OTubo de aço soldado por arco submerso com costura espiralA broca gira e começa a penetrar na formação mole. Sob a ação do cone tricônico, a broca primeiro produz deformação elástica por cisalhamento na formação, sendo então removida pela pressão do cone. No ambiente simulado, o solo mole é uma argila homogênea, independentemente da formação ou das fissuras presentes. A perfuração direcional horizontal é realizada em formações abruptas, onde a formação está em contato dinâmico aleatório com a broca de cone tricônico. O atrito ocorre quando o cone entra em contato com a formação. A força de impacto faz com que o tubo de aço soldado por arco submerso com costura espiral vibre. Quando a broca de cone tricônico se move da formação mole para a formação dura, ela inevitavelmente gera grande vibração lateral e vibração vertical.
Quando a velocidade de perfuração é de 0,008 m/s e a velocidade da broca é de 2 radianos/s, a curva de pseudoenergia de deformação durante o avanço da broca de cone de rolos inclui principalmente viscosidade e elasticidade. No entanto, como o termo viscoso geralmente predomina, a conversão da maior parte da energia em pseudoenergia de deformação é irreversível. A energia de deformação do tubo de aço soldado por arco submerso com costura espiral é a principal energia consumida para controlar a deformação em forma de ampulheta. Se a pseudoenergia de deformação for muito alta, a energia de deformação que controla a deformação em forma de ampulheta também será muito grande, sendo necessário refinar ou modificar a malha para reduzir o excesso de energia de deformação espúria. A mutação da pseudoenergia de deformação neste modelo ocorre principalmente quando a broca penetra na camada de solo mole e a broca de cone de rolos atravessa a interface abrupta da formação. Quanto maior a dureza da formação, maior a pseudoenergia de deformação da broca ao penetrar na formação. O processo de perfuração do tubo soldado em espiral na formação com mudança abrupta é simulado, e a mudança na trajetória de perfuração da broca é prevista.
(1) A mudança repentina da pseudoenergia de deformação ocorre principalmente quando a broca entra na camada de solo mole e a broca de cone de rolo passa pela interface da formação abrupta. Quanto maior a dureza da formação, maior a pseudoenergia de deformação do tubo de aço soldado por arco submerso com costura espiral quando entra no processo de formação.
(2) Quando o estrato é perfurado repentinamente, o tubo de aço soldado por arco submerso com costura espiral move-se longitudinalmente e a broca vibra. Quanto maior a dureza da formação, maior a amplitude da broca.
(3) Sob a condição de uma determinada inclinação da formação, quanto maior a velocidade de perfuração da broca, maior o desvio longitudinal da trajetória de perfuração e, quanto maior a velocidade de rotação da broca, menor o desvio longitudinal da trajetória de perfuração. Quando a velocidade da broca for inferior a 2,2 rad/s, o efeito da velocidade no desvio longitudinal da trajetória de perfuração é reduzido.
(4) Sob uma determinada velocidade de rotação da broca, quando a inclinação local da formação é de 0° e 90°, ela não afeta a trajetória de perfuração; quando a inclinação local aumenta gradualmente, o desvio longitudinal da trajetória de perfuração aumenta; quando a inclinação local excede 45°, a influência no desvio longitudinal da trajetória de perfuração é reduzida. Os resultados da pesquisa deste capítulo são de grande importância para melhorar a precisão da previsão da trajetória de perfuração com broca tricônica em formações íngremes e para estabelecer uma base teórica para a correção da trajetória de perfuração de tubos de aço soldados por arco submerso com costura espiral através do furo piloto horizontal.
Data da publicação: 02/11/2022