تحلیل کمانش سینوسی و مارپیچ رشته حفاری در چاه های افقی به روش المان محدود

در این مقاله کمانش رشته حفاری در چاه افقی مورد تحقیق و بررسی قرار گرفت. همچنین نیروهای بحرانی کمانش سینوسی و مارپیچ برای یک نمونه خاص رشته حفاری تعیین گردید. رشته حفاری هم به صورت تحلیلی و هم از طریق مدل اجزا محدود حل شد. لوله های رشته حفاری بصورت تیر دوسر ساده و دیواره چاه بصورت یک استوانه ی تو خالی مدل گردید. ضخامت استوانه به حد کافی بزرگ انتخاب شد تا بتواند نماینده تمام خاک اطراف رشته حفاری باشد. در چاه افقی وجود جاذبه باعث می شود رشته حفاری روی دیواره پایینی چاه قرار بگیرد. کمانش یک تغییر شکل بسیار پیچیده است و تا حدودی یک پدیده تصادفی محسوب می شود، همچنین طول زیاد حفاری و تماس پیوسته رشته حفاری با دیواره چاه باعث حجیم شدن مدل اجزا محدود می شود. با توجه به موارد ذکر شده، نرم افزارهای رایج اجزا محدود تا به امروز زیاد در تحلیل رشته حفاری کارآمد نبوده اند. در این مقاله این تحلیل با کمک یک المان منحصر بفرد انجام می گیرد که زمان حل را بسیار کاهش داده و نتایج خوبی بدست آورده است. در اکثر مقاله های موجود از اثرات اصطکاک صرفنظر می شود ولی مدل ارائه شده در این مقاله اثرات اصطکاک را نیز دربردارد. مدل غیرخطی ارائه شده به روش المان محدود حل شد و نتایج آن با مدل های تحلیلی مقایسه گردید و تطابق بسیار خوبی بین جواب های این مقاله و فرمول های موجود در ادبیات مشاهده شد.

کلیدواژه ها:

رشته حفاری ، چاه افقی ، روش اجزا محدود ، کمانش سینوسی و کمانش مارپیچ