مدلسازی و کنترل ارتعاشات خود-تحریک پیچشی و محوری در حفاری چاه نفت با مته های تیغه ثابت

ارتعاشات خود-تحریک رشته حفاری اثر مخربی بر عملیات حفاری چاه های نفت دارد. این ارتعاشات ممکن است منجر به خرابی زودرس تجهیزات و تخریب چاه شود. به ویژه، نوسانات گیرو رهایش به عنوان مهمترین عامل بروز سوراخشدگی لوله های حفاری که با فراوانی زیاد در یک سازند خاص در میدان های نفتی واقع در جنوبی ترین بخش ایران رخ می دهد مطرح است. در این مقاله، یک مدل ساده برای شبیه سازی دینامیک پیچیده حاکم بر سیستم حفاری چرخشی در بردارنده نیروهای اصطکاک و برش در فصل مشترک مته/سنگ، مشخصه های سیستم محرکه و کوپل بین مودهای مختلف ارائه شده است . این مدل شامل دو زیرمدل از نوع متمرکز با دو درجه آزادی، یکی برای دوران و دیگری برای جابجایی محوری میباشد. پاسخ دینامیکی حاصل از مدل به طور کیفی منطبق با مشاهدات میدانی به دست آمد. در ادامه، یک استراتژی کنترلی بر پایه تکنیک جایابی قطب جهت حذف ارتعاشات رشته حفاری به محض ایجاد آنها پیشنهاد شد. انتظار میرود چنانچه روش پیشنهادشده عملیاتی شود، دستیابی به حفاری هموار برای طیف وسیعی از شرایط امکانپذیر شود.

کلیدواژه ها:

ارتعاشات خود-تحریک ، رشته حفاری ، گیر-و-رهایش ، جایابی قطب