اثر غلتش کشتی حفاری بر خستگی لوله حفاری در شرایط بارگذاری دامنه متغیر

Abstract

در هنگام حفاری توسط کشتی‏ها و یا نیمه‏غوطه‏ورهای حفاری، رشته‏حفاری در اولین اتصال از لوله‏حفاری با لوله چندبر، دچار خمش ناشی از حرکات غلتش حول محور طولی و یا چرخش حول محور عرضی شناور می‏شود. تنش‏های چرخه‏ای ناشی از این خمش در هر نقطه از رشته‏حفاری تابعی از زاویه غلتش شناور، موقعیت لوله چندبر در بوش، و نیروی کشش قلاب می‏باشند. در این مقاله ابتدا آسیب خستگی تجمعی لوله ‏حفاری متصل به لوله چندبر ناشی از این تنش‏های چرخه‏ای و در طی مدت پیمایش لوله چندبر محاسبه شده و اثرات تغییر مقدار دامنه تنش چرخه‏ای نیز در نظر گرفته می‏شود. سپس پنج مدل خستگی چند محوره در شرایط بارگذاری دامنه متغیر (مشابه شرایط اعمالی به لوله حفاری) ارزیابی می‏شوند. با مقایسه نتایج عمر خستگی پیش‌بینی شده توسط این مدلها با نتایج قابل دسترس از آزمایشهای خستگی چند محوره در بارگذاری دامنه متغیر محوری-پیچشی، دیده می‏شود که نتایج مدل ترکیبی روش صفحه بحرانی و روش انرژی، نسبت به دیگر مدل‏های خستگی چندمحوره در بارگذاری چندمحوره دامنه متغیر، تطابق بهتری با نتایج تجربی داشته و برای تعیین عمر خستگی لوله حفاری قابل قبول می‏باشد.