مکانیسم شروع و گسترش شکست با استفاده از یک سیستم آزمایش شکافت هیدرولیکی سه محوره بر روی نمونه‎هایی از بلوک های سیمانی

در این مطالعه مجموعه ای از آزمایش ها با استفاده از یک سیستم شکافت هیدرولیکی سه محوره واقعی به منظور بررسی مکانیسم شروع و گسترش شکافت هیدرولیکی بر روی نمونه های سیمانی شکاف دار و فاقد شکاف در شرایط رژیم تنش نرمال و تکتونیکی انجام شد و تاثیر میدان تنش و شکاف های طبیعی بر روی شروع و گسترش شکاف هیدرولیکی مورد بحث قرار گرفت. نتایج آزمایشگاهی نشان می دهد که تمرکز تنش در اطراف چاه به میزان مشخصی، فشار شکست در سنگ را افزایش می دهد. به گونه ای که وجود شکاف طبیعی در دیواره چاه این تمرکز تنش را از بین برده و منجر به کاهش فشار شروع شکست به حدود دو سوم  فشار در نمونه های بدون شکاف طبیعی شده است. همچنین دو نوع برهم کنش میان شکافت هیدرولیکی و شکاف طبیعی (شکاف موجود) در نمونه های شکاف دار مشاهده شد که عبارتند از قطع شدگی و بازشدگی شکاف طبیعی. در شرایط رژیم تنش نرمال، شکافت هیدرولیکی شکاف موجود را قطع کرده و از آن عبور می نماید. در صورتی که در شرایط رژیم تنش تکتونیکی به علت افزایش برهم کنش میان شکافت هیدرولیکی و شکاف موجود حتی در تنش تفاضلی بالا، شکافت هیدرولیکی با باز شدن شکاف موجود به دام افتاده و قادر به عبور از آن نمی باشد.

کلیدواژه ها:

آزمایش شکافت هیدرولیکی ، شروع و گسترش شکست ، رژیم تنش نرمال و تکتونیکی ، نمونه های سیمانی شکاف دار و فاقد شکاف