• 제목/요약/키워드: downhole application

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Parametric Optimization and Performance Analysis of Outer Rotor Permanent Magnet Flux Switching Machine for Downhole Application

  • Kumar, Rajesh;Sulaiman, Erwan;Jenal, Mahyuzie;Bahrim, Fatiah Shafiqah
    • Journal of Magnetics
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    • 제22권1호
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    • pp.69-77
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    • 2017
  • To empower safe, economical and eco-friendly sustainable solution for enhancing oil and gas productivity from deep water reservoirs, new downhole technologies are recommended. Since electric machine plays leading role in the downhole application, it is a squeezing requirement for researchers to design and develop advanced electric machine. The Recent improvement in technology and uses of high-temperature magnets, permanent magnet flux switching machine (PMFSM) has become one of the appropriate contenders for offshore drilling but fewer designed for downhole due to ambient temperature. Therefore this comprehensive study deals with the design optimization and performance analysis of outer rotor PMFSM for the downhole application. Preliminary, the basic design parameters needed for machine design are calculated mathematically. Then the design refinement technique is implemented through deterministic method. Finally, initial and optimized performance of the machine is compared and as a result the output torque is increase from 16.39 Nm to 33.57 Nm while diminishing the cogging torque and PM weight up to 1.77 Nm and 0.79 kg, respectively. Therefore, it is concluded that purposed optimized design is suitable for the downhole application.

시추공 탄성파탐사 및 이의 토목공학적 응용 (Borehole Seismics: Review and Its Application to Civil Engineering)

  • 장현삼;임해룡;홍재호
    • 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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    • 한국지구물리탐사학회 1999년도 제2회 학술발표회
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    • pp.176-201
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    • 1999
  • 지반조사를 위하여 흔히 시행하는 시추공 탄성파탐사, 즉 하향 탄성파탐사(downhole seismic), 수직 탄성파탐사(vertical seismic profiling; VSP), 시추공간 속도측정(crosshole seismic), 탄성파 토모그래피(seismic tomography)에 대하여 원리, 현장측정, 자료처리 등을 간략히 설명하고, 현장자료의 예를 제시하였으며 토목공학적 응용에 대해 검토하였다.

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역산이론을 이용한 공내하향 탄성파시험 결과의 해석 (Analysis of Downhole Seismic Data Using Inversion Method)

  • 목영진
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제10권4호
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    • pp.29-38
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    • 1994
  • 공내하향 탄성파시험(downhole seismic tests) 결과를 해석하는 새로운 방법을 소개하였다. 이 방법은 역산이론(inverse thery)에 근거 하며, 직접산출법(direct measurements)과 간접산 출법(indirect measurements)과 같은 기존 방법으로는 불가능한 정도의 자세한 탄성파 속도 프로파일(profile)을 얻을 수 있다. 더욱이, 이 방법은 속도 프로파일의 신뢰도를 평가 할 수 있는 장점이 있다. 지반구조가 서로 다른 5개소의 현장에서 이 방법의 적용성을 검증하였다.

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Application of the tri-axial drill-bit VSP method to drilling for geological survey in civil engineering

  • Soma Nobukazu;Utagawa Manabu;Seto Masahiro;Asanuma Hiroshi
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제7권1호
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    • pp.70-79
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    • 2004
  • We have examined the applicability of the triaxial drill-bit VSP method (TAD-VSP) to the geological survey of possible sites for a high-level radioactive waste disposal repository. The seismic energy generated by a drill bit is measured by a downhole multi-component detector, and the resulting signals are processed to image the geological structure deep underground. In order to apply the TAD-VSP method to civil-engineering-scale drilling, we have developed a small but highly sensitive and precise three-component downhole seismic measurement system, and recorded drill-bit signals at a granite quarry. We have successfully imaged discontinuities in the granite, possibly related to fractures, as highly reflective zones. The discontinuities imaged by the TAD-VSP method correlate well with the results of other borehole observations. In conclusion, the TAD-VSP method is usable in geological investigations for civil engineering because the equipment is compact and it is simple to acquire the drill-bit signal.

다운홀 기법에서 신뢰성 있는 도달시간 정보 산출 방법에 대한 고찰 (A Study of Obtaining Reliable Travel Time Information in Downhole Seismic Method)

  • 방은석;이세현;김종태;김동수
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제23권8호
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    • pp.17-33
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    • 2007
  • 지반의 전단파 속도 주상도를 도출하는데 있어 다운홀 기법은 하나의 시추공을 이용하고 간단한 지표면 가진원을 사용하므로 매우 경제적이다. 그러나 실험을 통해 획득한 신호에서 전단파 성분의 도달시간 정보를 정확히 도출하지 못할 경우 최종 결과의 신뢰성이 떨어지게 된다. 따라서 다운홀 기법에 있어 최종 결과의 신뢰성을 높이기 위해 도달 시간 정보의 결정 방법에 대한 고찰은 매우 중요하다. 본 논문에서는 총 6가지 방법을 이용하여 다운홀 시험을 통해 획득한 신호에서 도달시간 정보를 획득, 비교하고자 하였으며 각 방법에 대한 효율적인 비교 및 검증을 위하여 유한요소 해석 및 실내 모형 토조 시험을 수행하였다. 유한요소 해석을 이용한 검증에서는 모델의 입력치와, 실내 모형 토조에서는 벤더 엘리먼트 시험 결과와의 비교를 통해 각 방법의 오차정도를 비교해 보았다. 초동 추정 방법의 결과는 다른 방법에 비해 오차정도가 매우 컸다. 다른 방법들 또한 획득 파형의 특성에 따라 오차 정도가 달랐으며 정확한 값을 제공하지 못하는 것을 볼 수 있었다. 그 중에서 상호상관법이 적용성이 가장 뛰어난 것으로 판단되었으며 현장 시험 데이터를 이용한 추가적인 검토를 통해 확인할 수 있었다.

전단파를 이용한 연약지반의 압밀도 평가기법 적용성 연구 (Feasibility study on the Evaluation of the degree of consolidation using shear waves for soft clay deposits)

  • 윤준웅;김종태;이진선;김동수
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2008년도 춘계 학술발표회 초청강연 및 논문집
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    • pp.442-451
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    • 2008
  • The evaluation of field degree of consolidation on soft clays has been an important problem in geotechnical areas. Monitoring either settlements or pore water pressures has been widely applied in the filed, but occasionally they have some problems. This study addresses the suggestion and application of another method for evaluating the degree of consolidation using shear wave velocities. A research site where soft clay layers were consolidated by surcharging loads was chosen. Laboratory tests were performed to determine the relation between shear wave velocity and effective stress. Field seismic tests were conducted several times during the consolidation of the clay layers. The tests results show that the shear wave velocity increased significantly as clays consolidated. The shear wave velocities at each field stress states were derived from the laboratory results and the degree of consolidation was evaluated by comparing the shear wave velocities obtained by laboratory and field seismic methods. In most stress states, the degree of consolidation evaluated using the shear wave velocity matched well with that obtained from field settlement record, showing the potential of applying the method using shear waves in the evaluation of field degree of consolidation on soft clay deposits.

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국내 퇴적 지반의 전단파 속도 평가를 위한 탄성파 피에조콘 관입 시험의 종합적 활용 (Synthetic Application of Seismic Piezo-cone Penetration Test for Evaluating Shear Wave Velocity in Korean Soil Deposits)

  • 선창국;김홍종;정종홍;정경자
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제9권3호
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    • pp.207-224
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    • 2006
  • 탄성파 피에조콘 관입 시험(Seismic Piezo-Cone Penetration Test, SCPTu)은 동적 및 정적 물성과 같은 지반의 공학적 특성 평가에 가장 유용한 조사 기법 중의 하나이다. 본 연구에서는 국내 지반에 대한 실질적 활용 연구로서, 국내 대표적 퇴적 지층 발달 지역인 부산과 인천을 대상으로 각각 두 부지와 네 부지에서 SCPTu를 수행하였다. 현장에서 SCPTu로부터 획득한 파형 신호에 대해 교차법을 이용한 신호 판독을 실시하여 깊이별 전단파의 초기 도달 시점 및 그에 따른 깊이별 도달 시차를 결정하였다. 이를 토대로 Snell의 법칙에 근간한 굴절 전파 경로법을 이용하여 전단파 속도$(V_S)$의 깊이별 분포를 도출하였다. 결정된 깊이별 $V_S$ 분포를 콘 선단 저항력$(q_t)$과 비교해 본 결과, 깊이에 따른 두 값의 경향이 유사하게 나타났다. 일반적인 CPTu 자료의 지진공학적 활용을 목적으로 SCPTu로부터 측정된 결과를 토대로 $V_S$와 콘 관입 특성값의 상관관계를 분석 도출하였다. 다중 회귀 분석을 수행하여 전단파 속도와 콘 관입 특성값 중 네 가지의 독립변수인 콘 관입 저항력$(q_t)$, 주면 마찰력$(f_s)$, 유효상재응력$(\sigma'_{v0})$ 및 간극수압계수$(B_q)$ 간의 상호 관련성을 정량적으로 평가하였으며, 특히 흙 분류 지수인 $I_c$값에 의하여 객관적으로 구분된 사질토 및 점토와 전체 토사에 대한 변수별 경험적 상관식을 제안하였다. SCPTu의 하향식 탄성파 시험과 일반적인 CPTu의 대상 변형률 수준이 다름에도 불구하고 본 연구에서 도출 제안된 $V_S$와 CPTu 특성값의 상관관계는 국내 일부 퇴적 지반에 대한 $V_S$의 예비적 평가에 매우 유용하였으며, 기존 해외 연구의 상관관계에 비해서도 높은 상관성을 보였다.