یک مدل دینامیکی برای شبیه سازی پدیده گیر و رهایش در رشته حفاری

ارتعاشات پیچشی گیر و رهایش. عامل شناخته شده شکستن یا آسیب دیدن تیغه ها /دندانه های مته های حفاری می باشد که به ویژه در یک سازند خاص در میدان های نفتی وافع در جنوبی ترین بخش ایران شایع است. ترک های خستگی در اجزای رشته حفاری در نتیجه ارتعاشات پیچشی از این قاعده مستثنی نیستند و گاهی منجر به بریدگی لوله می شوند. در این مقاله، یک مدل جرم توده ای-فنر-دمپر برای ارتعاش پیچشی یک سیستم حفاری چرخشی متعارف همراه با یک گشتاور اصطکاکی غیرخطی که نشان دهنده برهم کنش مته-سنگ می باشد. توسعه داده شده است. از تکنیک نیومارک برای حل معادلات منتجه حاکم بر دینامیک سیستم حفاری استفاده شد. نشان داده شد که این مدل ساده و تطبیق پذیر با شرایط مختلف حفاری، برای آشکارسازی ارتعاشات گیر و رهمایش کافی است. از داده های میدانی مربوط به یک چاه ۵۲۰۰ متری موجود در مراجع به منظور بررسی دقت مدل استفاده شد. نتایج شبیه سازی و میدانی هم از نظر فرکانس نوسانات و هم دامنه سرعت چرخشی مته سازگاری خوبی نشان دادند. در ادامه. اثر پارامترهای عملیاتی در دسترس حفار شامل سرعت حفاری و وزن روی مته بر روی نوسانات گیر و رهایش بررسی شد. از این مدل همچنین می توان برای سنجش کارایی سیستم های کنترل در سطح وایا ابزار درون چاهی خاص توسعه یافته برای حذف یا کاهش ارتعاشات درگیر در فرایند حفاری استفاده کرد.

کلیدواژه ها:

رشته حفاری ، ارتعاشات پیچشی ، گیر و رهایش ، مدل جرم- فنر- دمپر