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A violação de direitos autorais é passível de sanções civis e penais.
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Coleção Digital
Título: COSSERAT RODS AND THEIR APPLICATION TO DRILL-STRING DYNAMICS Autor: HECTOR EDUARDO GOICOECHEA MANUEL
Instituição: PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO - PUC-RIO
Colaborador(es):
ROBERTA DE QUEIROZ LIMA - ADVISOR
FERNANDO SALVADOR BUEZAS - CO-ADVISOR
Nº do Conteudo: 62826
Catalogação: 13/06/2023 Liberação: 13/06/2023 Idioma(s): ENGLISH - UNITED STATES
Tipo: TEXT Subtipo: THESIS
Natureza: SCHOLARLY PUBLICATION
Nota: Todos os dados constantes dos documentos são de inteira responsabilidade de seus autores. Os dados utilizados nas descrições dos documentos estão em conformidade com os sistemas da administração da PUC-Rio.
Referência [pt]: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=62826&idi=1
Referência [en]: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=62826&idi=2
Referência [es]: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=62826&idi=4
Referência DOI: https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.62826
Resumo:
Título: COSSERAT RODS AND THEIR APPLICATION TO DRILL-STRING DYNAMICS Autor: HECTOR EDUARDO GOICOECHEA MANUEL
FERNANDO SALVADOR BUEZAS - CO-ADVISOR
Nº do Conteudo: 62826
Catalogação: 13/06/2023 Liberação: 13/06/2023 Idioma(s): ENGLISH - UNITED STATES
Tipo: TEXT Subtipo: THESIS
Natureza: SCHOLARLY PUBLICATION
Nota: Todos os dados constantes dos documentos são de inteira responsabilidade de seus autores. Os dados utilizados nas descrições dos documentos estão em conformidade com os sistemas da administração da PUC-Rio.
Referência [pt]: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=62826&idi=1
Referência [en]: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=62826&idi=2
Referência [es]: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=62826&idi=4
Referência DOI: https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.62826
Resumo:
In this thesis, the theory of Cosserat rods is applied to the dynamics of
drill-strings. The main objective is to evaluate the behaviour of these strings
when they move within curved wells. To achieve this goal, a deterministic
structural model is constructed, where the drill-pipes and the bottom hole
assembly are taken as a Cosserat rod. Next, a strategy to deal with the
lateral contact in curved well configurations is developed. After that, the free
boundary problem is assessed: while drilling, the boundary changes due to
cutting, modifying the position of the soil and, consequently, changing the bit-rock interaction forces. For this reason, a bit-rock model that can account for
the cutting dynamics is adopted, in which an extra advection equation is solved
together with the equations of motion of the Cosserat rod. Next, application
cases are provided. First, some effects included in the model are tested in
isolation, such as the lateral friction, the lateral contact, and the cutting.
After that, they are all combined. In the first analysis, an off-bottom string is
simulated, i.e. without contact at the bit. This allows testing the formulation
associated with the lateral contact. Also, the calibration of the lateral friction
parameters is made. Following that, the strategy to account for the cutting
at the bit is implemented in a low-dimensional 2-DOF model, and in a semi-discrete model with a continuous wave equation for the torsional dynamics.
The results show that the use of continuous approaches is more appropriate
than low-dimensional models. Especially when long columns are considered,
and when there is interest in understanding not only the behaviour at the bit
but also along drill-pipes. This finding is reinforced by another application
where the cutting dynamics are combined with the Cosserat rod formulation.
Again, similar observations from a qualitative point of view are found. Overall,
the differences in the results between the lumped low-dimensional models and
the continuous Cosserat rod justify the development and application of the
Cosserat approach to drilling structures. Finally, an introductory stochastic
analysis concerning the variability of the rock is presented as an introduction
to a future line of research, where stochasticity is included.
Descrição | Arquivo |
COMPLETE |