چکیده:
تکنولوژی چاپ سه بعدی (3DP)یک روش سریع و مقرون به صرفه برای تولید و تکرار طرحهای پیچیده با حداقل خطا میباشد که میتواند در اجرای آزمایشهای تکرار پذیر بدون تخریب نمونه های سنگ به کار رود. نمونه های چاپ شده می توانند جایگزین نمونه های سنگی مانند مغزه ها و پلاگها شوند و به طور بالقوه شبیه سازیهای عددی را تایید و اندازه گیریهای آزمایشگاهی موجود در مورد تغییرات ویژگیهای فیزیک سنگی در مقیاس زمان زمین شناسی را تکمیل کنند.هدف از این مقاله بررسی کاربرد بالقوه و توسعه فناوری چاپ سه بعدی (3DP)برای کاربردهای مهندسی در صنعت نفت میباشد که در تحقیقات و آموزش علوم زمین به کار میرود، این بررسی با شرح مختصری از مفاهیم و اصول مرتبط با چاپ سه بعدی آغاز میشود و سپس کاربرد اصلی تکنولوژی چاپ سه بعدی در بخشهای مختلف مانند ژئومکانیک و مدلسازیهای عددی، میکروسیالات و شبیه سازی جریانها، اثرات تغییرات ریز ساختارها در برسیهای پتروفیزیکی در
طول فرایند دیاژنز شدگی رسوبات، بررسیهای فیزیک سنگی شرح داده میشوند، در ادامه برخی از چشم اندازهای مورد نیاز برای بررسی در آینده نیز پیشنهاد شدهاند. مروری بر پژوهشهای منتشر شده از سوی مقالات دانشگاهی، دولتی و صنعتی، جامعه هدف رو به رشدی از کاربردهای چاپ سه بعدی را نشان میدهد.
خلاصه ماشینی:
/ شکل 2- نمونه چاپ شده جایگزین مغزه ماسه سنگی (A)، استفاده از چاپ سه بعدی در آزمونهای ژئومکانیکی برای تجسم هندسه شکست و شدت تنش ها ( B)، تولید نمونه چاپ سه بعدی جایگزین مغزه توسط ماده اولیه پودر گچ (C)، تاثیر جهت گیری لایه ها بر مقاومت فشاری تولید شده توسط فناوری چاپ سه بعدی (D) ( Osinga S, et al 2015, Ju Y, et al 2014, Fereshtenejad S, et al, 2016, Vlasea M, et al, 2015 )، نمونههای سه بعدی چاپ شده جایگزین نمونههای اصلی به کمک مدلهای دیجیتال با استفاده از تصاویر اسکن شده اشعه ایکس () (E) ( Matsumura S, et al 2015, Dal Ferro N, et al, 2015, Otten W, et al, 2012, Funatsu T, et al 2015).
فناوری چاپ سه بعدی اخیرا در زمینه دانش ژئومکانیک بسیار مورد توجه قرار گرفته، که در ادامه برخی از پژوهشهای انجام شده در این زمینه اشاره خواهد شد: در پژوهش اول (Zhou T, et al 2018)، ماده رزین شفاف به عنوان مناسبترین ماده برای شبیهسازی مغزههای سنگی ترد در نظر گرفته شد (سنگ های ترد، سنگ های شکنندهای هستند که وقتی تحت تنش قرار میگیرند با تغییر شکل الاستیک کمی و بدون تغییر شکل پلاستیکی قابل شکست هستند (Ngo, TD, et al 2018, Ju Y, et al, 2017) زیرا در مقایسه با خواص مکانیکی چند ماده دیگر، مواد رزین شفاف مانند شکنندگی، مقاومت و نسبت مقاومت فشاری-کششی شباهت بیشتری به سنگ واقعی دارند.
, Liu, XF (2019) The 3D-printing technology of geological models using rock-like materials.