Как решить проблему деформации стальной трубы, сваренной под флюсом по спиральному шву?

Онстальная труба со спиральным швом, сваренная под флюсомВращается и начинает проникать в мягкий грунт. Под действием трехконусного долота сначала происходит упругая сдвиговая деформация грунта, а затем он удаляется под давлением трехконусного долота. В моделируемой среде мягкий грунт представляет собой однородную глину, независимо от типа грунта и наличия трещин в нем. Горизонтально-направленное бурение проводится в резком пласте, где грунт находится в случайном динамическом контакте с конусным долотом. При контакте конуса с грунтом возникает трение. Ударная сила вызывает вибрацию стальной трубы, сваренной дуговой сваркой под флюсом со спиральным швом. При перемещении трехконусного долота из мягкого грунта в твердый неизбежно возникают сильные боковые и вертикальные колебания.

При скорости бурения 0,008 м/с и скорости вращения долота 2 радиана/с кривая псевдоэнергии деформации при продвижении конусного долота в основном включает вязкость и упругость. Однако, поскольку обычно преобладает вязкостный член, преобразование большей части энергии в псевдоэнергию деформации необратимо. Энергия деформации стальной трубы, сваренной дуговой сваркой под флюсом по спиральному шву, является основной энергией, потребляемой для контроля деформации в форме песочных часов. Если псевдоэнергия деформации слишком высока, то энергия деформации, контролирующая деформацию в форме песочных часов, слишком велика, и сетку следует уточнить или модифицировать для уменьшения чрезмерной ложной энергии деформации. Изменение псевдоэнергии деформации в этой модели происходит главным образом, когда буровое долото входит в мягкий слой грунта и конусное долото проходит через резкий интерфейс пласта. Чем выше твердость пласта, тем больше псевдоэнергия деформации бурового долота в пласте. В данной работе смоделирован процесс бурения спирально-сварной трубы при внезапной смене геологического строения, а также спрогнозировано изменение траектории бурения долота.

(1) Резкое изменение псевдоэнергии деформации происходит главным образом, когда буровое долото входит в слой мягкой почвы, а конусное долото проходит через границу резкого образования. Чем выше твердость при формовании, тем больше псевдоэнергия деформации стальной трубы, сваренной дуговой сваркой под флюсом со спиральным швом, в процессе формования.
(2) При внезапном бурении пласта стальная труба, сваренная дуговой сваркой под флюсом по спиральному шву, перемещается в продольном направлении, и буровое долото вибрирует. Чем выше твердость пласта, тем больше амплитуда колебаний бурового долота.
(3) При условии определенного наклона пласта, чем больше скорость бурения долота, тем больше продольное отклонение траектории бурения, и чем больше скорость вращения долота, тем меньше продольное отклонение траектории бурения. Когда скорость долота ниже 2,2 рад/с, влияние скорости на продольное отклонение траектории бурения уменьшается.
(4) При определенной скорости вращения долота, когда локальный наклон пласта составляет 0° и 90°, это не влияет на траекторию бурения; при постепенном увеличении локального наклона продольное отклонение траектории бурения увеличивается; когда локальный наклон превышает 45°, влияние на продольное отклонение траектории бурения уменьшается. Результаты исследований, представленные в этой главе, имеют большое значение для повышения точности прогнозирования траектории бурения трехконусным долотом в крутых пластах и ​​для создания теоретической основы для корректировки траектории бурения стальной трубы, сваренной под флюсом по спиральному шву, через горизонтальное пилотное отверстие.