اثر اندرکنش خاک و سازه بر رفتار مکانیکی پایه های سکوهای نفتی با روش المان محدود در خاک رس سخت

روکش چاه های فولادی که به درستی نصب شده اند، زیرساخت های حیاتی برای یکپارچگی مکانیکی و جداسازی ناحیه ای در چاه های نفت و گاز هستند. با این حال، روکش ها بر همکنش های بارگذاری پیچیده ای را با غلاف سیمانی اطراف و سازندهای خاک تجربه می کنند. خواص خاک و پیوند مشترک می تواند به طور قابل توجهی بر تنش ها و کرنش های پوششی ناشی از فشار چاه و نیروهای زمین شناسی تاثیر بگذارد. این مقاله یک روش مدل سازی محاسباتی با استفاده از روش اجزای محدود برای شبیه سازی پاسخ مکانیکی پوشش چاه ها با در نظر گرفتن اثرات خاک ارائه می کند. این تحقیقات دامنه خود را به خاک های رسی سخت گسترش داد و پاسخ آنها به بارگذاری استاتیک و چرخه ای را بررسی نمود. استفاده از تکنیک های مدل سازی پیشرفته، مانند فنرهای غیرخطی، منحنی های P-y و مدل سازی پیوسته، برای در نظر گرفتن اندرکنش خاک و سازه، پیاه و اساس تحقیقات را تشکیل می دهد و این امکان را می دهد تا تعاملات دینامیکی بین خاک و سازه رمزگشایی شود. نتایج حاصل از آنالیز عددی نشان دادند توزیع تنش در زیر کوپلینگ لبه بیرونی، قله های متمایز را نشان می دهد. فنرهای غیرخطی همراه با منحنی های P-y یک رویکرد ساده برای مدل سازی اندرکنش خاک و سازه ارائه می دهند. در حالی که فنرهای غیرخطی به طور دقیق تنش و تغییر شکل سرچاه را نشان می دهند، اما پیچیدگی کامل رفتار خاک را نشان نمی دهند.

کلیدواژه ها:

روکش چاه های فولادی ، خاک رس سخت ، بارگذاری چرخه ای ، مدل سازی با استفاده از روش اجزای محدود