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ドリルパイプ挙動推算

掘削とは、ドリルパイプの下端に付けた掘削刃であるドリルビットに適切な荷重を掛けて回転させることです。しかし、12,000m級の長大なドリルパイプは非線形性の強い挙動を示すため、ドリルビットを適切に回転させることが時として難しくなります。このため、ドリルパイプの挙動を把握して、そしてドリルビットの回転挙動を把握、制御することが重要となります。

掘削中に生じるドリルパイプやドリルビットの挙動としては、ドリルパイプの回転にともなって生じる自励振動や潮流により生じる渦励振やマグナス効果と呼ばれる揚力の発生、さらにはドリルビットの掘削面の摩擦により生じる回転振動(Stick-Slip)やBit Whirlなど、多岐にわたる非線形挙動があります。さらに、大深度掘削では、ドリルパイプの縦振動の固有周期が船体動揺周期に近づくため、縦振動が非常に大きくなります。大深度掘削でも適切に掘削が行えるようこれらの挙動特性を解析や実験で把握を行っています。

開発目標

  • 疲労試験の様子

    疲労試験の様子(英語版のみ)

  • ドリルパイプの挙動実験

本研究開発の一部はJSPS科研費 JP16H04610, JP17H06458, JP26630457, JP24360368の助成を受けています。

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