Mô hình địa cơ học – Quy trình xây dựng và các áp dụng

Tóm tắt

Bài báo này giới thiệu quy trình xây dựng mô hình địa cơ học. Bước đầu tiên để xây dựng mô hình địa cơ học là tập hợp số liệu liên quan đến giếng (ống khai thác, ống chống, độ nghiêng…), thông tin địa chất (loại đứt gãy, độ thấm, bán kính vỉa, hệ số skin…), số liệu đo log (điện trở suất, siêu âm…), thí nghiệm hiện trường (thí nghiệm leak-off, thí nghiệm áp suất lỗ rỗng…) và thí nghiệm mẫu (thí nghiệm kéo, độ kháng nứt, nén ba trục…). Bước tiếp theo để xây dựng mô hình địa cơ học là xác định các thông số liên quan đến trạng thái ứng suất (ứng suất thẳng đứng, ứng suất chính lớn nhất và nhỏ nhất, áp suất lỗ rỗng, ứng suất tập trung quanh lỗ giếng) và các tính chất cơ học của đất đá (khả năng chịu nén nở hông, độ bền kéo, độ kháng nứt, module Young và hệ số Poisson). Ngoài ra những điểm khác nhau trong quá trình phân tích số liệu đối với giếng đứng và giếng nghiêng cũng được đề cập đến. Một điều hiển nhiên là nếu chúng ta có càng nhiều số liệu thì mô hình địa cơ học sẽ được xây dựng càng chính xác. Tuy nhiên trong thực tế sẽ gặp những trường hợp bị thiếu số liệu. Bài báo này vì vậy cũng đề cập tới chúng ta phải làm gì để có thể thu được tối đa các thông tin cần thiết từ những số liệu có sẵn, dù ít dù nhiều, nhằm hạn chế tối đa việc phải sử dụng các giả thiết gây ảnh hưởng tới mức độ chính xác của mô hình địa cơ học. Việc xây dựng mô hình địa cơ học sát với thực tế nhất là rất quan trọng vì mô hình này sẽ được ứng dụng trong các công việc khác như tính toán ổn định giếng khoan, dự đoán hiệu quả của các phương pháp kích thích vỉa, kiểm soát sinh cát. Sau khi giới thiệu quy trình xây dựng mô học địa cơ học, bài báo sẽ lấy ví dụ cụ thể tính toán cho giếng X và sử dụng mô hình đó để dự báo kết quả của quá trình nứt vỉa bằng phương pháp khí áp cao. Một ví dụ áp dụng khác mà bài báo cũng sẽ đề cập tới là kiểm soát sinh cát.