Drill-string vibration analysis considering an axial-torsional-lateral nonsmooth model

عملیات حفاری نفت معمولا با شرایط لرزهای شدید رشته حفاری همراه است که منجر به یک روند ناپایدار و ناکارآمد می شود. به منظور جلوگیری یا کم کردن تاثیر ارتعاشات بر شرایط عملیاتی، مطالعه ی دینامیک عمیق ضروری است که به درک درستی از پویایی سیستم می انجامد. دینامیک رشته حفاری ممکن است با در نظر گرفتن حالت های مختلف ارتعاش: محوری، پیچشی و جانبی. تحلیل تلفیقی این حالت ها به درک درستی از پویایی سیستم می پردازد و چندین پاسخ ارتعاش بحرانی را بیان می کند. به طور کلی مدل های توزیع شده توصیفی مناسب از دینامیک سیستم را ارائه می کنند. این مقاله با یک ارتعاش رشته مته رانشی همراه با مدل چهار درجه ای آزادی ناهموار مطابقت دارد که حاوی جفت محوری-پیچشی-جانبی است. تعاملات بیت سنگ و چاه، اکسپرسیونیستی و نیروهای هیدرودینامیکی به علت مقاومت مایع به خمشی جانبی، جنبه های اصلی اتصال سیستم هستند. یک مطالعه پارامتریک با استفاده از بیت گزاف گویی، لغزش لغزش، چرخش و اثرات ترکیبی انجام می شود. نتایج عددی توافق کیفی را با مشاهدات آزمایشگاهی میدانند. شرایط عملیاتی بحرانی به خصوص مربوط به تعامل بین بیت گزاف گویی، لغزش لغزش و چرخش شرایط بحث می شود.