सारांश: लंपड ड्रिल स्ट्रिंग्स में टर्शनल कंपन तेल और प्राकृतिक गैस अन्वेषण ड्रिलिंग में एक महत्वपूर्ण चुनौती प्रस्तुत करते हैं, जो अक्सर स्टिक-स्लिप जैसे हानिकारक परिघटनाओं को जन्म देते हैं। ये टर्शनल डायनेमिक्स सीधे उपकरण के प्रदर्शन, परिचालन दक्षता, लागत और सुरक्षा को प्रभावित करते हैं। इस समस्या को संबोधित करने के लिए, एक दो-डिग्री-ऑफ-फ्रीडम टर्शनल कंपन मॉडल विकसित किया गया है, जिसमें ड्रिल बिट और चट्टान गठन के बीच जटिल गैररेखीय घर्षण इंटरैक्शन शामिल हैं। अपनाई गई कार्यप्रणाली सबसे पहले एक गैररेखीय दो-डिग्री-ऑफ-फ्रीडम ड्रिल-स्ट्रींग मॉडल स्थापित करती है, जिस पर एक यौगिक बैकस्टेपिंग एडैप्टिव स्लाइडिंग मोड नियंत्रक समय-परिवर्तनीय बैरियर फ़ंक्शन के साथ डिज़ाइन किया गया है और इसका स्थिरता लियापुनोव विश्लेषण के माध्यम से सुनिश्चित किया गया है, फिर इसे MATLAB/Simulink में पैरामीटर अनिश्चितताओं के तहत सत्यापित किया गया है। प्रस्तावित दृष्टिकोण बैकस्टेपिंग नियंत्रण और एडैप्टिव स्लाइडिंग मोड नियंत्रण की मजबूतियों को जोड़ता है, समय-परिवर्तनीय विशेषताओं वाले बैरियर फ़ंक्शन का उपयोग करते हुए ड्रिल-स्ट्रींग प्रणालियों में गैररेखीय डायनेमिक्स, पैरामीटर परिवर्तन और बाहरी व्यवधानों को प्रभावी ढंग से संभालता है। इसके अलावा, डिज़ाइन शाफ्ट के माध्यम से टॉर्क ट्रांसमिशन सुनिश्चित करता है जबकि सुरक्षित परिचालन सीमाओं के भीतर मान बनाए रखता है। सिमुलेशन परिणाम दिखाते हैं कि बैकस्टेपिंग स्लाइडिंग मोड नियंत्रण समय-परिवर्तनीय विधियों के साथ स्टिक-स्लिप कंपन को प्रभावी ढंग से दबाता है और पूर्वनिर्धारित पैरामीटरों के भीतर रोटरी मोटर और बॉटम होल असेंबली (BHA) की कोणीय वेग की सटीक निगरानी और नियंत्रण सक्षम करता है। अतिरिक्त रूप से, नियंत्रक उपयुक्त क्षय कारक का चयन करके अनुमत स्तरों के भीतर टॉर्क ट्रांसमिशन को सफलतापूर्वक बनाए रखता है। यह अध्ययन ड्रिल-स्ट्रींग प्रणालियों के लिए उन्नत नियंत्रण कार्यप्रणालियों के विकास में योगदान देता है।
Tuama et al. (Thu,) ने इस प्रश्न का अध्ययन किया।