Analysen
BOREHOLE
Mit BOREHOLE kann die Stabilität von Bohrungen sowie davon ausgehenden
Perforationslöchern bewertet werden. Es beruht auf der Analyse der
Wechselwirkungen von Belastungen im Gebirge und um Bohrungen/Perforationen
mit dem Deformationsverhalten und der Festigkeit des dort anstehenden
Gesteins. Da sich die jeweiligen Parameter leicht variieren lassen, erlaubt
BOREHOLE neben singulären Standsicherheitsanalysen auch die Optimierung
bohrtechnischer Parameter sowie Backanalysen von aufgetretenen Stabilitätssituationen
einschließlich der Ermittlung dafür wesentlicher Parameterwerte.
Zusätzlich lassen sich mit BOREHOLE auch die Auswirkungen von Änderungen
des Porendrucks und/oder spezifischer Druckverhältnisse in Schwächezonen
(Schichtungen, Klüfte, Risse etc.) auf die Gebirgsstabilität
im primären Spannungsbereich bewerten.
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Eingabedaten Die Eingabedaten umfassen sowohl die jeweils zu analysierenden bohrtechnischen Parameter und deren Variationen als auch Angaben zu den Gebirgsverhältnissen.
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Verfahren In BOREHOLE erfolgen die 3D Stabilitätsanalysen durch eine spezifische Kopplung des numerischen Finite Elemente Verfahren zur Berechnung des Spannungs-Deformationsverhalten mit geeigneten analytischen Lösungen. Die mit diesem Ansatz ermittelten Resultate sind identisch mit den Ergebnissen einer vollständigen 3D-Vernetzung; sie erfordern aber (vor allem bei wechselnden Randbedingungen) einen bedeutend geringeren Rechenaufwand. Das gestattet die Durchführung schneller Trend- und Optimierungsanalysen.
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Ergebnisse Für alle Elemente des vernetzten Gebirges werden die ermittelten Spannungszustände mit den Festigkeitsparametern des jeweiligen Gesteins verglichen. Dabei kann es sich um die Bruchfestigkeit, die Restfestigkeit oder auch Fließgrenzen handeln. Dazu wird für jedes Element der relative Abstand des räumlichen Spannungszustandes zum entsprechenden Versagenskriterium als SAFETY-Faktor definiert. Ein Wert ≤ 1 verweist dabei auf Instabilitäten in dem jeweiligen Gebirgselement. Unter Berücksichtigung der Größe des jeweiligen Elementes können damit quantitative Aussagen zur Versagensintensität in interessierenden Bereichen um Bohrungen/Perforationen getroffen werden. Damit lassen sich für mögliche Änderungen der bohrtechnischen Parameter schnell die Kombinationen ermitteln, bei denen die geringsten Gefährdungen auftreten.
Zur übersichtlichen Einschätzung der jeweiligen Gefährdung werden farblich codierte SAFETY-Faktoren
in die einzelnen Netzelemente eingetragen. Das erfolgt entweder getrennt für das kompakte Gebirge
und die Schwächezonen oder durch Superposition aller Ergebnisse (wobei der jeweils kritischere Wert
dargestellt wird).
Für weitere Informationen
zu BOREHOLE siehe: |
Analysemethoden
BOREHOLE