بررسی پارامترهای موثر در ارتعاشات محوری رشته درون چاهی جهت بهینه سازی حفاری چاه

رشته های حفاری تحت تاثیر نیروهای دینامیکی پیچیده ای قرار دارند. این نیروها باعث ایجاد ارتعاشات گوناگونی در رشته می گردند. یکی از انواع این ارتعاشات، ارتعاشات محوری است. مهمترین عامل ایجاد ارتعاشات محوری، برخورد پیشانی مته حفاری با کف چاه است. تاثیر این ارتعاشات به صورت پرش کلی، حفاری ناهموار، و شلاق زدن کابل های نگهدارنده بروز می کند. در این تحقیق، پارامترهایی که دارای رفتار ارتعاشی مهم هستند، همانند برخورد رشته حفاری به دیواره چاه، اثرات لزجت گل حفاری، وزن اعمال شده روی مته، برهم کنش مته_سازند، پایدارکننده ها، میرائی های مختلف، تحریک ناشی از مته سه مخروطی و سرعت های چرخشی بر رفتار رشته ی حفاری مورد بررسی قرار گرفتند. در بررسی انجام شده، معادلات حاکم به صورت تئوری از روش ماتریس تبدیل به دست آمده و سپس با استفاده از روش عددی به کمک نرم افزارAnsys حل شدند. از تحلیل استاتیک غیرخطی برای تعیین محل تماس رشته با دیواره ی چاه و طول موثر رشته و تحلیل های مودال و هارمونیک برای تعیین فرکانس های طبیعی محوری و سرعت های بحرانی استفاده شده و با تحلیل گذرا رفتار دینامیکی سیستم در حوزه ی زمان بررسی گردید.