Mechanical and Hydraulic Characterization of 3D Printed Rock Analogues of Poorly Cemented Sandstone
Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT: This study presents a mechanical characterization of multiple 3D printed rock samples with silica sand grains that were aimed to emulate the behavior of poorly cemented sandstones. The printing process consisted of spraying a liquid binder onto a bed of sand grains, layer by layer, followed by a curing process. To assess the quality of cementation through binder distribution, we employed Computed Tomography (CT) to get high-resolution images of the printed rock specimen. Subsequently, we conducted porosity measurements using both water and canola oil. To complete the work, intact samples at low binder saturation (i.e. cementation) underwent several UCS and triaxial tests, along with permeability measurements. Our results indicated an average porosity of 46% for poorly consolidated 3D printed rock analogues. The average UCS was 1.45 MPa, with a Young's modulus of 175.18 MPa; our experimental data from 3D printed rock samples align closely with actual core measurements of poorly cemented sandstones, as reported in literature for locations such as Cold Lake and McMurray heavy oil reservoirs. Following UCS testing, we observed diagonal shearing failure planes in all samples. Triaxial testing indicated low cohesion (350 kPa) and frictional angle akin to dense sands (56°), leading to a loose sand structure upon shearing. Regarding their hydraulic properties, we also conducted permeability tests at an effective confining stress of 0.5 MPa which revealed an average permeability of 1.8 Darcies, again consistent with poorly cemented sandstones. 1. INTRODUCTION Implementation of engineering solutions in geomaterials often necessitates a comprehensive hydromechanical characterization, which involves destructive tests using multiple samples, such as uniaxial compressive strength (UCS) and triaxial tests. In response to this demand, additive manufacturing (i.e. 3D printing) technology has emerged as a cost-effective means of obtaining a substantial number of identical rock samples. This capability allows researchers and engineers to carry out multiple tests (Including destructive ones – e.g. triaxial tests) without the limitation in number and price of samples that come from actual reservoirs. This advantage is useful if the 3D printed rock is partially representative of the rocks in the reservoirs.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».