بررسی پیشرفت ترک و به دست آوردن عمر خستگی رشته در حفاری کج

با توجه به چرخش لوله حفاری در بخش منحنی شکل چاه در حفاری جهت دار، لوله حفاری موردنظر در این تحقیق، تحت بارهای محوری و خمش چرخه ای مدلسازی و تحلیل شده است و با زاویه انحنای ۳ درجه در بخش منحنی شکل به کار رفته است. با فرض اینکه ترک در ناحیه منحنی شکل لوله قرار دارد، رشد آن تحت بارهای محوری و خمش چرخشی محاسبه و ارائه گردیده است. مدل اولیه ترک، نیم بیضوی عرضی بر روی سطح خارجی لوله می باشد. تحلیل مسئله با استفاده از مدلسازی سه بعدی اجزای محدود و قابلیت برنامه نویسی انسیس انجام شده است. جهت معرفی ترک از پارامترهای بدون بعد، ضریب نسبت منظر و عمق نسبی ترک استفاده شده است. ضرایب شدت تنش برای نسبت منظرهای مختلف در یک عمق نسبی ثبات بررسی شده است. برای محاسبه رشد ترک خستگی از قانون پاریس در نسبت منظرهای اولیه متفاوت استفاده شده است. تغییرات شکل ترک خستگی در سطح خارجی لوله با نسبت منظرهای اولیه متفاوت بررسی شده است. نتایج تحلیل حاضر برای لوله دارای ترک نشان می دهد که با کاهش نسبت منظر اولیه شیب تغییرات ضریب شدت تنش افزایش و باعث کاهش عمر لوله می شود. جهت اعتبار سنجی مدل ایجاد شده برای لوله، ضرایب شدت تنش تحت بارهای محوری، خمشی و خمش چرخشی بصورت جداگانه محاسبه گردید و مقایسه نتایج، انطباق قابل قبولی را با نتایج مراجع نشان می دهد.

Keywords:

لوله , جهت دار , ضریب شدت تنش , ترک , انسیس