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 friction characteristics of the excavating ground are calculated by calculating the friction characteristics of the excavating ground on the shipboard. In the past, an example of scientific cutting is used to evaluate the friction characteristics of the excavating ground. At the same time, the operating conditions of the excavating machine are consistent, and the manipulation can be confirmed. 2. The analysis of grounding load movement, the analysis of grounding load, the analysis of grounding load. 3. The friction characteristics of the ground, the ground friction characteristics, the ground load, the temperature, the speed, the speed, the The investigation of the behavior characteristics of Stick-Slip health conditions. 4. In the past, in the past, scientific drilling and nautical operations have obtained the possibility of shipboard excavation, geotechnical and marine operations, as well as the rate of return of ships. in the past years, there has been a lot of trouble in the field of mechanics. in the past years, the possibility of shipboard drilling has been obtained by scientific drilling and nautical operation. Digging and cutting, mechanical engineering, mechanical engineering, machinery, science, technology, science and technology. 5. The calculation is integrated and analyzed, and the cutting process is completed. Take advantage of the situation that the digging ship confirms the operation of the operation, and the communications officer confirms that the operation is in operation. More importantly, the cutting equipment is in operation and the operating system is available. You can send messages one by one, so that you can understand the integrity of the basic information system. The model is used to analyze the integrity of the system.

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