مدل سازی و تحلیل ارتعاشات خود تحریک رشته حفاری در فرآیند حفاری افقی

امروزه استخراج اقتصادی نفت و گاز و امکان تولید فرآورده های آن ها برای کشورها از اهمیت بالایی برخوردار است. تاکنون بیشتر توجهات به منظور استخراج نفت، منوط به استفاده از چاه های عمودی بوده است. اما مدتی است که عدم دسترسی به منابعی که نمی توان به سادگی به وسیله ی چاه های عمودی به آن ها دسترسی داشت (مانند منابع زیر دریا)، دولت ها و به تبع آن دانشمندان و مهندسان را برآن داشته است تا راهی دیگر برای استخراج آن ها بیابند. حفاری افقی از جمله راه کارهای کنونی می باشد. در این مقاله ابتدا به بررسی دینامیک رشته حفاری افقی پرداخته می شود و با توجه به نیروهای تاثیرگذار، ارتعاشات میله حفاری و معادله حاکم بر آن استخراج می گردد. پس از به دست آوردن معادلات حاکم و تعیین شرایط مرزی مسیله، مودهای اصلی سیستم استخراج شده و جابجایی مکان مته حفاری به وسیله روش جمع مودها به دست می آید. در ادامه، شبیه سازی مساله انجام می گردد و نتایج آن با توجه به تعداد مودهای انتخابی ارایه گشته و در نهایت همگرایی پاسخ سیستم با افزایش تعداد مودها دیده می شود.