آنالیز ارتعاشات همزمان طولی و عرضی رشتهی حفاری مورب با پدیدهی چسبش-لغزش در عملیات حفاری بدون در نظر گرفتن اثر گل حفاری

ارتعاشات یکی از عوامل تأثیرگذار در طراحی، عملکرد بهینه و طول عمر همه ماشینآلات محسوب میگردد. بررسی ارتعاشات ایجادشده در رشته حفاری همانند دیگر ماشینهای دوار از اهمیت خاصی برخوردار است و با توجه به طویل بودن رشتههای حفاری لنگ زنی احتمالییکی از موضوعات مهم تلقی میگردد که باعث کاهش نرخ نفوذ و درنتیجه افزایش زمان و هزینه حفاری میگردد... هدف از انجام این مقالهیافتن دلیل تحلیل کردن خطی یا غیرخطی بودن فیزیک رشته حفاری مورب و تأثیر پدیده چسبش – لغزش در ایجاد لنگ زنی خواهد بود. بدین منظور معادلات مربوط به انرژی جنبشی و پتانسیل یکرشته ی حفاری دوار با در نظر گرفتن ارتعاشات طولی و عرضینوشتهشده و با استفاده از روش لاگرانژ معادلات حرکت سیستم بهدستآمدهاند. در این مدلسازی که توسط نرمافزار اجزاء محدودAnsys™صورت پذیرفته اثر وزن رشته حفاری و پدیده چسبش- لغزش کف چاه نیز در نظر گرفتهشده است. درنهایت روش تحلیل غیرخطی به خاطر وجود جملات غیرخطی در معادلات و همچنین تغییرات تکانه به علت پدیده چسبش – لغزش لحاظ شده که اهمیتچشمگیر جملات غیرخطی بر فرکانس طبیعی و پاسخ زمانی را نشان میدهد. نتایج که بدون استفاده از تزریق گل حفاری است و با توجهبه اثر پدیده چسبش – لغزش این را نشان میدهد که این پدیده در ابتدای حرکت بر ارتعاشات طولی اثر میگذارد و سپس به حوزه تأثیرگذاری در ارتعاشات عرضی وارد میگردد.

کلیدواژه ها:

پدیده چسبش – لغزش ، رشته حفاری ، سرعت زاویهای ، وزن روی تیغه ، ارتعاشات غیرخطی ، اجزاء محدود