計測融合解析によるドリルビット挙動把握と機械学習による掘削状態識別への展開

通过测量融合分析了解钻头行为并通过机器学习识别挖掘条件

• 批准号: 20H02380
• 负责人: 井上 朝哉
• 金额: $ 11.23万
• 依托单位: Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H02380/
• 关键词: 海洋掘削; 機械学習; 掘削データ; ドリルパイプダイナミクス

1. 船上掘削データから掘削地層摩擦特性を推算する手法を構築し，過去の科学掘削の一例を対象に実行した．掘削同時検層データと良い一致を示し，手法の有効性を確認した．2. ドリルビット接地荷重変動解析やドリルパイプ挙動解析においては，マグナス効果による変形や挙動の模型実験による考察，および模型実験スケールでの数値解析を行った．3. ドリルビット挙動解析においては，掘削地層の摩擦特性とドリルビットの接地荷重が支配的なパラメータとなる．これらに加えて，影響要素として，ドリルパイプ回転速度や捩じり減衰がある．これらの要素を考慮したドリルビット回転挙動数理モデルを構築し，Stick-Slip発生条件や挙動特性の考察を行った．4. 機械学習においては，過去の科学掘削航海における取得可能な船上掘削データ，地層サンプルデータ，コア回収率，および掘削操業異常の情報の収集を行った．そして，掘削データを学習データとして，掘削地層やコア回収率を予測する機械学習プログラムを開発し，予測試行を行った．また，掘削データ間の関係性を加味した機械学習による異常検知の試行を実施した．5. 計測融合解析に向けて，掘削データ取得システムの開発を進めた．搭載対象としている掘削船の掘削制御システムのアクセス仕様確認試験を行い，通信仕様の確認を行った．更に，掘削データのリアルタイム伝送システムのプロトタイプ版の開発，および逐次送信されるデータを受信してリアルタイム掘削データ融合解析の基本インターフェイスの開発を進め，そして，模擬データを用いたリアルタイムでの融合解析の試行を実施した．これにより，データ伝送や逐次解析の健全性を確認した．

1. The ship dug cut デ ー タ か ら digging cutting formation friction characteristics を calculated す る を build し, past の science dug cut の case を like に seaborne line be し た. Simultaneous excavation of 検 layers デ 検 タと タと good <s:1> consistent を indicates 検, and the effectiveness of the technique is を confirmed to be た. 2. ド リ ル ビ ッ ト grounding load - dynamic analytic や ド リ ル パ イ プ 挙 dynamic analytic に お い て は, マ グ ナ ス unseen fruit に よ る - shaped や 挙 dynamic の model be 験 に よ る, お よ び model be 験 ス ケ ー ル で の line the numerical analytical を っ た. 3. ド リ ル ビ ッ ト 挙 dynamic analytic に お い て は, digging cutting formation の friction characteristics と ド リ ル ビ ッ ト の grounding load が な dominated パ ラ メ ー タ と な る. こ れ ら に plus え て, influence elements と し て, ド リ ル パ イ プ back planning speed や tear じ り damping が あ る. こ れ ら の elements を consider し た ド リ ル ビ ッ ト back planning 挙 dynamic mathematical モ デ ル を し, Stick - Slip 発 living conditions や 挙 dynamic characteristic line の investigation を っ た. 4. Rote learning に お い て は, dig cut sailing past の science に お け る made possible な ship dug cut デ ー タ, stratigraphic サ ン プ ル デ ー タ, コ ア 収 rate, お よ び dug cut abnormal の intelligence office の 収 row っ を た. そ し て, dug cut デ ー タ を learning デ ー タ と し て, digging cutting formation や コ ア を 収 rate back to measure す る rote learning プ ロ グ ラ ム を open 発 し, to test line を っ た. Between ま た, dug cut デ ー タ の masato is sexual を flavored し た rote learning に よ る abnormal 検 know の trial を be applied し た. 5. Measurement fusion analysis に towards けて, excavation デ に タ to obtain システム, and development を into めた. Pick up like と seaborne し て い る ship の dug dug sharpen suppression シ ス テ ム の ア ク セ ス shi others confirm test を い, communication shi others の confirm line を っ た. More に, dug cut デ ー タ の リ ア ル タ イ ム 伝 send シ ス テ ム の プ ロ ト タ イ プ version の 発, お よ び successive messenger さ れ る デ ー タ を trusted し て リ ア ル タ イ ム dug cut デ ー タ fusion parsing の basic イ ン タ ー フ ェ イ ス の open 発 を into め そ し て, simulated デ ー タ を with い た リ ア ル タ イ ム で の fusion parsing の trial を be applied し た. Youdaoplaceholder0 れによ れによ, デ タ伝 タ伝 タ伝 is sent to や for sequential analysis of <s:1> soundness を to confirm た た.

项目成果

Experimental and Numerical Studies on Behavior of Rotating Model Drill Pipe in Uniform Flow

旋转模型钻杆均匀流行为的实验与数值研究

• 发表时间: 2022
• 作者: Htun Thant Zin;Suzuki Hiroyoshi;Garcia-Vallejo Daniel;Hiroyoshi Suzuki; Tomoya Inoue; Tokihiro Katsui; Ryota Wada; Keita Tsuchiya; Yusuke Notani; Keita Ishida; Taito Koga
• 通讯作者: Hiroyoshi Suzuki; Tomoya Inoue; Tokihiro Katsui; Ryota Wada; Keita Tsuchiya; Yusuke Notani; Keita Ishida; Taito Koga

Experimental and Numerical Studies on Behavior of Rotating Drill Pipe Model in Uniform Flow

旋转钻杆模型在均匀流中行为的实验与数值研究

• DOI: 10.17736/ijope.2022.mt32
• 发表时间: 2022
• 期刊: International Journal of Offshore and Polar Engineering
• 影响因子: 0.8
• 作者: 松隈洋;笠原一人;三宅拓也ほか;京都工芸繊維大学美術工芸資料館／村野藤吾の設計研究会 編;京都工芸繊維大学美術工芸資料館／村野藤吾の設計研究会 編;京都工芸繊維大学美術工芸資料館／村野藤吾の設計研究会 編;SUZUKI Kojiro;Kojiro Suzuki;鈴木宏二郎;鈴木宏二郎;鈴木宏二郎;鈴木宏二郎;Kojiro Suzuki;鈴木宏二郎;鈴木宏二郎;鈴木宏二郎;鈴木宏二郎;Kojiro Suzuki;鈴木宏二郎;鈴木宏二郎;Suzuki Hiroyoshi,Inoue Tomoya,Katsui Tokihiro,Wada Ryota,Tsuchiya Keita,Notani Yusuke,Ishida Keita,Koga Taito
• 通讯作者: Suzuki Hiroyoshi,Inoue Tomoya,Katsui Tokihiro,Wada Ryota,Tsuchiya Keita,Notani Yusuke,Ishida Keita,Koga Taito

海洋掘削用ドリルパイプのStick-Slip現象の数値解析

海上钻井钻杆粘滑现象数值分析

• 发表时间: 2021
• 期刊: 日本船舶海洋工学会講演会論文集
• 作者: 小川登生;松本啓人;高尾学;十河大介，勝井辰博，井上朝哉，和田良太，鈴木博善
• 通讯作者: 十河大介，勝井辰博，井上朝哉，和田良太，鈴木博善

Machine Learning Approaches for Predicting the Lithology and Core Recovery Rate

预测岩性和岩心采收率的机器学习方法

• 发表时间: 2021
• 作者: Tomoya Inoue;Yujin Nakagawa;Hakan Bilen;Ryota Wada;Tokihiro Katsui;Hiroyoshi Suzuki.
• 通讯作者: Hiroyoshi Suzuki.

風洞における模型ドリルパイプの挙動計測

测量模型钻杆在风洞中的行为

• 发表时间: 2021
• 作者: Htun Thant Zin;Suzuki Hiroyoshi;Garcia-Vallejo Daniel;Hiroyoshi Suzuki; Tomoya Inoue; Tokihiro Katsui; Ryota Wada; Keita Tsuchiya; Yusuke Notani; Keita Ishida; Taito Koga;鈴木博善，井上朝哉，古賀太斗，小笹卓海
• 通讯作者: 鈴木博善，井上朝哉，古賀太斗，小笹卓海