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Fehlerhafte Gehäuse aufgrund von Warmrissbildung – Neue Modellierungslösungen für ein altes Problem

On-Demand Webinar | 53 Minuten

Nutzung eines Simulationsansatzes zur Analyse der Erhitzung Ihrer Bohrwerkzeuge

Vorhersage von Warmrissbildung

Während des Bohrens kann es zu einem Kontakt zwischen einem Gestängeverbinder und dem Gehäuse kommen. Dieser Kontakt führt zu einer Reibungserhitzung und zur Entstehung von „Hot Spots“. Wenn der Kontakt gelöst wird, werden die Hot Spots durch relativ kalten Bohrschlamm abgekühlt. Wenn die ursprüngliche Erhitzung ausreicht, um Austenitisierungstemperaturen des Stahls zu erzeugen, dann kann dieser Erhitzungsprozess zu Rissbildung oder sogar Gehäuseleckagen zur Folge haben, die pro Vorfall Kosten in zweistelliger Millionenhöhe verursachen können.

Die Warmrissbildung ist in der Öl- und Gasindustrie seit vielen Jahrzehnten ein bekanntes Problem. Dennoch ist die Entwicklung eines quantitativen Verständnisses der Phänomene und der Bohrbedingungen, unter denen diese auftreten, nach wie vor schwer erreichbar. Die Problematik ist von Natur aus anspruchsvoll, da es die Überschneidung mehrerer verschiedener Disziplinen wie Wärmeübertragung, Strömungsdynamik, Festkörpermechanik, Tribologie und Metallurgie beinhaltet.

In diesem Webinar wird Zach Owens von Exponent seine Entwicklung eines Modells für numerische Strömungsmechanik (Computational Fluid Dynamics, CFD) demonstrieren. Dieses Modell wird zur Untersuchung der Erhitzung der Gestängeverbinder und des Gehäuses sowie zur Durchführung einer Sensitivitätsanalyse genutzt. Die Ergebnisse der CFD-Untersuchung werden dann verwendet, um eine geschlossene analytische Methodik für die Echtzeit-Temperaturvorhersage zu entwickeln und schließlich zu validieren.

Sie erfahren:

  • Physikalische Prinzipien, die zu Warmrissbildung führen
  • Multidisziplinäre und materialübergreifende Modellierung, die das Bohrgestänge, den Bohrschlamm und die umgebenden die Rohrfahrten umfasst
  • Analytische Methodik zur Verbesserung der Sicherheit in Echtzeit

Zach Owens

Senior Managing Engineer, Thermal Sciences, Exponent

Realize LIVE Europe | November 3-4, 2020 | Virtual

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