Experimental research into the effect of some operation factors and rock properties on the rate of penetration

Purpose. The purpose of this research is to investigate the effect of weight on bit (WOB), rotary speed (RPM), and some rock properties on the rate of penetration (ROP). Methods. Four types of rock were collected from different sites in the south of Egypt (Aswan sandstone, Isawya limestone, Assiut limestone, and Minya marble). These tested samples were drilled by diamond core bit using a fixed laboratory diamond drilling machine under conditions (400 and 1200 rpm), and loads from 12 to 220 kg. WOB, ROP, torque (T) and specific energy (SE) were continuously observed during the drilling trials. The effect of these factors on ROP were examined. Water is used as a flushing and cooling medium. Findings. The effect of some operation factors on the penetration rate regarding mineral composition and different rock type was evaluated and the general equation was carried out to predict the suitable operation factor which gives the best penetration Rate. Originality. The effect of some operation factors on the penetration rate regarding mineral composition and different rock type was evaluated and the general equation was carried out to predict the suitable operation factor which gives the best penetration Rate. Practical implications. The Results demonstrated that ROP was inversely proportional to compressive strength (CS), tensile strength (TS), and density. It was also found that Aswan sandstone, Isawya limestone, Assiut limestone, and Minya marble have CS 111.94 MPa, 131.22 MPa, 125.0 MPa, and 502.5 MPa respectively. Was established that ROP was directly proportional to porosity. Increasing ROP in case of Aswan sandstone is associated with increase in porosity – 23.158%, and in case of Assiut limestone and Isawya limestone ROP is also associated with an increase in porosity – 19.9% and 17.93% respectively. Decreasing ROP in case of Minya marble is associated with decrease in porosity – 2.314%. So, we concluded that marble has lower ROP due to its higher CS, TS, and density and lower porosity than other tested rocks.Мета. Вивчення впливу комплексу основних експлуатаційних параметрів і ряду фізико-механічних властивостей порід на швидкість буріння в умовах різних родовищ Південного Єгипту. Методика. Були відібрані 4 типи порід з різних районів на півдні Єгипту (Асуанської піщаник, вапняк Ісав, Ассіутскій вапняк і мармур Міньї). Експериментальні зразки отримано на стаціонарній лабораторній буровій установці з алмазним долотом при швидкостях обертання 400 і 1200 об/хв та при навантаженнях від 12 до 220 кг. Під час експериментів постійно вимірювалися навантаження на долото, частота обертання, крутний момент на долоті й питома енергія, а також досліджувався вплив цих факторів на швидкість буріння. Як розчин для промивання і охолоджуючий агент використовувалася вода. Результати. Встановлено залежності швидкості буріння від навантаження на долото, питомої енергії та частоти обертання і питомої енергії. Виявлено, що для всіх чотирьох типів породи швидкість буріння збільшується з ростом навантаження на долото, в той час як питома енергія зменшується з ростом швидкості буріння. Розроблено ефективний спосіб прогнозування продуктивності бурової установки. Встановлено, що швидкість буріння обернено пропорційна міцності на стиск, міцності на розтягнення й щільності, а також змінюється прямо пропорційно пористості. Визначено, що менша швидкість буріння мармуру пов’язана з великими значеннями міцності на стиск, розтяг і щільність, а також з меншою пористістю у порівнянні з іншими досліджуваними породами. Наукова новизна. Встановлено нові закономірності взаємозв’язку експлуатаційних параметрів буріння з урахуванням різного типу породи (пісковик, вапняк, мармур) та її мінерального складу, а також обґрунтовано головну умову експлуатаційного фактору, який забезпечує оптимальну швидкість буріння. Практична значимість. Отримані результати дозволяють вибирати оптимальні параметри і режими буріння в процесі розвідки умов залягання родовищ Південного Єгипту, їх мінерального вмісту та стратиграфічних особливостей. Результати будуть корисними для проектних організацій, наукових інститутів з геології й розвідки, а також гірничих підприємств.Цель. Изучение влияния комплекса основных эксплуатационных параметров и ряда физико-механических свойств пород на скорость бурения в условиях пород различных месторождений Южного Египта. Методика. Были отобраны 4 типа пород из различных районов на юге Египта (Асуанский песчаник, известняк Исавии, Ассиутский известняк и мрамор Миньи). Экспериментальные образцы получены на стационарной лабораторной буровой установке с алмазным долотом при скоростях вращения 400 и 1200 об/мин и при нагрузках от 12 до 220 кг. Во время экспериментов постоянно измерялись нагрузки на долото, частота вращения, крутящий момент на долоте и удельная энергия, а также и исследовалось влияние этих факторов на скорость бурения. В качестве промывочного раствора и охлаждающего агента использовалась вода. Результаты. Установлены зависимости скорости бурения от нагрузки на долото, удельной энергии и частоты вращения и удельной энергии. Выявлено, что для всех четырех типов породы скорость бурения увеличивается с ростом нагрузки на долото, в то время как удельная энергия уменьшается с ростом скорости бурения. Разработан эффективный способ прогнозирования производительности буровой установки. Установлено, что скорость бурения обратно пропорциональна прочности на сжатие, прочности на растяжение и плотности, а также изменяется прямо пропорционально пористости. Определено, что меньшая скорости бурения мрамора связана с большими значениями прочности на сжатие, растяжение и плотности, а также с меньшей пористостью по сравнению с другими исследуемыми породами. Научная новизна. Получены новые закономерности взаимосвязи эксплуатационных параметров бурения с учетом различного типа породы (песчаник, известняк, мрамор) и ее минерального состава, а также обосновано главное условие эксплуатационного фактора, который обеспечивает оптимальную скорость бурения. Практическая значимость. Полученные результаты позволяют выбирать оптимальные параметры и режимы бурения в процессе разведки условий залегания месторождений Южного Египта, их минерального содержание и стратиграфических особенностей. Результаты будут полезными для проектных организаций, научных институтов по геологии и разведке, а также горных предприятий.Our sincere gratitude for Mining and Metallurgical Engineering Dept. Faculty of Engineering, Assiut, Egypt for invaluable assistance to upgrade and guidance to completed this article

The Effects of Experimentally Induced Psychological Stress on Memory Recall

Numerous studies have established the relationship between stress and memory, particularly stress and its effect on memory retrieval. When we experience stress, there is a cascade of hormonal responses which are critical to helping the body cope with the stressful event. When the stressful event persists, levels of the hormone cortisol--a type of glucocorticoid increases in response to the stress and have wide-ranging effects on the body. In particular, cortisol can have an effect on brain cells, particularly the hippocampus which is responsible for cognitive activities such as learning and memory. In this study, we utilized a public speaking task as a stress-inducing technique. We predicted that stress would negatively impact the ability of college students to retrieve a list of words. Preliminary analyses indicate no significant difference for word-recall as a function of condition, M=12.55, SD=3.57 and M=12.45, SD=3.80. Future studies should refine the methodology and take into consideration the time-dependence of this phenomenon. Faculty Mentor: Gabriela A. Martorel

Agile-SD: A Linux-based TCP Congestion Control Algorithm for Supporting High-speed and Short-distance Networks

Recently, high-speed and short-distance networks are widely deployed and their necessity is rapidly increasing everyday. This type of networks is used in several network applications; such as Local Area Networks (LAN) and Data Center Networks (DCN). In LANs and DCNs, high-speed and short-distance networks are commonly deployed to connect between computing and storage elements in order to provide rapid services. Indeed, the overall performance of such networks is significantly influenced by the Congestion Control Algorithm (CCA) which suffers from the problem of bandwidth under-utilization, especially if the applied buffer regime is very small. In this paper, a novel loss-based CCA tailored for high-speed and Short-Distance (SD) networks, namely Agile-SD, has been proposed. The main contribution of the proposed CCA is to implement the mechanism of agility factor. Further, intensive simulation experiments have been carried out to evaluate the performance of Agile-SD compared to Compound and Cubic which are the default CCAs of the most commonly used operating systems. The results of the simulation experiments show that the proposed CCA outperforms the compared CCAs in terms of average throughput, loss ratio and fairness, especially when a small buffer is applied. Moreover, Agile-SD shows lower sensitivity to the buffer size change and packet error rate variation which increases its efficiency.Comment: 12 Page