Para resolver o problema de deformação do tubo de aço soldado por arco submerso com costura em espiral

O tubo de aço espiral é perfurado em rotação e começa a entrar na formação macia. Sob a ação do trítono, a broca primeiro produz deformação de cisalhamento elástico da formação e depois é removida sob a pressão do trítono. No ambiente simulado, o solo mole é argiloso homogêneo, não sendo consideradas a formação e fissuras no solo. A perfuração direcional horizontal é realizada em formações abruptas onde a formação está em contato dinâmico aleatório com a broca cônica. O atrito ocorre quando o cone entra em contato com a formação. A força de impacto faz o tubo de aço em espiral vibrar. Quando a broca de três cones se move da formação macia para a formação dura, ela inevitavelmente produzirá grandes vibrações laterais e para cima e para baixo na vibração.

Quando a velocidade de perfuração é de 0,008 m/s e a velocidade da broca é de 2 radianos/s, a curva de energia de pseudo-deformação durante o processo de propulsão da broca cônica inclui principalmente viscosidade e elasticidade. Contudo, como o termo viscoso geralmente domina, a conversão da maior parte da energia em energia de pseudo-deformação é irreversível. A energia de deformação do tubo de aço em espiral é a principal energia consumida para controlar a deformação da ampulheta. Se a energia de pseudodeformação for muito alta, significa que a energia de deformação que controla a deformação da ampulheta é muito grande e a malha deve ser refinada ou modificada. Para reduzir a energia excessiva de pseudo-deformação. A mutação da energia de pseudo-deformação neste modelo ocorre principalmente quando a broca entra na camada de solo macio e a broca cônica passa pela interface de formação abrupta. Quanto mais dura a formação, maior será a energia de pseudo-deformação da broca que entra na formação. Simule o processo de perfuração do tubo soldado em espiral na formação abrupta e preveja a mudança na trajetória de perfuração da broca.

(1) A mudança repentina na energia de pseudo-deformação ocorre principalmente quando a broca entra na camada de solo macio e a broca cônica passa pela interface de formação abrupta. Quanto maior a dureza de conformação, maior será a energia de pseudo-deformação quando o tubo de aço em espiral entra no processo de conformação.

(2) Ao perfurar repentinamente a formação, o tubo de aço em espiral se move longitudinalmente e a broca vibra. Quanto mais dura for a formação, maior será a vibração da broca.

(3) Sob a condição de um determinado ângulo de mergulho da formação, quanto maior a velocidade de perfuração da broca, maior o desvio longitudinal da trajetória de perfuração, e quanto maior a velocidade de perfuração, menor o desvio longitudinal da trajetória de perfuração. Quando a velocidade de rotação da broca é inferior a 2,2rad/s, a influência da velocidade de rotação no desvio longitudinal da trajetória de perfuração diminui.

(4) A uma certa velocidade de broca, quando o ângulo de mergulho da formação local é de 0° e 90°, isso não afeta a trajetória de perfuração; quando o ângulo de mergulho local aumenta gradualmente, o desvio longitudinal da trajetória de perfuração aumenta; quando o ângulo de mergulho local excede 45°, o impacto no desvio longitudinal da pista de perfuração é reduzido. Os resultados da pesquisa neste capítulo são de grande importância para melhorar a precisão da previsão da trajetória de perfuração da broca trítona em formações íngremes e estabelecer uma base teórica para corrigir a trajetória de perfuração do tubo de aço em espiral através do furo piloto horizontal.