Study on Dynamics of Drilling Pipe by Unsteady Magnus Effect

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19H02359
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 24020:Marine engineering-related
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: Suzuki Hiroyoshi 大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (00252601)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 井上 朝哉 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 研究プラットフォーム運用開発部門, 主任研究員 (10359127)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: ドリルパイプ / 水中挙動 / ANCF / CFD

Outline of Final Research Achievements

Research was conducted to construct the underwater behavior of a rotating drill pipe in a tidal current in terms of 1) visualization of flow around a rotating oblique cylinder and measurement of hydrodynamic forces, 2) model experiments and model-scale calculations of drill pipe motion using the ANCF, 3) actual-scale calculations using the ANCF, 4) drill pipe displacement measurements on the deep earth exploration vessel "Chikyu," and 5) feedback of information obtained from calculations to actual operations. 5) Feedback of the information obtained from the calculations to the actual operation. As a result, the characteristics of the flow around an oblique rotating cylinder were obtained, and a method for estimating the underwater behavior of drill pipes was almost established.

Free Research Field

船舶海洋工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では，ドリルパイプの水中挙動推定法の確立を目指した．この結果，ある程度の精度でドリルパイプの水中挙動を予測することができるようになった．本来，操業中のライザーレス掘削では，まったく知ることのできなかったドリルパイプの水中挙動がある程度”見える”ようになったと考えられ，今後の海洋掘削の安全化，効率化に寄与できると考えられる．さらに，ドリルパイプの変形量が推定できるようになることは，ドリルビットに付加される掘削荷重（WOB）の予測にも用いることができると考えられるため，海洋掘削に対する貢献ひいては我が国の海洋開発に対する意義は大きいものと考える．