مدلی تحلیلی برای پیش بینی عمر خستگی لوله حفاری

در این مقاله، مدلی تحلیلی برای پیش بینی عمر خستگی لوله حفاری پیشنهاد می‏شود. در این مدل از روش صفحه بحرانی که از دو پارامتر آسیب، یکی بر پایه دامنه کرنش برشی و دیگری بر پایه دامنه کرنش عمودی، استفاده می‏شود. در هر دو مورد اثر تنش عمودی بر صفحه بحرانی مورد نظر نیز، لحاظ شده است. همچنین در تحلیل ضرائب تمرکز تنش و کاهش استحکام خستگی به حساب آورده شده است. در این مقاله همچنین مدلی تحلیلی برای محاسبه کرنش‏ها و تنش‏هایی که لوله حفاری در طی عملیات حفاری تحمل می‏کند، ارائه شده و سپس مدل تحلیل خستگی پیشنهادی برای پیش بینی عمر لوله‏های حفاری، بکار برده می‏شود. دو برنامه کامپیوتری‏ نیز که اولی جهت محاسبه بار و تنش در طول رشته حفاری و دومی برای محاسبه پیش بینی آسیب خستگی در چندین صفحه در طول رشته لوله حفاری و برای عمق حفاری معین بوده، تدوین و مورد استفاده قرار می‏گیرد. نتایج تحلیل نشان می‏دهد که تطابق خوبی بین نتایج پیش بینی‏های انجام شده توسط مدل ارائه شده و داده‏های تجربی وجود دارد. همچنین دیده می‏شود که گشتاور پیچشی و ضریب تمرکز تنش (هم هندسی و هم ضرائبی که مرتبط با عیوب سطحی می‏شوند) اهمیت زیادی داشته و باید در تحلیل خستگی لوله‏های حفاری در نظر گرفته شوند. مدل خستگی پیشنهادی با روش API نیز مقایسه شده و مشاهده می‏شود که چون مدل API گشتاور پیچشی را به حساب نمی‏آورد، نتایج مدل خستگی پیشنهادی نسبت به نتایج روش API ، واقعی‏‏تر است.