نام پژوهشگر: مرتضی طبایی

تعیین نقاط حفاری پیشاهنگ با استفاده از تلفیق داده های زمین شناسی، ژئوشیمیایی و ژئوفیزیکی (مغناطیس و (ip/rs اندیس مس ظفرقند در محیط gis
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده معدن 1390
  سارا صفی خانی   نادر فتحیان پور

اندیس مس- مولیبدن پورفیری ظفرقند درفاصله هوایی 90 کیلومتری شمال شرق مرکز اصفهان و فاصله هوایی 22 کیلومتری جنوب شهر اردستان واقع شده است. با توجه به موقعیت قرارگیری این اندیس در کمربند مس زایی ارومیه- دختر و پتانسیل بالای این زون از نظر کانی سازی مس ضرورت شناسایی این منطقه و بررسی زون های کانی سازی در آن جهت اکتشاف مس بخوبی احساس می-شود. در پژوهش حاضر، شناسایی ابتدایی این منطقه با استفاده از پردازش داده های ماهواره ای استر صورت پذیرفته است. پس از کنترل زمینی و حصول اطمینان در خصوص وجود شواهد کانی سازی مس و به طور خاص آلتراسیون های خاص کانی سازی مس پورفیری ، مطالعات بعدی صورت پذیرفت. به منظور مطالعات سنگ شناسی، کانی شناسی، شناسایی آلتراسیون ها و بافت سنگ و تعیین خصوصیات زون شسته شده 13 نمونه از مجموعه واحدهای سنگی و آلتره شده برداشت گردید و پس از تهیه مقاطع نازک و صیقلی، این مقاطع مطالعه گردید. در نهایت پس از حصول نتایج، نقشه زمین شناسی در مقیاس 1:5000 تهیه گردید. مطالعات زمین شناسی و کانی شناسی نشان داد که سنگهای موجود در محدوده در برگیرنده سنگهای آذرین بیرونی با ترکیب ریولیت و گاهی ریولیت تا ریوداسیت می باشند. کانه های مشاهده شده در محدوده کانی سازی شده عمدتاً شامل پیریت، کالکوپیریت، اسفالریت، سریسیت، هماتیت، گوئتیت و مالاکیت بوده اند. آلتراسیونهای محدوده مورد مطالعه عمدتاً ناشی از تأثیر محلولهای گرمابی بر توده های نفوذی و ساب ولکانیک های منطقه تشخیص داده شده و شامل فیلیک، آرژیلیک، پروپیلیتیک، پتاسیک و سیلیسی می باشند. مطالعات ژئوشیمیایی شامل برداشت 250 نمونه سنگ و خاک در یک شبکه سیستماتیک و با فواصل شبکه ای 100 *100 که در مرکز سیستم پورفیری به50*50 کاهش یافته است می گردد. پس از آنالیز 43 عنصری icp نمونه ها، مطالعات آماری پایه و چند متغیره صورت گرفته حاکی از افزایش غلظت عناصر مس_ مولیبدن در بخشهائی از توده های نفوذی بوده است. به منظور جدایش آنومالی از زمینه از روشهای+2s x ? و آماره انفصال استفاده شدکه نتایج هر دو روش در تشخیص زونهای آنومال دارای انطباق بالائی می باشد. همچنین مطالعات ژئوفیزیکی به روشهای مغناطیسی و ip-rs انجام پذیرفت. مطالعات مغناطیسی از طریق برداشت 22 پروفیل و تصحیح و پردازش داده ها، معرف مقادیر بالای آنومالی میدان مغناطیس مرتبط با کانیهای مغناطیسی همراه توده های نفوذی دیوریتی و در بخش میانی زون جنوبی مرتبط با توده ی نفوذی کانی سازی مس پورفیری می باشد. برداشت ip-rs با 7 پروفیل صورت گرفت که بعد از مدلسازی معکوس دو بعدی داده ها و تهیه مدل سه بعدی از ترکیب آنها وجود زون سولفیدی، آلتراسیون آرژیلیک و توده پورفیری به اثبات رسید. در نهایت سه روش آنالیز مولفه مستقل(ica)، همپوشانی وزن دار و فازی برای تلفیق لایه های اطلاعاتی بخش جنوبی محدوده به کارگرفته شد که برای دو روش اول از لایه های لیتولوژی، ژئوفیزیکی و ژئوشیمیایی استفاده شد و برای روش فازی لایه های آلتراسیون، اکسید آهن و دانسیته گسلها هم به این لایه ها اضافه شدند. اگرچه هر سه روش نتایج یکدیگر را تأیید کردند اما دو روش ica و همپوشانی وزن دار، همپوشانی بیشتری را با یکدیگر به نمایش گذاشتند. در پایان کار هم با در نظر گرفتن نتایج حاصل از هر سه روش، مناطق مستعد و امید بخش مشخص گردید و نقاطی جهت حفاری پیشنهاد شد. کلمات کلیدی: مس، پورفیری، ظفرقند، مطالعات زمین شناسی، مطالعات ژئوشیمیایی، برداشت مغناطیس و ip-rs، تلفیق

شبیه سازی استاتیکی مخزن به روش پیشرفته زمین آمار چندنقطه ای(mpg)با استفاده از داده های پتروفیزیکی در یکی از مخازن نفت جنوب ایران
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان 1390
  هادی علیخانی   احمدرضا مختاری

در سال هایاخیربرایتوصیفمخازنعمیق نفتی، استفاده از مدل هایعددیسه بعدیحاویاطلاعاتزمین شناسیوسایرخصوصیات مخزن، به جای نقشه هایدو بعدیرواجیافتهاست. مهمترین دلیل چنین رویکردی آن است که اتخاذ تصمیمات مهم برای توسعه یمیادیننفتی،بایدبرپایه ییک درک فراگیر و تصویر صحیح از توزیع سه بعدی خصوصیات پتروفیزیکی و لیتولوژیکی مخزن، استوار باشد. از آنجا که نیاز به مدل های کمی و عددی جهت برنامه ریزی و بهینه سازی فرآیندهای بالادستی نفتی امری اجتناب ناپذیر است لذا مهارت در کاربرد و استفاده از تکنیک های زمین آماری در مدیریت و سازمان دهی مخازن نفتی بسیار ضروری و حائز اهمیت است. اگرچه داده های چاه قابلیت تفکیک عمودی قابل قبولی از ناهمگنی های زیرسطحی مخازن ارائه می کنند ولی باید توجه داشت که این داده ها به دلیل فواصل جانبی زیاد، در بازسازی ناهمگنی های افقی، بسیار ناتوانند لذا استفاده از داده های ژئوفیزیکی در شبیه سازی استاتیکی مخازن لازم و ضروری است. هدف اصلی این تحقیق، آزمون روش پیشرفته شبیه سازی زمین آمار چندنقطه ای (mpg) در مدل سازی رخساره های رسوبی بخشی از مخزن آسماری واقع در یکی از میادین نفت جنوب غربی ایراناست. این مخزن به دلیل عمق کم و بازدهی بالا، به عنوانیکی از مهمترین مخازن نفتی ایران تلقی می شود. در این مطالعه، ابتدا بمنظور برقراری بهترین همبستگی بین داده های سه بعدی لرزه ای و چاه نگاری، روشی مناسب جهت استخراج موجک لرزه ای ارائه گردیده است. سپس مدل مقاومت صوتی سه بعدی بهینه، از طریق وارون سازی با دو روش مدل پایه و شبکه عصبی بدست آمده است. در ادامه، مقایسه نتایج مدل های حاصل از این دو روش، نشان داد که روش شبکه عصبی مدل واقعی تری نسبت به روش مدل پایه ارائه داده است. در ادامه تحقیق، رخساره های رسوبی با دو روش زمین آمار چندنقطه ای و روش شبیه سازی شاخص متوالی (sisim) شبیه سازی شده و نتایج آن ها مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که روش (mpg) به دلیل استفاده همزمان از تمامی اطلاعات موجود حتی تجربیات زمین شناسی، عملکرد بهتری در بازسازی پیوستگی ساختارها و ناهمگنی های زیرسطحی نسبت به روش (sisim) داشته است. در نهایت مقادیر تخلخل با روش شبیه سازی گوسی مرحله ای با کمک مدل سه بعدی مقاومت صوتی (co-sgsim) مدل سازی شده و معلوم شد که این روش، در بازسازی مقادیر پیوسته از قابلیت بالایی برخوردار بوده است.

مطالعه و بررسی اثر لهیدگی در تونل انتقال آب گلاب با در نظر گرفتن رفتار تابع زمان سنگ و نرخ پیشروی دستگاهtbm
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده معدن 1391
  اصغر رحمتی   راحب باقرپور

یکی از عوامل مهمی که در توده سنگ های ضعیف باعث بروز مشکل در عملیات تونل سازی می شود، پدیده مچاله شوندگی است. تنش های القایی باعث ناپایداری در سنگ های ضعیف می شوند که با مفهوم مچاله شوندگی توصیف می شوند. مچاله شوندگی رفتاری در رابطه با تغییر شکل توده سنگ ضعیف و ویژگی های مقاومتی آن می باشد. این پدیده با تغییر شکل های بزرگ و همگرایی های وابسته به زمان در طی حفاری تونل همراه است. در اثر ایجاد و ترکیب تنش های القایی، تنش موجود از حد مقاومت برشی گذشته و توده سنگ به داخل محدوده حفر شده رانده می شود. این تغییر شکل ها ممکن است در طی حفر تونل یا در دوره زمانی طولانی مدت ادامه داشته باشد. تونل انتقال آب گلاب در استان اصفهان در حاشیه جنوب شرقی دره زاینده رود و سد تنظیمی زاینده رود واقع شده است. این تونل با هدف انتقال آب زاینده رود به کاشان به میزان 2 متر مکعب در ثانیه حفر شده است. این پروژه به طول تقریبی 5/10 کیلومتر، شامل تونل اصلی، تونل دسترسی و ایستگاه پمپاژ زیرزمینی می باشد. روش حفاری این تونل به صورت مکانیزه و با استفاده از یک دستگاه ماشین حفاری تمام مقطع با شیلد تلسکوپی و سیستم نگهداری آن پوشش بتنی پیش ساخته (سگمنت) از نوع هگزاگونال می باشد که از دهانه ورودی به سمت دهانه خروجی با شیب منفی حفاری شده است. توده های سنگی مسیر تونل عمدتاً انواع سنگ های شیست، میکاشیست، اسلیت، شیل، ماسه سنگ، سنگ آهک و کنگلومرا می باشد. بنابراین احتمال پتانسیل مچاله شوندگی در سنگ های فوق وجود دارد. به همین منظور در این پروژه، به ارزیابی این پدیده به روش های تجربی، تحلیلی و نیمه تحلیلی پرداخته شده است. سپس مقطع بحرانی از نظر بیشترین پتانسیل مچاله شوندگی تعیین شده و در نهایت مدل سازی عددی این پدیده انجام شده است. در این تحقیق بر اساس نتایج حاصل از روش های تجربی و تحلیلی، توده سنگ های مقطع فیلیتی به عنوان مقطع مچاله شونده شناسایی شد. در مرحله بعد پارامترهای خزشی مقطع فیلیتی مطابق با مدل برگر در آزمایشگاه استخراج شد. سپس مدل سازی مقطع فیلیتی با استفاده از نرم افزارهای flac2d وflac3d با مدل برگر به مدت 100 روز (دراز مدت) انجام شد. نتایج این مدل سازی جابجایی های بسیار بزرگی را نشان داد که ناشی از کیفیت بسیار پایین توده سنگ در این پهنه از تونل است. نتایج مدل سازی عددی در کوتاه مدت، نشان داد که سپر tbm در این مقطع گیر خواهد کرد. همچنین مدل سازی این مقطع در دراز مدت، ناپایداری و شکست سیستم نگهداری سگمنتی را نشان داد. طبق گزارشات محلی پروژه، سیستم نگهداری سگمنتی این پهنه از مسیر تونل، دچار شکست شده که با نتایج حاصل از روش های عددی و تحلیلی مطابقت دارد. در پایان این مطالعه نیز، برای سیستم نگهداری مقطع فیلیتی پیشنهاداتی داده شده است.

تلفیق داده های ژئوالکتریک و pmr به منظور پتانسیل یابی منابع آب زیر زمینی در محدوده سایت هسا - شمال شاهین شهر
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده مهندسی معدن 1391
  بهمن محمدی   مرتضی طبایی

روش تشدید مغناطیسی پروتون (pmr) یکی از جدیدترین تکنولوژی های برآورد مستقیم خصوصیات هیدرولیکی خاک ها، آبخوان ها و مخازن زیرسطحی در چند دهه اخیر است. شاخصه روش pmr این است که قادر به شناسائی مولکول آب آزاد درون حفره ها به طور مستقیم می باشد و دو پارامتر مهم پتروفیزیکی سازندهای زیرسطحی، یعنی تخلخل و تراوایی را مستقیماً به دست می دهد. به طور کلی جهت به دست آوردن مدل بهینه زیر سطح از داده های pmr، اطلاع از ساختار مقاومت ویژه زیر سطحی کمک شایانی به وارون سازی دقیق تر داده های pmr می کند. محدوده مورد مطالعه (سایت هسا) در شمال شرق شهرستان شاهین شهر و در واحد هیدرولوژیک اصفهان- برخوار قرار گرفته است که جزء حوضه آبریز زاینده رود محسوب می گردد. در این تحقیق ابتدا با مدلسازی معکوس یک بعدی، و نمایش مدلسازی معکوس دو و سه بعدی داده های ژئوالکتریک، ضخامت لایه آبدار و عمق سنگ کف در محدوده مورد مطالعه تخمین زده شد و نقاط پر پتانسیل از لحاظ وجود زون آبدار معرفی گردید. بدلیل فعالیت های تکتونیکی مربوط به دوره های تریاس و ژوراسیک که منجر به شکستگی ها و چین خوردگی های متعدد در پی سنگ شیستی – ماسه سنگی گردیده است، انتظار می رود که همانطور که مدلسازی ژئوالکتریک نیز نشان می دهد، توپوگرافی سنگ کف از نوسانات شدیدی برخوردار بوده و همین تغییرات توپوگرافی سنگ کف عامل اصلی و کنترل کننده جریان آب زیرزمینی در محدوده اطراف سایت هسا باشد. در فاز دوم این تحقیق، بررسی های ژئوفیزیکی به روش pmr صورت پذیرفت. به دلیل فعالیت های صنعتی در منطقه مورد مطالعه و وجود پارازیت نسبتاً بالا در داده های pmr، استفاده از فیلتر ناچ، تفریق بلوکی و تفریق سینوسی برای کاهش پارازیت و بالا بردن نسبت سیگنال به پارازیت در پردازش داده ها اجتناب ناپذیر می باشد. از طریق مدلسازی معکوس و تفسیر نتایج pmr مشخص گردید که آبخوان دشت مورد مطالعه نسبتاً عمیق با سطح ایستابی واقع در عمق 98 متر می باشد. همچنین با توجه به مقادیر تخمین زده شده مقاومت ویژه حقیقی، میزان تخلخل، تراوایی و گذردهی مشخص گردید که آبخوان فوق از سازند آبرفتی دانه متوسط تا دانه ریز تشکیل شده است. از طریق مقایسه مدل های معکوس حاصل از سونداژهای pmr و ژئوالکتریک با نتایج بدست آمده از چاه حفاری شده در منطقه، داده های مقاومت ویژه حقیقی واسنجی و نتایج آن به کلیه سونداژها تعمیم داده شده و لیتولوژی مربوط به کلیه سونداژها و پروفیل ها مشخص گردید. در نهایت با توجه به سه پارامتر ضخامت لایه آبدار، عمق سنگ کف و کیفیت آب، اولویت های حفاری چاه آب در محدوده مشخص و پیشنهاد شده است.