Numerical Investigation of the Nonlinear Drill String Dynamics Under Stick–Slip Vibration
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Notice bibliographique
Résumé
This paper presents a comprehensive analysis of the influence of rotary table velocity, weight-on-bit, and viscous damping on the drill string stick–slip vibration. The analysis allows for studying the qualitative and quantitative variation of the dynamic response of the drill pipes and drill collars/bit. To achieve this goal, a robust and practical finite element (FE) model of the full-scaled drill string was developed based on a velocity-weakening formulation of the nonlinear bit–rock interaction. A detailed investigation of damping parameters was carried out. The performance of the developed model was verified through comparisons with a lumped-parameter model and a field test example. Parametric studies on the stick–slip response of the entire drill string under different field operational conditions were conducted. The dynamical time series of the system response were analyzed in terms of the phase planes, response spectra, and descriptive statistics of the drill pipes and drill collars. The findings of the study revealed that for a realistic drill string geometry, the angular velocity (i.e., mean, peak-to-peak amplitude, and standard deviation) and dominant frequency of self-excited torsional stick–slip oscillations along the drill pipes and drill collars/bit are mainly governed by the rotary table velocity. Furthermore, it was shown that the contribution of higher harmonics in the torsional stick–slip response of the drill pipes is more substantial than the drill collars/bit.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 découle