عدنان خلفی

تاریخ انتشار : Publish : نسخه قابل چاپ Print

دانشکده فنی و مهندسی

گروه مکانیک

جلسه دفاع جهت دریافت درجه کارشناسی ارشد در رشته مهندسی مکانیک

عنوان:

تحلیل ارتعاشات رشته‌ی حفاری تحت تحریک نیروهای ناشی از برخورد مته و سازند

 

چکیده:

      در این پایان­نامه ارتعاشات عرضی رشته­ی حفاری موردبررسی قرارگرفته است. بدین منظور با استفاده از اصل همیلتون برای سیستم­های باز، معادلات دیفرانسیل حاکم بر جابجایی عرضی رشته­ی حفاری استخراج شده است. در فرآیند استخراج معادلات دیفرانسیل، رشته­ی حفاری به­عنوان تیر ریلی در نظر گرفته شده است و اثرات شناوری، اینرسی چرخشی رشته و مته‌ی حفاری، جرم مته حفاری ( به‌صورت متمرکز در انتهای لوله)، میرایی ناشی از لزجت گل­حفاری، اصطکاک گل­حفاری با سطح داخلی و خارجی لوله‌ی حفاری و نیروهای هیدرواستاتیکی و هیدرودینامیکی گل­حفاری لحاظ شده است. معادلات دیفرانسیل حاکم و  شرایط مرزی به دست­آمده، با کمک گرفتن از تابع دلتای دیراک  اصلاح‌شده و به فرم استاندارد تبدیل‌شده‌اند. سپس معادلات دیفرانسیل اصلاح‌شده،  به­ازای سرعت­های متفاوت جریان گل­حفاری و همچنین قطر­های متفاوت دیواره­ی چاه، در حضور و عدم حضور وزن روی مته، با استفاده از روش­های گلرکین و هیبریدگلرکین گسسته­شده و مقادیر فرکانس طبیعی و مودها استخراج گردیده است. بدین منظور، برنامه­ای در نرم‌افزار میپل نوشته شده است که با تعریف مودهای فرضی و تعیین تعداد مودهای مورد استفاده و همچنین مشخصات هندسی و  فیزیکی  رشته­ی حفاری موردمطالعه، قابلیت استخراج فرکانس­ها و مودهای مختلط نوسانات عرضی رشته­های حفاری را در فضای حالت دارا است. در ادامه     به عنوان مطالعه­ی موردی، پس از بررسی همگرایی فرکانس­های مختلط و تعیین تعداد مودهای فرضی مورد استفاده در دو روش مذکور، فرکانس­ها و مودهای مختلط برای چهار مود اول نوسانات عرضی رشته‌ی حفاری استخراج شده است. پس از مقایسه نتایج به‌دست آمده از برنامه  با نتایج سایر مقالات و همپوشانی خوب، تأثیر عوامل مختلف ازجمله دبی پمپ گل­حفاری و قطر دیواره­ی چاه  بر پاسخ دینامیکی رشته‌ی حفاری و همچنین پایداری و ناپایداری نوسانات عرضی رشته‌ی حفاری بررسی‌شده است. در انتها پاسخ اجباری دو نقطه از رشته‌ی حفاری به تحریک هارمونیک و همچنین پاسخ فرکانسی آن­ها، بررسی و ترسیم شده است.

 

 

استاد راهنما:

دکتر علیرضا شوشتری

پژوهشگر:

عدنان خلفی

تاریخ و زمان دفاع: 14/4/ 93  ساعت 10صبح

محل دفاع: سالن آمفی تئاتر