A Numerical Solution to the Flow-Induced Vibration of a Hanging String in a Storage Cavern
Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT: A hanging string is the center pipe or tube in a storage cavern. It is situated inside of a cemented casing and, in conjunction with the cemented casing, is used to move product (crude oil, propane, natural gas, etc.) into and out from the storage cavern. When the injected fluid exits the hanging string, it exerts a back-pressure, causing the string to vibrate. Above a certain injection flow rate, the vibration becomes unstable. Before this condition, however, the string may bend and even break due to fatigue. Recently a field test (Reitze, A. 2019) was conducted at four different injection rates to assess the tendency for the hanging string to vibrate. This provided the opportunity to validate closed form solutions (Ratigan, J. 2004, 2017). The purpose of this communication is to provide a numerical solution to this problem. The numerical model produced results within the minimum and maximum vibration amplitudes recorded in the field test, at all four flow rates. Furthermore the numerical solution affords the opportunity to capture effects not normally addressed in closed form solutions. 1. INTRODUCTION As early as 2004 SMRI (Solution Mining Research Institute) (Ratigan, J. 2004) has taken an interest in the vibrations of hanging strings in storage caverns by virtue of it's funding research into this phenomenon. A cavern operator would naturally prefer to maximize the flow rate while avoiding any possible damage. Consequently there exists a motivation to definitively characterize this phenomenon. While it may be most common that the hanging string is a 10.75 inch (0.273 meter) diameter pipe, the length of the string beyond the cemented casing as well as the fluids involved would certainly impact the flow rate at which instability develops. To this end SMRI recently funded a field test (Reitze, A. 2019) in which a hanging string was instrumented and motions were measured at four different flow rates. Prior to this McGill University undertook research into this phenomenon which involved the development of analytical models as well as bench-scale testing. This work may be summarized in the thesis of S. L. Minas (Minas, S.L. 2017).
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,003 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».