشار خطای پیش خور به دو روش توقف سریع و مرتب سازی آموزش داده شد. برای این منظور از چاه نمودارهای گامای تصحیح شده (cgr)، گامای کل (sgr)، وزن مخصوص توده (rhob)، زمان گذر (dt)، القایی عمیق (ild)، تخلخل نوترونی (nphi) و اثر فوتوالکتریک (pef) به عنوان ورودی شبکه و فاکتور سیمان شدگی به عنوان خروجی استفاده شده است. در روش توقف سریع به کمک الگوریتم لونبرگ-مارکوارت و در روش مرتب سازی با تابع مرتب ساز بیزین شبکه ها آموزش داده شدند. به دلیل کم بودن تعداد نمونه ها و داده های ورودی شبکه، نتایج حاصل از شبکه عصبی آن چنان که مورد نیاز بود، با دقت و صحت بالا به دست نیامده است. با این حال روش توقف سریع نسبت به روش مرتب سازی نتایج بهتری در بر داشته است. در این روش، شبکه ای با سه لایه میانی، دارای میانگین مربعات خطای (mse) 01/0 و ضریب تعیین 02/91 درصد برای داده های آزمون به دست آمده است.

کلاسه بندی منابع و ذخایر معدنی و تعریف آنها تقریبا از سال 1970بعنوان یک موضوع جدی در صنعت معدن مورد توجه قرار گرفته است. تاکنون در دنیا کدهای مختلفی (jorc، unfc, sme و samrec) برای گزارش نویسی منابع و ذخایر معدنی ارائه شده است. با وجود تلاش هایی که در راستای هماهنگ سازی این کدها شده است، ولی همچنان معیار ثابتی برای کلاسه بندی منابع و ذخایر معدنی وجود ندارد. به دلیل خاص بودن هر ذخیره، دستیابی به یک معیار یکسان برای کلاسه بندی تمام منابع و ذخایرمعدنی، تقریبا غیر ممکن به نظر می رسد. در عمل معیارهایی کیفی (سنّتی) و کمّی (زمین آماری) برای کلاسه بندی منابع و ذخایر پیشنهاد شده اند. معیارهای کیفی کلاسه بندی بیشتر دست خوش قضاوت های شخصی می شود. در این پایان نامه ضمن معرفی معیارهای زمین آماری کلاسه بندی منابع و ذخایر معدنی به مقایسه این معیارها و بررسی نقاط ضعف و قوت هر کدام از این معیارها در یک مدل مصنوعی شبیه سازی شده پرداخته می شود. تعیین حدود آستانه ای مناسب کلاسه بندی معیارها یکی از مسائل مهمی به شمار می رود که در این پایان نامه به آن پرداخته شده است. و راهکار جدید برای تعیین حدود آستانه ای معیارهای کلاسه بندی براساس خطای نسبی واقعی تخمین و براساس زونهای بیشتر شناخته شده ی شده کانسار پیشنهاد شده است. کلاسه بندی منابع و ذخایر معدنی به شدت به اندازه واحد استخراج انتخابی (بلوک ) وابسته است. بنابراین موضوع مهم دیگری که در این پایان نامه به آن پرداخته شد، حساسیت معیارهای زمین آماری نسبت به تغییر ابعاد بلوک است. در یک مطالعه بر روی مدل مصنوعی حساسیت معیارهای کلاسه بندی در مقابل تغییر ابعاد بلوک مقایسه شده است و معیارهایی که در مقابل تغییر ابعاد بلوک مقاوم تر هستند مشخص شده است. در فصل آخر مطالعه موردی بر روی کانسار مس سونگون انجام شده است. زونهای مختلف ماده معدنی (لیچ، سولفید و هیپوژن) جداگانه مطالعه و تخمین زده شده اند. حدود معیارها براساس اطلاعات چالهای حفاری بخش استخراجی محاسبه شده و برای کل کانسار به کار گرفته شده اند. تمام مراحل تخمین و کلاسه بندی مدل مصنوعی و کانسار مس سونگون با استفاده از کدهای برنامه نویسی تهیه شده در نرم افزار matlab® انجام شده است.

تخمین پارامترهای مختلف مخازن نفتی یکی از مهم ترین مراحل در اکتشاف منابع هیدروکربوری است. تخلخل، تراوایی، سطح جدایش نفت، گاز و آب از جمله این پارامترهای مخزنی هستند. محتوای کربن آلی نیز یکی از پارامترهای مخازن نفتی و گازی است که در ارزیابی مخازن اهمیت دارد. برای اندازه گیری این پارامترها روش های مختلفی وجود دارد که به دو دسته مستقیم و غیرمستقیم تقسیم می شوند. در روش های مستقیم پارامتر مورد نظر را از طریق آزمایش بر روی نمونه های مغزه و خرده های حفاری بدست می آوردند و در روش های غیرمستقیم پارامترهای مربوطه به وسیله چاه نمودارهای پتروفیزیکی محاسبه می شود. در پایان نامه حاضر روشی جدید بر پایه الگوریتم لولیموت از دسته روش های هوشمند برای تخمین محتوای کربن آلی ارائه شده است. پس از آن با استفاده از چاه نمودارهای موجود از 9 حلقه چاه حفاری شده در حوزه پرت واقع در جنوب غربی استرالیا، پارامتر محتوای کربن آلی تخمین زده شده است. در نهایت مقادیر تخمینی با مقادیر واقعی مقایسه شده است که اعتبار سنجی انجام شده همبستگی بین 40 تا 80 درصد را در موارد مختلف نشان می دهد.

در ذخایر معدنی، تشخیص مقادیری که در دم راست توزیع واقع شده اند، از نظر اقتصادی اهمیت ویژه ای دارند؛ در نتیجه تشخیص مرز این گونه مشاهدات در صنعت معدن اهمیت بسزایی در‏ اکتشاف و استخراج دارد. روش های موجود برای تشخیص داده پرت فضایی، مقدار این داده ها را ارائه می کنند و معیاری جهت شناسایی ‏مرز مقادیر بالا ارائه نمی دهند. از این رو در این پایان نامه برای شناسایی مرز مقادیر بالا، روش ‎مرز-بالا‎ پیشنهاد می شود، که بر مبنای عدم وجود اثر‏ مرزی استوار است. در صورت عدم وجود اثر مرزی، مقادیر بالای مرز‏‏، هیچ گونه تاثیر پذیری از مقادیر کمتر از مرز ندارد. در این روش‏، نسبت تغییرنگارهای شاخص متقابل به تغییرنگار شاخص برای مرزهای پیشنهادی محاسبه شده و درصورتی که تابعی از فاصله موقعیت ها نباشد، عدم وجود اثر مرزی را نشان می دهد. همچنین اگر تغییرنگار باقی مانده شاخص مرز پیشنهادی، اثر قطعه ای تام را نشان دهد، آنگاه مرز پیشنهادی به عنوان مرز مقادیر بالا انتخاب می گردد. ارزیابی عملکرد این روش و نیز برخی روش های تشخیص داده پرت، در یک مطالعه شبیه سازی انجام شده است. همچنین به عنوان یک مورد مطالعاتی واقعی، از این روش برای تشخیص مرز مقادیر بالای عیار داده های طلای ساری گونای در استان کردستان، استفاده شده و ‎در‎ نتیجه مر‏ز ‎ppm 63/4‏ به عنوان مرز عیار بالای طلای ساری گونای انتخاب گردید. ‎‏‎

در کاربردهای مرتبط با نفت و آبهای زیرزمینی، مدل سازی رخساره ای صحیح، نقشی حیاتی، در شناسایی منابع جدید و اتخاذ تصمیم های مناسب مدیریتی مخزن ایفا می کند. بسیاری از کاربردهای فعلی مدل سازی رخساره ای، براساس تکنیک های شبیه سازی بر پایه واریوگرام استوار است. این نوع روش ها امکان بسیار محدودی در کنترل پیوستگی و بازتولید هندسه رخساره های شبیه سازی، به مدل ساز داده و ناهمگنی تصادفی بیشتر از حد انتظار را نمایش می دهند. بازتولید اشکال منحنی-شکل و الگوهای پیچیده، اثر حیاتی بر مدل سازی جریان سیال مخزن دارد. هرچند مدل سازی هندسه چنین ناهمگنی هایی، با روشهای برپایه شیء بسختی ممکن است، این روش ها نیز با محدودیت های مختص خود، همچون شرطی سازی مدل به داده ها، و نیاز به امکانات رایانه ای بالا و زمان زیاد مدل سازی روبرو هستند. در این پایان نامه، با مطالعه موردی بر روی میدان نفتی سروش واقع در شمال غرب خلیج فارس، به شبیه سازی رخساره ای این میدان پرداخته ایم. تحلیل داده های مغزه و گرده شناسی، محیطی دلتایی، آبرفتی و جلگه ای را برای نهشته های این میدان بیان می کند. در این محیط، بر اساس تحلیل های زیست محیطی، وجود رسوبات کانالی و جزر و مدی محرز است. در این مطالعه، شبیه سازی چندنقطه ای افق بورگان b میدان سروش با بکارگیری الگوریتم snesim و در نرم افزار sgems انجام می گیرد. این الگوریتم از طریق بکارگیری تصویری مفهومی به شمارش آماره های چندنقطه ای و بازتولید الگوهای غیرخطی می پردازد. تصویر آموزشی، شامل الگوها و ساختارهای کلی میدان است که از طریق شرکت ملی نفت ایران در اختیار قرار گرفته است. این تحقق، با استفاده از اطلاعات داده های رخساره ای چاه و مغزه و تفاسیر زمین شناسی و رسوب شناسی بدست آمده است. نتایج مدل شبیه سازی چندنقطه ای نشان می دهد که الگوها و روند ساختارهای موجود در تصویر آموزشی، بازتولید شده است. این امر در نقشه های محتوای اطلاعات و میانگین تحقق ها (etype map) نیز دیده می شود. هر چند هندسه کانال های مواج این میدان بازتولید شده است، تعداد پیشامدهای همانند تصویر آموزشی و تحقق های شبیه سازی با ضریب تعیین 47/0، فاصله محسوسی از همدیگر دارند. ضریب تعیین 99/0 بین نسبت های رخساره ای هدف (net to grass ratio) با نسبت های رخساره ای مدل چندنقطه ای برقرار است. در حالی که این نسبت در شبیه سازی برپایه شیء برابر با 2/0 است. در شبکه اعتبارسنجی، بازتولید نمونه های چاه در شبیه سازی چندنقطه ای با میانگین 73% و بازتولید نقطه به نقطه تصویر آموزشی در بازه 70% تا 80% در لایه های میانی و میانگین 57% در سایر لایه ها به دست آمده است که ارقام قابل قبولی هستند. سیال در جای مخزن در تحقق های مختلف در بازه کوچکی از تغییرات (527 - 511 میلیون بشکه) قرار دارد. با مقایسه نتایج شبیه سازی شاخص پی درپی و چندنقطه ای، مشاهده می شود میزان عدم اطمینان 5.5 برابر کاهش یافته است.

مطالعه¬ی ساختارهای زیرسطحی در فعالیت¬های معدنی حائز اهمیت زیادی است. شناخت این ساختارها در زمینه¬های مختلف معدنی مانند مدیریت استخراج و برنامه¬ریزی تولید می¬تواند اطلاعات با ارزشی محسوب شود. در این موارد زمین¬آمار ابزارهای زیادی ارائه کرده است. این ابزارها بر پایه¬ی علم زمین¬آمار چند نقطه¬ای به مدت چند دهه است که مورد توجه فعالان بخش معدن و نفت قرار گرفته است. در این پایان¬نامه نیز با استفاده از یکی از ابزارهای زمین¬آمار چند نقطه¬ای با نام الگوریتم شبیه¬سازی الگوبرداری مستقیم به مطالعه¬ی ساختار دایک¬های معدن مس سونگون به عنوان یکی از معادن مهم مس کشور پرداخته شده است. بررسی ساختار دایک¬های معدن نشان می¬دهد که این ساختارها ماهیتی بسیار ناپایا دارند که بررسی این گونه ساختارها در حوزه¬ی مطالعات ناپایای زمین¬آماری قرار می¬گیرد. تولید تصویر آموزشی برای مدل این ساختار بسیار دشوار است و برای کاهش ناپایایی و تولید تصویر آموزشی پایاتر نیاز به بررسی و مدل¬سازی الگوهای تصویر آموزشی دارد. برای شبیه¬سازی ساختار دایک¬ها کدهایی توسط نرم¬افزار matlab گسترش داده شده است که بررسی حساسیت این کد به تغییرات مقدار پارامترهای ورودی نشان می¬دهد که این الگوریتم به برخی از پارامترها مانند حدآستانه¬ای و ابعاد پیشامد داده¬ای حساسیت بیشتر و نسبت به پارامترهای ابعاد پیشامد داده¬ای و نسبت، حساسیت کم¬تری نشان می¬دهد. با توجه به شبیه¬سازی¬های انجام شده در راستای شبیه¬سازی شرطی ساختار دایک¬ها، موفقیت شبیه¬سازی-ها با الگوریتم الگوبرداری مستقیم، توسط آماره¬های زمین¬آماری نشان داده شده است. همچنین بازسازی روند ساختارهای موجود در تصویر آموزشی به درستی صورت گرفته است. این امر در تصاویر شبیه¬سازی شده نشان داده شده است. اگر چه در برخی شبیه¬سازی¬ها پیوستگی ساختار دایک¬ها، کم¬تر از تصویر آموزشی به نظر می-رسد با این وجود بررسی آماره¬ی پیوستگی نشان می¬دهد که اختلاف قابل ملاحظه¬ای دیده نمی¬شود. با مقایسه¬ی الگوریتم الگوبرداری مستقیم و الگوریتم معادله¬ی نرمال واحد¬، مشاهده می¬شود که الگوریتم الگوبرداری مستقیم از توانایی بیشتری در بازتولید ساختار دایک¬ها برخوردار است. شاهد این امر آماره¬های تک نقطه¬ای، دو نقطه¬ای و پیوستگی است.

شناسایی شکستگی ها و تراکم آن ها در مناطق مختلف مخزن، یکی از مهم ترین مراحل مطالعات مخزنی است. نتایج حاصل از مدل سازی شکستگی ها به عنوان داده های ورودی برای شبیه سازی جریان و تحلیل آن استفاده می شود. از این رو، مطالعه شبکه شکستگی ها برای آگاهی از نحوه ی گسترش شکستگی ها در مخازن شکسته و ایجاد مدلی برای آن، بسیار حائز اهمیت است. روش های مختلفی برای مدل سازی شبکه ی شکستگی ها پیشنهاد و عرضه شده است که هر یک از آن ها دارای نقاط ضعف و قوت در روش های مورد استفاده در فرآیند آنالیز اطلاعات و مدل سازی شبکه ی شکستگی ها هستند. یکی از روش های مدل سازی شبکه شکستگی ها، مدل شبکه گسسته شکستگی (discrete fracture network) است. مزیت این روش نسبت به مدل های شبکه ای، امکان ورود اطلاعات پیوسته در مدل گسسته است. مطالعات صورت گرفته در این پایان نامه به دو مرحله کلی تقسیم می شوند. در مرحله اول این مطالعه با استفاده از داده های شکستگی ثبت شده توسط ابزارهای تصویرگر، شکستگی های یکی از میادین جنوب غرب ایران بررسی و مدل شبکه شکستگی های آن به روش dfn ساخته می شود. اما با توجه به ماهیت پیچیده شکستگی ها و کمبود داده های مرتبط با آن ها، مدل های حاصل همواره با عدم قطعیت همراه هستند. مرحله دوم این تحقیق، استفاده از داده های حاصل از تفسیر چاه نمودارهای پتروفیزیکی است. این داده ها قادر به تعیین زون های شکسته در محل چاه های فاقد چاه نمودار تصویری هستند. بنابراین می توانند با اضافه شدن به داده های شکستگی ثبت شده در محل چاه های دارای چاه نمودار تصویری، مدل سازی شبکه شکستگی را با قطعیت بالاتری حاصل کند. به منظور این هدف، نتایج شدت شکستگی حاصل از مدل سازی مرحله اول، با شدت شکستگی حاصل از این اطلاعات مقایسه شد و فیلتری طراحی گردید که قادر بود با قطعیت بیشتری به مدل سازی زون های شکسته در موقعیت چاه های فاقد چاه نمودار تصویری بپردازد. در واقع مدل dfn ساخته شده در مرحله اول، با شرطی شدن نسبت به اطلاعات زون های شکسته حاصل از تفسیر چاه نمودارهای پتروفیزیکی، بازسازی شد. برای کمی سازی نتایج و مقایسه دو مدل، تابع هزینه ای تعریف گردید که با استفاده از آن، این نتیجه حاصل شد که مدل ساخته شده در مرحله دوم، نسبت به مدل اول نه درصد بهبود یافته است.

کانسار را می توان به صورت مجموعه ای از جوامع، با رفتارهایی متفاوت در کیفیت ماده معدنی و فرآوری در نظر گرفت. یکسانی عیار به تنهایی به معنای رفتار یکسان در حین فرآوری بین ماده معدنی استخراج شده از 2 کلاس متفاوت نمی باشد. لذا تصمیم گیری و برنامه ریزی تولید مبتنی بر عیار با نتیجه مقبول روبرو نخواهد شد. عدم در اختیار داشتن یک مدل تیپولوژیک روشن از کلاس های موجود در کانسار سبب اختلاط نامناسب، از دست رفتن ماده معدنی به دلیل روش اختصاصی نشده فرآوری، پایین آمدن راندمان کارخانه فرآوری و تولید معدن و عدم مدیریت و بهینه سازی تولید و در نتیجه وارد آمدن خسارات مالی و وارد آمدن صدمه به تجهیزات می شود. در اختیار داشتن این اطلاعات برای تعیین وضعیت هر بلوک ماده معدنی ضروری است. اطلاع از کلاس هر بلوک در مدل بلوکی کانسار لازمه یک طراحی صحیح استخراجی و تولیدی که برآورنده نیازهای کارخانه فرآوری باشد است. مشکل اصلی واحد فلوتاسیون معدن اسفوردی، عدم ثبات خوراک معدن و نوسانات خوراک به دلیل مشخص نبودن افق معدنی مربوط به ورودی است. شبیه سازی رخساره ای روشی است که با شبیه سازی رفتار هر رخساره به رفع مشکل پرداخته است. از طرفی یکی از حساس ترین و همچنین تأثیرگذارترین مراحل در شبیه سازی رخساره ای نحوه ی تعیین تماس لایه ها و یا به بیان دیگر نقشه تماس آنها می باشد. روش های معمول شبیه سازی عددی اغلب در درک زمین شناسی و تطابق با واقعیت محدودیت هایی دارند. دلیل عمده ی مسئله این است که نمی توان در این روش ها شرایط توپولوژیک و به عبارتی نحوه ی قرار گیری لایه ها نسبت به هم و خصوصیات ساختارهای یاد شده را اعمال کرد. هدف این پژوهش بیشتر معرفی یکی از روش های شبیه سازی پارامترهای کیفی (همچون رخساره های ماده معدنی) بود که به زمین شناسان اکتشافی امکان می دهد مشاهدات و اطلاعات پراکنده از اقسام عملیات اکتشافی را با یکدیگر تلفیق و در شبیه سازی منظور نمایند. منطقه فسفات اسفوردی از لحاظ چینه شناسی منطقه ای پیچیده محسوب می شود و به سختی می توان در آن توالی تشخیص داد. این پیچیدگی علاوه بر اینکه نتیجه فعالیت های کانی زایی پیچیده بوده است، نتیجه شکستگی ها و گسل خوردگی های فراوان منطقه است. روش های شبیه سازی پارامترهای کیفی، برای مثال شبیه سازی شاخص متوالی، قادر به مدل کردن چنین ارتباطات پیچیده ای بین رخساره ها نیستند. همچنین روش های شبیه سازی تک گوسی نیز در شرایط رسوبی با زمین ساخت ساده استفاده می شوند؛ اما با تعمیم این روش ها به حالت چندگوسی این امر برای حالات پیچیده نیز ممکن شد. این روش به خوبی پیچیدگی ارتباطات بین رخساره ها را مدل کرده است و در مقایسه با نتایج شبیه سازی شاخص متوالی که از معمول ترین روش های شبیه سازی متغیرهای کیفی است، می توان این روش را یک روش قدرتمند معرفی کرد.

چکیده بهره برداری از معادن نیازمند سرمایه گذاری بالایی است که در صورت شناخت نادرست عوامل موثر بر پروژه، ممکن است این سرمایه گذاری با شکست همراه شود. یکی از مهم ترین خصوصیات کانسارهای فلزی عیار است که به دلیل حجم سرمایه گذاری بالا در حوزه ی اکتشافات این معادن اطلاعات عیاری جامعی از وضعیت کانسار در اختیار نخواهد بود. در این مطالعه به منظور ایجاد مجموعه ای از مدل های عیاری ماده ی معدنی بر خلاف مدل تخمینی برای کانسار سنگ آهن سیریز از روش شبیه سازی زمین آماری استفاده شده است. میزان ذخیره ی ماده ی معدنی حاصل از مدل تخمینی 4/23 میلیون تن با عیار متوسط 666/32 درصد و مقدار متوسط این ذخیره برای مدل های حاصل از شبیه سازی زمین آماری 191/23 میلیون تن با عیار متوسط 680/32 درصد می باشد که بیش تخمینی 9/0 درصدی مدل تخمینی را نشان می دهد. با ساخت مدل اقتصادی برای هر یک از مدل های عیاری و مدل تخمینی، محدوده ی نهایی برای هر یک از مدل های عیاری تعیین شده است. نتایج به دست آمده نشان از کمتر بودن نتایج مدل تخمینی نسبت به مقادیر میانگینمدل های حاصل از شبیه سازی در مقادیر میزان ارزش خالص فعلی و میزان باطله برداری معادل37/2 درصد و 31/1 درصد دارد. اما مقدار ماده ی معدنی قابل استخراج و میزان هزینه ی تولید به ازای واحد فلز بازیابی شده برای مدل های تخمینی نسبت به مدل های حاصل از شبیه سازی به میزان 64/16درصد و 9/2درصد بیشتر است. با استفاده از نتایج حاصل، ریسک در سرمایه به صورت کمی بیان می شود تا سرمایه گذار با حاشیه ی امنیت بیشتری به فعالیت بپردازد.در این بین میزان ارزش خالص فعلی به عنوان مهم ترین شاخصه ی هر محدوده ی نهایی مطرح است که جذابیت پروژهرا برای سرمایه گذار تعیین می کند میانگین ارزش خالص فعلی برای محدوده های نهایی حاصل از مدل های شبیه سازی شده 97/78 میلیون دلار می باشد که این مقدار برای محدوده ی نهایی حاصل از مدل تخمینی 10/77 میلیون دلار می باشد. با توجه به محدوده های نهایی مدل های شبیه سازی شده و مدل تخمینی ناپایداری پوسته نهایی مدل تخمینی نسبت به عدم قطعیت عیاری به وضوح قابل مشاهده است. کلمات کلیدی: عدم قطعیت عیار- تغییرات عیار- شبیه سازی زمین آماری- شبیه سازی گاوسی متوالی- تحلیل ریسک- معدن سنگ آهن سیریز- معدن سنگ آهن سادات

در طراحی معادن اکثراً بر روی تأثیر پارامترهای فنی تکیه شده و مدل زمین¬شناسی به¬طور قطعی فرض می¬شود. این مدل از چند منظر احتمال¬پذیر است، یکی از منظر عیار و دیگری از منظر زمین-شناسی. عدم قطعیت زمین¬شناسی به بحث شکل و پیوستگی کانسار مربوط می¬شود که در صورت انتخاب حدود مناسب می¬توان آن را کاهش داد. در این تحقیق حد روباز – زیرزمینی و بررسی نقش عدم قطعیت عیار بر روی آن در معدن سنگ آهن چاه گز مورد مطالعه قرار گرفته است. بدین منظور توزیع عیار کانسار با استفاده از روش کریجینگ تخمین زده شده است و همچنین به روش شبیه¬سازی گوسی متوالی، شبیه¬سازی شده و حد روباز – زیرزمینی به صورت جداگانه در شرایط مشابه تعیین شده است. در راستای اهداف این تحقیق از نرم-افزارهای sgems، wingslib، datamine و npv scheduler، جهت مطالعات آماری و زمین¬آماری، مدل¬سازی و شبیه¬سازی و نهایتا بهینه¬سازی استفاده شده است. نتایج حاصل از این تحقیق نشان می¬دهد، مدل تخمینی کریجینگ در عیار حدهای پایین تر از میانگین عیار داده¬های اولیه بیش¬تخمینی داشته است و به همین ترتیب محدوده تعیین شده به روش کریجینگ بزرگتر از محدوده تعیین شده با 100 مدل شبیه¬سازی شده، بوده است. کانسار چاه¬گز به دو توده شرقی و غربی تقسیم شده که تراز حد روباز و زیرزمینی در توده شرقی و غربی با استفاده از مدل تخمینی به ترتیب 1560 و 1570 متر تعیین شده است، این در حالی است که همین پارامتر با استفاده از مدل¬های حاصل از شبیه¬سازی، در تراز¬های 1620 و 1580 به ترتیب بیشترین فراوانی را داشته است.

دقت محاسبه ی پارامترهای پتروفیزیکی و کاهش میزان خطای محاسبه ی آنها، از مهم ترین اهداف و مراحل انجام مطالعات مخازن هیدروکربوری به شمار می رود. یکی از مهم ترین عوامل در بالا رفتن دقت محاسبه ی پارامترهای پتروفیزیکی، دقت اندازه گیری ابزارهای نمودارگیری چاه و وجود عدم قطعیت پایین در نتایج آنها می باشد. هدف این تحقیق، تعیین پارامترهای پتروفیزیکی مخزن (به ویژه دو پارامتر تراوایی و اشباع شدگی) با سه روش قطعی، آنالیز مونت کارلو و احتمالی و همچنین تعیین عدم قطعیت این پارامترها و به طور کلی ارزیابی پتروفیزیکی مخزن مورد مطالعه می باشد. در این تحقیق که بر روی سازند آسماری در یکی از مخازن نفتی جنوب غربی کشور صورت گرفته است، ابتدا سنگ شناسی در توالی سازند آسماری با استفاده از نمودار متقاطع نوترون- چگالی در دو چاه a و b تعیین شد که بر این اساس در ترکیب سنگ شناسی هر دو چاه، آهک، دولومیت، ماسه و شیل به همراه مقادیر اندکی انیدریت مشاهده گردید. سپس پارامترهای پتروفیزیکی به روش قطعی محاسبه شد و نتایج نشان داد که چاه a از شرایط مخزنی مناسب تری نسبت به چاه b برخوردار است. در مرحله ی بعد که بخش اصلی مطالعه را به خود اختصاص می دهد، با استفاده از روش آنالیز مونت کارلو، میزان عدم قطعیت قرائت لاگ های پتروفیزیکی محاسبه شد. سپس با استفاده از عدم قطعیت لاگ ها، پارامترهای پتروفیزیکی در توالی سازند آسماری با استفاده از آنالیز مونت کارلو محاسبه شده و برای هر کدام از این پارامترها، مقادیر قطعی، احتمالی و ممکن (1p، 2p و 3p) در هر دو چاه به دست آمد. با استفاده از اختلاف بین این مقادیر، عدم قطعیت در هر پارامتر بررسی شد که بر این اساس بالاترین میزان عدم-قطعیت مربوط به پارامتر تراوایی و پایین ترین میزان عدم قطعیت مربوط به پارامتر تخلخل به دست آمده است. دلیل بالا بودن عدم قطعیت در پارامتر تراوایی به نبود لاگی که این پارامتر را به طور مستقیم در چاه اندازه گیری کند، بازمی گردد و دلیل پایین بودن عدم قطعیت در پارامتر تخلخل، اندازه گیری این پارامتر با استفاده از سه لاگ تخلخل (نوترون، چگالی و صوتی) در توالی دو چاه می باشد. همچنین عدم قطعیت در قسمت های بالای دو چاه که سنگ شناسی غالب کربناته دارند نسبت به قسمت های پایین آنها که دارای سنگ شناسی غالب ماسه سنگی می باشند، بیشتر است. علت این امر، پیچیدگی سیستم های تخلخل و تراوایی در مخازن کربناته نسبت به مخازن ماسه سنگی می باشد. همچنین با استفاده از ترسیم نمودارهای گردبادی پتروفیزیکی، آنالیز حساسیت سنجی صورت گرفت و میزان تأثیر پارامترها و لاگ ها بر ستون هیدروکربور (ehc) بررسی شد. بر این اساس، نتایج نشان داد که لاگ نوترون، بالاترین تأثیر را بر کمیت ehc در هر دو چاه مورد مطالعه دارد.

زئولیت جزو خانواده آلومنیوسیلیکاتهای شبکه ای می باشد. ساختار این گروه از کانیها به گونه ای است که تترائدرها و اکتائدرها خودسازنده شبکه هستند و کاتیونها و آب در حفرات ایجاد شده در داخل این شبکه ها قرار دارند. این ساختمان به این گروه از کانیها اجازه می دهد تا بتوانند کاتیونهای خود را در معرض تعویض قرار دهند.در طول سالها تولید زئولیت مصنوعی گسترش یافته است و با پیشرفت تکنولوژی امکان تولید محصولات یکنواخت و پرعیار فراهم آمده است و گذشت زمان از هزینه تولید نیز کاسته می شود. در صورتیکه بخواهیم زئولیتهای طبیعی و بازارهای گران قیمت قابل رقابت باشند با توجه به هزینه تولید پایین آنها لازم است تا به خلوص مناسبی رسانده شوند.در این پایان نامه رفتار زئولیت افتر سمنان در مقابل روشهای مختلف فرآوردی بررسی شده است با توجه به اینکه کارهای تحقیقات محدودی در دنیا بر روی فرآوری این کانی ها انجام شده است و این مطالعات برای اولین بار در کشور صورت می گیرد لذا اقدام به جمع آوری و تدوین مطالبی در مورد روشهای اندازه گیری و تعیین کم و روشهای فرآوری آنها گردید.مطالعات مفصلی بر روی کانی شناسی نمونه ها و نحوه درگیری کانی با کانی های باطله ها انجام شد و در فصل پنجم به استفاده از تکنیک آنالیز تصویری اقدام به بررسی محتوای نمونه ها گردید، در این پایان نامه روش مذکور برای اولین بار در تعیین کمی ترکیبات موجود در مقاطع کانی شناسی طرح و تسوعه داده شده است. در نهایت روشهای مختلف فرآوری آزموده و نتایج آن ارائه گردیده است. ظاهرا روشهای جدایش در ابعاد ریز بدلیل اختلاف قابلیت خردایش و فلوتاسیون از جمله روشهای موثر شناخته می شوند.