Shale engineering : mechanics and mechanisms

دانلود کتاب Shale engineering : mechanics and mechanisms

دسته: زمين شناسي

47000 تومان موجود

کتاب مهندسی شیل: مکانیک و مکانیزم نسخه زبان اصلی

دانلود کتاب مهندسی شیل: مکانیک و مکانیزم بعد از پرداخت مقدور خواهد بود
توضیحات کتاب در بخش جزئیات آمده است و می توانید موارد را مشاهده فرمایید


در صورت ایرانی بودن نویسنده امکان دانلود وجود ندارد و مبلغ عودت داده خواهد شد

این کتاب نسخه اصلی می باشد و به زبان فارسی نیست.


امتیاز شما به این کتاب (حداقل 1 و حداکثر 5):

امتیاز کاربران به این کتاب:        تعداد رای دهنده ها: 10


توضیحاتی در مورد کتاب Shale engineering : mechanics and mechanisms

نام کتاب : Shale engineering : mechanics and mechanisms
عنوان ترجمه شده به فارسی : مهندسی شیل: مکانیک و مکانیزم
سری :
نویسندگان : ,
ناشر : CRC Press
سال نشر : 2013
تعداد صفحات : 301
ISBN (شابک) : 9780415874199 , 041587419X
زبان کتاب : English
فرمت کتاب : pdf
حجم کتاب : 50 مگابایت



بعد از تکمیل فرایند پرداخت لینک دانلود کتاب ارائه خواهد شد. درصورت ثبت نام و ورود به حساب کاربری خود قادر خواهید بود لیست کتاب های خریداری شده را مشاهده فرمایید.

توضیحاتی در مورد کتاب :


شیل حدود سه چهارم سازندهای حفاری شده را تشکیل می دهد. اگرچه خواص مهندسی شیل برای چندین دهه مورد مطالعه قرار گرفته است، مهندسی شیل هنوز مستعد ناپایداری ها و تاخیرهای غیرمنتظره است که معضلی جدی برای صنعت نفت، معدن و مهندسی عمران است. ویژگی های متمایز شیل کار با آن را بسیار دشوار می کند. سه دسته از مشکلات پایداری بالقوه در شیل عبارتند از مشکلات مکانیکی، واکنش پذیری شیمیایی و تورم، و تحریک حرارتی. هنگامی که تعدادی از این مشکلات به طور همزمان رخ می دهند، یافتن یک راه حل بهینه شده حتی چالش برانگیزتر می شود. مهندسی شیل یک رویکرد مهندسی یکپارچه برای کار به سمت راه حل های عملی در مدیریت شیل ارائه می دهد. بر این اساس، شیل هم از نظر مهندسی و هم از نظر زمین شناسی تعریف و توصیف می شود. مفاهیم الاستیسیته و منفذ الاستیسیته، واکنش شیل به تغییرات دما و در نهایت خواص شیمیایی شیل و تأثیر آن بر رفتار سنگ به تفصیل مورد بحث قرار گرفته است. در پرداختن به جنبه های مهندسی و پارامترهای مربوط به خواص شیمیایی، مکانیکی و حرارتی و ادغام آنها در مدل های مهندسی قابل استفاده در پروژه های مهندسی عمیق، معدن و سایر کارهای عمرانی، این کتاب به عنوان مرجعی برای طراحان مدل و مهندسان کار خواهد کرد. شیل در صنعت نفت و جاهای دیگر. همچنین برای استفاده در دوره های آکادمیک و حرفه ای در نفت، معدن، زمین شناسی و مهندسی عمران و حفاری مناسب است. مقدمه 1 بینش در مورد شیل 1.1 شیل چیست؟ 1.1.1 شیل: نمای سریع 1.1.2 شیل: تعریف دقیق 1.2 کانی های شیل 1.3 ساختار مولکولی خاک رس 1.4 انواع کانی های رسی 1.4.1 گروه اسمکتیت 1.4.2 ورمیکولیت 1.4.3 گروه کائولن 1.4.4 Illite5stratified. 1.5 ظرفیت تبادل کاتیونی 1.6 مدل های ظرفیت تبادل کاتیونی (CEC) 1.6.1 مفهوم کلی مدل های تشکیل شیل 1.6.2 مدل شیل Waxman and Smits 1.7 اندازه گیری های آزمایشگاهی ظرفیت تبادل کاتیونی 1.7.1 زمینه 1.7.2 مواد و روش ها 1.7.3 کنترل pH روی CEC 1.8 نفوذپذیری در شیل 1.8.1 اثر فشار بر نفوذپذیری 1.9 اهمیت تخلخل شیل 1.9.1 اثر عمق و فشار بر تخلخل 1.9.2 اهمیت میکرو پارچه ها 1.9.3 روابط بین تخلخل و خواص مکانیکی 1.9.4 تخلخل به عنوان یک شاخص ژئومکانیکی 1.10 pH اثر بر مدول برشی 1.11 اهمیت شیل در دفع زباله 1.12 اهمیت شیل در صنعت نفت مراجع 2 طبقه بندی شیل 2.1 طبقه بندی زمین شناسی شیل 2.2 طبقه بندی مهندسی شیل مقاومت 2.2 و 2.2. 2.2.3 شکافتگی در مقایسه با ورقه ورقه 2.2.4 تورم و انقباض خاک رسی و سنگ 2.2.5 میزان رطوبت 2.2.6 تجزیه 2.2.7 فشار آب منفذی اضافی 2.2.8 آزمایش های رایج انجام شده بر روی شیل 2.2.9 در نظر گرفتن ویژگی های شیل یکپارچه 2.3 درک شیل زیرسطحی 2.3.1 آب بین لایه ای در شیل 2.3.2 تراکم شیل 2.4 تبدیل اسمکتیت/ایلیت 2.4.1 طبقه بندی و روندهای کلی 2.4.2 وجود کربنات در شیل 2.4.3 پاسخ کائولینیت به ترکیبات محیطی. و پیشنهاد حفاری 2.5 نمودارهای پایداری کانی‌های شیل 2.6 سینتیک کانی رسی 2.6.1 مونت موریلونیت 2.6.2 ایلیت 2.6.3 کائولینیت مراجع 3 اصول تورم 3.1 سیالات حفاری 3.2 شیل و گل‌های حفاری شیل و گل‌های حفاری مشترک در هنگام حفاری 3.3. 3.3.2 نمای عملی 3.3.3 پیشگیری و تهیه 3.4 فشار و عملکرد شیمیایی در شیل 3.5 حمل و نقل در شیل 3.6 فعل و انفعالات خاک رس و آب 3.7 سطوح الکتریکی ذرات رس 3.8 هیدراتاسیون خاک رس 3.9 نیروهای دخیل در پدیده تورم 3.10. تاریخچه و وعده 3.11 فشار تورم 3.12 اثرات شیل ناشی از فعالیت آب 3.12.1 اثرات مویرگی 3.12.2 اثرات غلظت 3.12.3 جفت: فرآیند تبادل کاتیونی مراجع 4 فعالیت آب و مفاهیم اسمز 4.1 جریان اسمزی و راندمان غشا. آزمون 4.2 مطالعات کارایی غشاء 4.3 مفاهیم تورم و کارایی غشاء 4.4 مدل ریاضی انتقال آب و املاح در شیل 4.4.1 پیشینه تئوری 4.4.2 معادلات پایه 4.4.3 کارایی غشاء 4.4.4 مدل اصلاح شده پتانسیل 4.4.4. شرایط مرزی و شرایط اولیه 4.4.7 روش حل عددی 4.5 نتایج و بحث ها 4.6 تأثیر دما بر بازده غشای شیل 4.6.1 آزمایش بازده غشا 4.6.2 تأثیر دما بر رویه آزمایش 4.7 انگیزه برای تحقیقات بیشتر منابع 5 تثبیت شیل مواد افزودنی و سیستم ها 5.1 مقدمه 5.2 تست واکنش پذیری شیل 5.2.1 آزمایش های رایج برای اندازه گیری رفتار شیل 5.2.2 شرح و نتایج آزمایش 5.3 نمک ها 5.3.1 کلرید پتاسیم 5.3.2 کلرید سدیم 5.3.3 کلسیم / کلسیم / منیزیم / زینک 2 , CaBr2, ZnCl2, MgCl2, MgBr2, ZnBr2) 5.3.4 نمکهای فرمات و استات (MCOOH, MCH3COOH;M=Na , K , Cs ) 5.3.5 پلیمرهایی با میل ترکیبی ویژه شیل (به عنوان مثال. کاتیونیک ها، آمین ها، PHPA) 5.3.6 آسفالتین ها، گیلسونیت ها، گرافیت ها 5.4 قندها و مشتقات قند، 5.4.1 (پلی-)گلیسرول ها و (پلی-)گلیکول ها 5.4.2 سیستم های مخلوط پلی ال-نمک 5.5 سیلیکات ها رده بندی 5.1 سیستم های 5.1 نوع I: غیر بازدارنده، پراکنده/پراکنده WBM 5.6.2 نوع II: بازدارنده معمولی WBM 5.6.3 نوع III: اسمزی WBM 5.6.4 نوع IV: کم/غیر مهاجم WBM/OBM 5.6.5 نوع V: کم/ اسمزی غیر مهاجم منابع WBM/OBM 6 اثرات حرارتی 6.1 معادلات اولیه 6.1.1 معادلات پایه 6.1.2 معادلات میدانی 6.2 مدل سازی ریاضی 6.3 نتایج مدل سازی 6.3.1 6.3.1 حرارتی ناشی از فشار منفذی 6.3.2 شکست منفذی 6.3.2 index. پیش‌بینی‌های مهم وزن گل 6.3.4 ملاحظات و محدودیت‌ها مراجع 7 کاربرد نظریه Biot در مدل‌های شکست چاه 7.1 Poroelasticity: نظریه و کاربرد 7.2 تعریف مدل‌های معمولی سوراخ چاه 7.3 شکست سنگ و اصول بالقوه شکست 7.4 خالص e. 7.4.2 معادلات میدان 7.4.3 پتانسیل شکست 7.5 مدل Poro-thermo-elastic 7.5.1 معادلات سازنده 7.5.2 معادلات حمل و نقل 7.5.3 معادلات حفاظت 7.5.4 معادلات میدان 7.5.5 پتانسیل شکست مدل 7.6elatic-7.6elatic-7.6elatic .1 معادلات سازنده 7.6.2 معادلات حمل و نقل 7.6.3 معادلات حفاظتی 7.6.4 معادلات میدانی 7.6.5 پتانسیل های شکست 7.7 مدل Chemo-poro-thermo-elastic 7.7.1 معادلات سازنده سنگ 7.7.2 معادلات حمل و نقل 7.7 معادلات 7.7. .4 پتانسیل شکست 7.8 توصیه های عملیاتی مفید 7.8.1 uncoupled thermo-poro-elasticity 7.8.2 uncoupled chemo-poro-elasticity 7.8.3 Coupled chemo-poro-thermo-elasticity مراجع 8 Chemo-poro-themo-elasticity. منشا ناپایداری اول: انتشار فشار منفذی 8.3.1 توزیع تنش نزدیک چاه 8.3.2 معیار شکست فشاری 8.3.3 تئوری و ساخت مدل 8.3.4 تخمین پارامترهای ورودی مدل 8.4 نتایج و بحث 8.4.1 داده های ورودی 8.4.2 پروفایل فشار منفذی 8. .3 انواع شکست چاه 8.4.4 آنچه پس از شکست اتفاق می افتد 8.4.5 اثر وزن گل 8.4.6 تأثیر خواص شیل 8.4.7 تأثیر نفوذ املاح 8.4.8 تأثیر غلظت املاح سیال حفاری 8.4.9 اثر sigmaH و sigmah 8.5 منشاء ناپایداری دوم: انتشار املاح 8.6 انتقال یون 8.6.1 معادلات تشکیل دهنده 8.6.2 فرآیند حمل و نقل 8.6.3 معادلات میدانی 8.7 تجزیه و تحلیل تنش چاه 8.7.1 روش شناسی راه حل 8.8 مثال در زمان راه حل برنامه در مراجع 9 دامنه 9.1 تأثیر کسر جرمی دما و املاح بر فشار منافذ 9.2 تنش های شیمیایی و حرارتی ناشی از 9.2.1 تنش شعاعی 9.2.2 تنش مماسی 9.2.3 تنش محوری 9.3 کرنش ناشی از بارگذاری متقارن I-VIII فهرست موضوعی


توضیحاتی در مورد کتاب به زبان اصلی :


Shale makes up about three-fourths of drilled formations. Even though the engineering properties of shale have been studied for several decades, shale engineering is still prone to unexpected instabilities and delays, representing a serious problem for the petroleum, mining and civil engineering industry. Distinct characteristics of shale make it exceptionally difficult to work with; three categories of potential stability problems in shale are mechanical problems, chemical reactivity and swelling, and thermal stimulation. When a number of these problems occur simultaneously, finding an optimized solution becomes even more challenging. Shale Engineering provides an integrative engineering approach to work towards practical solutions in handling shale. Accordingly, shale is defined and described from both an engineering and geological point of view. Elasticity and poroelasticity concepts, shale’s response to temperature changes, and finally chemical properties of shale and the impact thereof on the rock’s behavior are discussed in detail. In addressing the engineering aspects and parameters related to chemical, mechanical and thermal properties and integrating them into engineering models that can be applied in deep engineering projects, mining and other civil works, this book will serve as a reference to model designers and engineers working with shale in the petroleum industry and elsewhere. It is also suited for use in academic and professional courses in petroleum, mining, geological and civil engineering and drilling. Preface 1 Insight into shale 1.1 What is shale? 1.1.1 Shale: quick view 1.1.2 Shale: detailed definition 1.2 Shale minerals 1.3 Molecular structure of clay 1.4 Varieties of clay minerals 1.4.1 Smectite group 1.4.2 Vermiculite 1.4.3 Kaolin group 1.4.4 Illite 1.4.5 Interstratified clays 1.5 Cation exchange capacity 1.6 Cation exchange capacity (CEC) models 1.6.1 The general concept of shale formation models 1.6.2 Waxman and Smits shale model 1.7 Laboratory measurements of cation exchange capacity 1.7.1 Background 1.7.2 Materials and methods 1.7.3 pH control on CEC 1.8 Permeability in shale 1.8.1 Effect of pressure on permeability 1.9 Shale porosity importance 1.9.1 Effect of depth and pressure on porosity 1.9.2 Importance of micro-fabrics 1.9.3 Relationships between porosity and mechanical properties 1.9.4 Porosity as a geomechanical index 1.10 pH Effect on shear modulus 1.11 Shale importance in waste disposal 1.12 Significance of shale in the petroleum industry References 2 Shale classification 2.1 Geological classification of shale 2.2 Engineering classification of shale 2.2.1 Rock strength 2.2.2 Durability and slaking 2.2.3 Fissility in comparison with lamination 2.2.4 Swelling and shrinkage of clay soil and rock 2.2.5 Moisture content 2.2.6 Disintegration 2.2.7 Excess pore water pressure 2.2.8 Common tests performed on shale 2.2.9 Integrated shale features consideration 2.3 Understanding subsurface shale 2.3.1 Inter-layer water in shale 2.3.2 Shale compaction 2.4 Smectite/illite conversiob 2.4.1 Classification and general trends 2.4.2 Carbonate occurrence in shale 2.4.3 Kaolinite response to environmental changes 2.4.4 Shale composition and drilling suggestion 2.5 Stability diagrams of shale minerals 2.6 Kinetics of clay mineral 2.6.1 Montmorillonite 2.6.2 Illite 2.6.3 Kaolinite References 3 Swelling fundamentals 3.1 Drilling fluids 3.2 Shale and drilling muds 3.3 Common problems when drilling through shales 3.3.1 Mechanical view 3.3.2 Practical view 3.3.3 Prevention and procurement 3.4 Pressure and chemical performance in shale 3.5 Transport in shales 3.6 Clay-water interactions 3.7 Electrical surfaces of clay particles 3.8 Clay hydration 3.9 Involved forces in swelling 3.10 Swelling phenomenon; history and promise 3.11 The swelling pressure 3.12 Shale effects caused by water activity 3.12.1 Capillary effects 3.12.2 Concentration effects 3.12.3 Coupling: cation exchange process References 4 Water activity and osmosis concepts 4.1 Osmotic flow and membrane efficiency 4.1.1 Membrane efficiency test 4.2 Membrane efficiency studies 4.3 Swelling and membrane efficiency concepts 4.4 Mathematical model of water and solute transport in shale 4.4.1 Theory background 4.4.2 Basic equations 4.4.3 Membrane efficiency 4.4.4 Modified diffusion potential 4.4.5 Model formulation 4.4.6 Boundary conditions and initial condition 4.4.7 Numerical solution procedure 4.5 Results and discussions 4.6 The impact of temperature on the membrane efficiency of shale 4.6.1 Membrane efficiency test 4.6.2 Temperature impact on the test procedure 4.7 Motivation for further research References 5 Shale stabilizing additives and systems 5.1 Introduction 5.2 Shale reactivity test 5.2.1 Common tests for shale behavior measurement 5.2.2 Test description and results 5.3 Salts 5.3.1 Potassium chloride 5.3.2 Sodium chloride 5.3.3 Calcium/magnesium/zinc chloride/bromide (CaCl2, CaBr2, ZnCl2, MgCl2, MgBr2, ZnBr2) 5.3.4 Formate and acetate salts (MCOOH, MCH3COOH;M=Na+, K+, Cs+) 5.3.5 Polymers with special shale affinity (e.g. cationics, amines, PHPA) 5.3.6 Asphaltenes, gilsonites, graphites 5.4 Sugars and sugar derivatives 5.4.1 (Poly-)glycerols and (poly-)glycols 5.4.2 Mixed polyol-salt systems 5.5 Silicates 5.6 Classifying mud systems 5.6.1 Type I: non-inhibitive, dispersed/dispersive WBM 5.6.2 Type II: conventional inhibitive WBM 5.6.3 Type III: osmotic WBM 5.6.4 Type IV: low/non-invading WBM/OBM 5.6.5 Type V: low/non-invading osmotic WBM/OBM References 6 Thermal effects 6.1 Preliminary equations 6.1.1 Basic equations 6.1.2 Field equations 6.2 Mathematical modeling 6.3 Modeling results 6.3.1 Thermally-induced pore pressure 6.3.2 Collapse failure index (FI) 6.3.3 Critical mud-weight predictions 6.3.4 Remarks and limitations References 7 Application of Biot theory in well bore failure models 7.1 Poroelasticity: theory and application 7.2 Definition of typical wellbore models 7.3 Rock failure and failure potential fundamentals 7.4 Pure poroelastic effects 7.4.1 Constitutive equations 7.4.2 Field equations 7.4.3 Failure potentials 7.5 Poro-thermo-elastic model 7.5.1 Constitutive equations 7.5.2 Transport equations 7.5.3 Conservation equations 7.5.4 Field equations 7.5.5 Failure potentials 7.6 Chemo-poro-elastic model 7.6.1 Constitutive equations 7.6.2 Transport equations 7.6.3 Conservation equations 7.6.4 Field equations 7.6.5 Failure potentials 7.7 Chemo-poro-thermo-elastic model 7.7.1 Rock constitutive equations 7.7.2 Transport equations 7.7.3 Field equations 7.7.4 Failure potentials 7.8 Useful operational recommendations 7.8.1 Uncoupled thermo-poro-elasticity 7.8.2 Uncoupled chemo-poro-elasticity 7.8.3 Coupled chemo-poro-thermo-elasticity References 8 Chemo-mechanical modeling 8.1 Introduction 8.2 Osmosis and poroelasticity 8.3 First instability origin: pore pressure propagation 8.3.1 Near wellbore stress distribution 8.3.2 Compressive failure criterion 8.3.3 Theory and model construction 8.3.4 Estimating model input parameters 8.4 Results and discussion 8.4.1 Input data 8.4.2 Pore pressure profile 8.4.3 Types of wellbore failure 8.4.4 What happens after failure 8.4.5 The effect of mud weight 8.4.6 The effect of shale properties 8.4.7 The effect of solute diffusivity 8.4.8 The effect of drilling fluid solute concentration 8.4.9 The effect of sigmaH and sigmah 8.5 Second instability origin: solute diffusion 8.6 Ion transfer 8.6.1 Constitutive equations 8.6.2 Transport process 8.6.3 Field equations 8.7 Wellbore stress analysis 8.7.1 Solution methodology 8.8 Example application References 9 Plane strain solution in time domain 9.1 Temperature and solute mass fraction impacts on pore pressure 9.2 Chemical and thermal induced stresses 9.2.1 Radial stress 9.2.2 Tangential stress 9.2.3 Axial stress 9.3 Strain induced under symmetric loading 9.3.1 Radial strain 9.3.2 Tangential strain References Appendices I-VIII Subject index



پست ها تصادفی