Etude des vibrations latérales des trains de tiges de forage

Abstract

تناولت هذه المذكرة تحليل الاهتزازات الجانبية في أعمدة الحفر الدوّارة باستخدام طريقة العناصر المحدودة عبر برنامج MATLAB. تم دراسة نموذجين بأطوال مختلفة لتقييم تأثير الخصائص الهندسية على السلوك الاهتزازي. أظهرت النتائج أهمية الطول والتقسيم الهندسي في تحديد الترددات الحرجة، وأكدت على دور النمذجة العددية في التنبؤ بالمشكلات الميكانيكية. تفتح هذه الدراسة آفاقًا مستقبلية لاستخدام الذكاء الاصطناعي لتحسين الصيانة التنبؤية لمعدات الحفر.

Ce mémoire traite de l’analyse des vibrations latérales dans les tiges de forage rotatives en utilisant la méthode des éléments finis via le logiciel MATLAB. Deux modèles de longueurs différentes ont été étudiés afin d’évaluer l’influence des caractéristiques géométriques sur le comportement vibratoire. Les résultats ont montré l’importance de la longueur et de la segmentation géométrique dans la détermination des fréquences critiques. L’étude a confirmé l’utilité de la modélisation numérique pour prédire les problèmes mécaniques. Elle ouvre également des perspectives d’avenir pour l’intégration de l’intelligence artificielle dans l’optimisation de la maintenance prédictive des équipements de forage

This thesis addressed the analysis of lateral vibrations in rotating drill strings using the finite element method through MATLAB software. Two models of different lengths were studied in order to evaluate the influence of geometric characteristics on vibratory behavior. The results demonstrated the importance of the length and geometric segmentation in determining critical frequencies. The study confirmed the usefulness of numerical modelling for predicting mechanical issues. It also opens up futurs prospects for the integration of artificial intelligence in optimizing predictive maintenance of drilling equipment. This thesis addressed the analysis of lateral vibrations in rotating drill strings using the finite element method through MATLAB software. Two models of different lengths were studied in order to evaluate the influence of geometric characteristics on vibratory behavior. The results demonstrated the importance of the length and geometric segmentation in determining critical frequencies. The study confirmed the usefulness of numerical modelling in predicting mechanical issues. It also opens up futurs prospects for the integration of artificial intelligence in optimizing predictive maintenance of drilling equipment.