Sperimentazione e progettazione di sistemi innovativi per perforazioni petrolifere
Settore scientifico disciplinare
ING-IND/14
Corso di studi
INGEGNERIA MECCANICA
Relatori
Relatore Prof. Bertini, Leonardo Relatore Prof. Beghini, Marco
Parole chiave
aluminum drill pipe
fretting fatigue
full scale fatigue testing
threaded connection
torsional strength
Data inizio appello
14/03/2008
Consultabilità
Completa
Riassunto
Nella perforazione petrolifera vengono utilizzati elementi tubolari (lunghezza > 10 m, diametro 100-200 mm) uniti fra loro mediante connessioni filettate coniche. Recentemente, è stato re-introdotto l’uso di elementi di perforazione in lega di alluminio di minor peso, ma che hanno la necessità di essere collegati a connessioni in acciaio. Le resistenze statica e a fatica della connessione fra elemento in alluminio ed elemento in acciaio sono oggetto dello studio della presente tesi di dottorato, svolta in collaborazione con Eni S.p.A. (E&P division). E' stata messa appunto una tecnica di serraggio fra elemento in alluminio ed elemento in acciaio (a freddo), che sfrutta l’effetto lubrificante di un composto inizialmente liquido e che successivamente solidifica. La tecnica attualmente usata (a caldo), sfrutta invece la dilatazione termica. La maggiore resistenza torsionale, ottenuta con la tecnica di serraggio a freddo, è stata verificata sperimentalmente. Al fine di eseguire prove a fatica rotante in piena scala è stato progettato e realizzato uno specifico banco prova, con funzionamento in risonanza, in modo da produrre elevato momento flettente senza eccessivo onere strutturale. I risultati di tali prove sono stati successivamente interpretati sulla base di recenti modelli di fatica. In particolare, il forte gradiente tensionale è stato investigato mediante la Teoria della Distanza Critica.