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

يتم تدوير أنبوب الصلب الملحوم بالقوس المغمور ذي اللحام الحلزوني وحفره، ليبدأ بالدخول إلى التكوين الصخري الرخو. تحت تأثير عجلة الحفر ثلاثية المخاريط، يُحدث مثقاب الحفر أولًا تشوهًا مرنًا في التكوين، ثم يُسحب بفعل ضغط العجلة. في بيئة المحاكاة، تُعتبر التربة الرخوة طينًا متجانسًا، دون الأخذ في الاعتبار الشقوق الموجودة في التكوين والتربة. يُجرى الحفر الأفقي الموجه في تكوين ذي تغير مفاجئ، حيث يكون التكوين في تلامس ديناميكي عشوائي مع مثقاب الحفر الأسطواني. يتولد احتكاك عند تلامس المخروط مع التكوين، مما يؤدي إلى اهتزاز أنبوب الصلب الملحوم بالقوس المغمور ذي اللحام الحلزوني. عند انتقال مثقاب الحفر ثلاثي المخاريط من التكوين الرخو إلى التكوين الصلب، فإنه سيُحدث حتمًا اهتزازًا جانبيًا كبيرًا واهتزازًا رأسيًا.

عندما تكون سرعة الحفر 0.008 متر/ثانية وسرعة رأس الحفر 2 راديان/ثانية، فإن منحنى طاقة الانفعال الزائف أثناء تقدم رأس الحفر الدوار يتضمن بشكل أساسي اللزوجة والمرونة. ومع ذلك، نظرًا لأن عامل اللزوجة عادةً ما يكون هو العامل المهيمن، فإن معظم الطاقة لا يمكن عكسها عند تحويلها إلى طاقة انفعال زائف. تُعد طاقة تشوه أنبوب الصلب الملحوم بالقوس المغمور ذي اللحام الحلزوني هي الطاقة الرئيسية المستهلكة للتحكم في تشوه الساعة الرملية. إذا كانت طاقة الانفعال الزائف مرتفعة جدًا، فهذا يعني أن طاقة الانفعال التي تتحكم في تشوه الساعة الرملية كبيرة جدًا، ويجب تحسين أو تعديل الشبكة لتقليل طاقة الانفعال الزائف الزائدة. يحدث تغير طاقة الانفعال الزائف في هذا النموذج بشكل رئيسي عندما يدخل رأس الحفر طبقة التربة الرخوة ويمر رأس الحفر الدوار عبر واجهة التكوين المفاجئ. كلما زادت صلابة التكوين، زادت طاقة الانفعال الزائف لرأس الحفر عند دخوله التكوين. قم بمحاكاة عملية حفر الأنابيب الملحومة الحلزونية في التكوين المفاجئ وتوقع تغير مسار حفر لقمة الحفر.

(1) يحدث تغير طاقة الإجهاد الزائف بشكل رئيسي عندما يدخل مثقاب الحفر طبقة التربة الرخوة ويمر مثقاب الحفر الدوار عبر سطح التشكّل المفاجئ. كلما زادت صلابة التشكّل، زادت طاقة الإجهاد الزائف لأنبوب الصلب الملحوم بالقوس المغمور ذي اللحام الحلزوني عند دخوله منطقة التشكّل.
(2) عند الحفر في التكوين الصخري المفاجئ، يتحرك أنبوب الصلب الملحوم بالقوس المغمور ذو اللحام الحلزوني طولياً، مما يؤدي إلى اهتزاز رأس الحفر. وكلما زادت صلابة التكوين، زادت سعة اهتزاز رأس الحفر.
(3) في ظل ظروف ميل معينة للتكوين، كلما زادت سرعة حفر المثقاب، زاد الانحراف الطولي لمسار الحفر، وكلما زادت سرعة 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 معينة لقمة الحفر، عندما يكون ميل التكوين المحلي 0 درجة و90 درجة، لا يوجد تأثير على مسار الحفر؛ عندما يزداد الميل المحلي تدريجيًا، يزداد الانحراف الطولي لمسار الحفر؛ عندما يتجاوز الميل المحلي 45 درجة، يقل التأثير على الانحراف الطولي لمسار الحفر.