كيفية حل مشكلة تشوه الأنابيب الفولاذية الملحومة بالقوس المغمور ذات اللحام الحلزوني

الأنبوب فولاذي ملحوم بالقوس المغمور ذو درزة حلزونيةيدور رأس الحفر ويبدأ بالدخول إلى التكوين الرخو. تحت تأثير المخروط الثلاثي، يُحدث رأس الحفر أولًا تشوهًا مرنًا في التكوين، ثم يُزال تحت ضغط المخروط الثلاثي. في البيئة المحاكاة، تكون التربة الرخوة طينًا متجانسًا، بغض النظر عن التكوين أو الشقوق الموجودة فيها. يُجرى الحفر الأفقي الموجه في تكوين صخري حاد، حيث يكون التكوين في تلامس ديناميكي عشوائي مع رأس الحفر المخروطي الدوار. يحدث احتكاك عند تلامس المخروط مع التكوين. تتسبب قوة الصدم في اهتزاز أنبوب الصلب الملحوم بالقوس الكهربائي المغمور ذي الطبقة الحلزونية. عندما ينتقل رأس الحفر المخروطي الثلاثي من التكوين الرخو إلى التكوين الصلب، فإنه سيولد حتمًا اهتزازًا جانبيًا كبيرًا واهتزازًا رأسيًا.

عندما تكون سرعة الحفر 0.008 متر/ثانية وسرعة المثقاب 2 راديان/ثانية، فإن منحنى طاقة الإجهاد الزائف أثناء تقدم مثقاب المخروط الدوار يتضمن بشكل أساسي اللزوجة والمرونة. ومع ذلك، نظرًا لأن عامل اللزوجة هو السائد عادةً، فإن تحويل معظم الطاقة إلى طاقة إجهاد زائف لا رجعة فيه. تُعد طاقة تشوه أنبوب الصلب الملحوم بالقوس المغمور ذي اللحام الحلزوني هي الطاقة الرئيسية المستهلكة للتحكم في تشوه الساعة الرملية. إذا كانت طاقة الإجهاد الزائف مرتفعة جدًا، فإن طاقة الإجهاد التي تتحكم في تشوه الساعة الرملية تكون كبيرة جدًا، ويتم تحسين أو تعديل الشبكة لتقليل طاقة الإجهاد الزائفة الزائدة. يحدث تغير طاقة الإجهاد الزائف في هذا النموذج بشكل رئيسي عندما يدخل مثقاب الحفر طبقة التربة الرخوة ويمر مثقاب المخروط الدوار عبر واجهة التكوين الحادة. كلما زادت صلابة التكوين، زادت طاقة الإجهاد الزائف لمثقاب الحفر الداخل إلى التكوين. تمت محاكاة عملية حفر الأنابيب الملحومة الحلزونية في التكوين المتغير المفاجئ، وتم التنبؤ بتغير مسار حفر لقمة الحفر.

(1) يحدث التغير المفاجئ في طاقة الانفعال الزائف بشكل رئيسي عند دخول مثقاب الحفر طبقة التربة الرخوة ومرور مثقاب الحفر المخروطي الدوار عبر سطح التشكّل المفاجئ. كلما زادت صلابة التشكيل، زادت طاقة الانفعال الزائف لأنبوب الصلب الملحوم بالقوس المغمور ذي اللحام الحلزوني عند دخوله عملية التشكيل.
(2) عند حفر الطبقة فجأة، يتحرك أنبوب الصلب الملحوم بالقوس المغمور ذو اللحام الحلزوني طولياً، ويهتز رأس الحفر. وكلما زادت صلابة التكوين، زادت سعة اهتزاز رأس الحفر.
(3) في ظل ميل معين للتكوين، كلما زادت سرعة حفر المثقاب، زاد الانحراف الطولي لمسار الحفر، وكلما زادت سرعة دوران المثقاب، قلّ الانحراف الطولي لمسار الحفر. وعندما تكون سرعة المثقاب أقل من 2.2 راديان/ثانية، يقل تأثير السرعة على الانحراف الطولي لمسار الحفر.
(4) عند سرعة دوران معينة لرأس الحفر، لا يؤثر ميل التكوين المحلي على مسار الحفر عندما يكون 0° أو 90°؛ وعندما يزداد الميل المحلي تدريجيًا، يزداد الانحراف الطولي لمسار الحفر؛ وعندما يتجاوز الميل المحلي 45°، يقل تأثيره على الانحراف الطولي لمسار الحفر. تُعد نتائج البحث في هذا الفصل ذات أهمية بالغة لتحسين دقة التنبؤ بمسار حفر رأس الحفر ثلاثي المخاريط في التكوينات شديدة الانحدار، ووضع أساس نظري لتصحيح مسار حفر الأنابيب الفولاذية الملحومة بالقوس المغمور ذات اللحام الحلزوني عبر الثقب التجريبي الأفقي.