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海底科学掘削用ドリルパイプのStick-Slip現象に関する数値解析

研究課題

研究課題/領域番号 26630457
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 船舶海洋工学
研究機関神戸大学

研究代表者

勝井 辰博  神戸大学, 海事科学研究科, 准教授 (80343416)

研究分担者 井上 朝哉  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球深部探査センター, 主任技術研究員 (10359127)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード海底科学掘削 / ドリルパイプ / Stick-Slip / 中立型遅延微分方程式 / 数値解析 / ドリルパイプ模型試験 / 海洋科学掘削
研究成果の概要

本研究ではドリルストリングに発生するStick-Slip現象を予測するための数値解析手法の開発を目的とした。Stick-Slip現象の問題は中立型遅延微分方程式を解く問題に帰着されるが,これを数値的に解くためには,初期履歴の設定およびドリルビットに作用する摩擦トルクの設定という2つの難点が存在する。初期履歴の設定の問題では連続条件に微小な擾乱を加えた初期履歴を与えることで安定なStick-Slipの数値解が得られることを示した。摩擦トルクに関してはトップドライブトルクの計測値から設定する方法を示した。これらの手法を用いれば模型レベルのStick-Slipは精度よく推定できることが分かった。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 2件、 査読あり 6件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] ケーブルと海底の接触を考慮したクローラ型ROVの可動領域推定法2016

    • 著者名/発表者名
      勝井辰博,坂本竜一,明石雅成,井上朝哉
    • 雑誌名

      日本船舶海洋工学会論文集

      巻: 24 ページ: 275-281

    • NAID

      130005243512

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Estimation of Stick-Slip Characteristics by Simulation with Actual Drilling Data2016

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Inoue, Tokihiro Katsui, Junya Ishiwata, Miki. Y. Matsuo, C. K. Rheem
    • 雑誌名

      Proc. ASME 2016 35th International Conference on Ocean, Offshore and Arctic Engineering

      巻: なし

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 実計測データによるドリルパイプ下端のドリルビット挙動およびStick-Slip発生に関する考察2016

    • 著者名/発表者名
      井上朝哉,勝井辰博,石渡準也
    • 雑誌名

      日本船舶海洋工学会講演論文集

      巻: 22 ページ: 571-573

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Experimental Investigation of the Stick-Slip Phenomena of the Drill Pipe2015

    • 著者名/発表者名
      Tokihiro Katsui, Yoshitomo Mogi, Tomoya Inoue, Chang-Kyu Rheem, Miki Y. Matsuo
    • 雑誌名

      Proceedings of the ASME 2015 34th International Conference on Ocean, Offshore and Arctic Engineering

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Consideration of Hydrodynamic Effect on Drill Pipe Stick-Slip2015

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Inoue, Tokihiro Katsui, Miki Y. Matsuo, Hide Sakaguchi, Chang-Kyu Rheem
    • 雑誌名

      Hydroelasticity in Marine Technology

      ページ: 433-442

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] ドリルパイプのStick -Slip 現象に関する数値解析2015

    • 著者名/発表者名
      泉谷健太, 勝井辰博, 井上朝哉, 山本 美希, 林昌奎
    • 雑誌名

      第25回海洋工学シンポジウム講演論文集

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 海底摩擦の変動を考慮したドリルパイプのStick-slip の数値解析の数値解析2015

    • 著者名/発表者名
      泉谷健太, 勝 井辰博, 井上朝哉, 山本美希, 林昌奎
    • 雑誌名

      日本船舶海洋工学会講演論文集

      巻: 第21号

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Experimental Investigation of the Stick-Slip Phenomena of the Drill Pipe2015

    • 著者名/発表者名
      Tokihiro Katsui, Yoshitomo Mogi, Tomoya Inoue, Chang-Kyu Rheem、Miki Y. Matsuo
    • 雑誌名

      Proceedings of the ASME 2015 34th International Conference on Ocean, Offshore and Arctic Engineering

      巻: CD-ROM

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Utilization of Surface Drilling Data for Estimation of Sediment Properties in Scientific Drilling of Tohoku Earthquake Zone2015

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Inoue, Tokihiro Katsui, Kohtaro Ujiie, Junya Ishiwata
    • 雑誌名

      Proceedings of the ASME 2015 34th International Conference on Ocean, Offshore and Arctic Engineering

      巻: CD-ROM

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] ドリルパイプのStick-Slip現象に関する模型実験2014

    • 著者名/発表者名
      茂木克興, 勝井辰博, 井上朝哉, 泉谷健太
    • 雑誌名

      日本船舶海洋工学会講演論文集

      巻: 第19号 ページ: 529-532

    • NAID

      40020457875

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Estimation of Stick-Slip Characteristics by Simulation with Actual Drilling Data2016

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Imoue
    • 学会等名
      ASME 2016 35th International Conference on Ocean, Offshore and Arctic Engineering
    • 発表場所
      Busan, Korea
    • 年月日
      2016-06-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 実計測データによるドリルパイプ下端のドリルビット挙動およびStick-Slip発生に関する考察2016

    • 著者名/発表者名
      井上朝哉
    • 学会等名
      平成28年度日本船舶海洋工学会春季講演会
    • 発表場所
      福岡県中小企業振興センター(福岡県・福岡市)
    • 年月日
      2016-05-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 海底摩擦の変動を考慮したドリルパイプのStick-slip の数値解析の数値解析2015

    • 著者名/発表者名
      泉谷健太, 勝 井辰博, 井上朝哉, 山本美希, 林昌奎
    • 学会等名
      平成27年度日本船舶海洋工学会秋季講演会
    • 発表場所
      東京大学生産技術研究所(東京都・目黒区)
    • 年月日
      2015-11-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Consideration of Hydrodynamic Effect on Drill Pipe Stick-Slip2015

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Inoue, Tokihiro Katsui, Miki Y. Matsuo, Hide Sakaguchi, Chang-Kyu Rheem
    • 学会等名
      Hydroelasticity in Marine Technology
    • 発表場所
      Split, Croatia
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ドリルパイプのStick -Slip 現象に関する数値解析2015

    • 著者名/発表者名
      泉谷健太, 勝井辰博, 井上朝哉, 山本 美希, 林昌奎
    • 学会等名
      第25回海洋工学シンポジウム
    • 発表場所
      日本大学理工学部駿河台キャンパス(東京都・千代田区)
    • 年月日
      2015-08-06
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Experimental Investigation of the Stick-Slip Phenomena of the Drill Pipe2015

    • 著者名/発表者名
      Tokihiro Katsui, Yoshitomo Mogi, Tomoya Inoue, Chang-Kyu Rheem, Miki Y. Matsuo
    • 学会等名
      34th International Conference on Ocean, Offshore and Arctic Engineering
    • 発表場所
      St. John's, Canada
    • 年月日
      2015-05-31
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ドリルパイプのStick-Slip現象に関する模型実験2014

    • 著者名/発表者名
      茂木克興
    • 学会等名
      日本船舶海洋工学会
    • 発表場所
      長崎ブリックホール, 長崎
    • 年月日
      2014-11-20 – 2014-11-21
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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