Das spiralnaht-unterpulvergeschweißte Stahlrohr wird gedreht und gebohrt und beginnt, in die weiche Formation einzudringen. Unter der Wirkung des Drei-Kegel-Rades erzeugt der Bohrer zunächst eine elastische Scherverformung der Formation und wird dann unter dem Druck des Drei-Kegel-Rades entfernt. In der Simulationsumgebung handelt es sich bei weichem Boden um einen homogenen Ton, und die Bildung und Risse im Boden werden nicht berücksichtigt. Horizontalgerichtetes Bohren wird in abrupten Formationen durchgeführt, die in zufälligem dynamischem Kontakt mit dem Rollenkegelmeißel stehen. Reibung entsteht, wenn der Kegel mit der Formation in Kontakt kommt. Durch die Aufprallkraft wird das spiralnaht-unterpulvergeschweißte Stahlrohr in Schwingungen versetzt. Wenn sich das Tritone-Gebiss von weichen zu harten Formationen bewegt, erzeugt es zwangsläufig große seitliche Vibrationen und Auf- und Ab-Vibrationen.
Wenn die Bohrgeschwindigkeit 0,008 m/s und die Bohrerrotationsgeschwindigkeit 2 rad/s beträgt, umfasst die Pseudodehnungsenergiekurve während des Vorschubs des Rollenkegelmeißels hauptsächlich Viskosität und Elastizität. Da jedoch meist der viskose Term vorherrscht, ist der Großteil der in Pseudodehnungsenergie umgewandelten Energie irreversibel. Die Verformungsenergie von spiralnaht-unterpulvergeschweißten Stahlrohren ist die Hauptenergie, die zur Kontrolle der Sanduhrverformung verbraucht wird. Wenn die Pseudodehnungsenergie zu hoch ist, bedeutet dies, dass die Dehnungsenergie, die die Sanduhrverformung steuert, zu groß ist und das Netz verfeinert oder modifiziert werden sollte. Zur Reduzierung übermäßiger Nebendehnungsenergie. Die Pseudodehnungsenergiemutation in diesem Modell tritt hauptsächlich auf, wenn der Bohrmeißel in die weiche Bodenschicht eindringt und der Rollenkegelmeißel durch die abrupte Formationsgrenzfläche gelangt. Je größer die Härte der Formation, desto größer ist die Pseudodehnungsenergie des Bohrers, der in die Formation eindringt. Simulieren Sie den Bohrvorgang eines spiralgeschweißten Rohrs in einer plötzlichen Formation und prognostizieren Sie die Änderungen in der Bohrbahn des Bohrers.
(1) Pseudodehnungsenergiemutationen treten hauptsächlich auf, wenn der Bohrmeißel in die weiche Bodenschicht eindringt und wenn der Rollenkegelmeißel durch die abrupte Formationsgrenzfläche verläuft. Je höher die Umformhärte, desto größer ist die Pseudodehnungsenergie, wenn das spiralnaht-unterpulvergeschweißte Stahlrohr in die Umformung eintritt.
(2) Beim Bohren in eine plötzliche Formation bewegt sich das spiralnaht-unterpulvergeschweißte Stahlrohr in Längsrichtung und der Bohrer vibriert. Je größer die Härte der Formation ist, desto größer ist die Amplitude des Bohrers.
(3) Unter bestimmten Neigungswinkelbedingungen der Formation ist die Längsabweichung der Bohrbahn umso größer, je höher die Bohrgeschwindigkeit des Bohrers ist. Je höher die Bohrergeschwindigkeit, desto geringer ist die Längsabweichung der Bohrbahn. Wenn die Rotationsgeschwindigkeit des Bohrers weniger als 2,2 rad/s beträgt, wird der Einfluss der Rotationsgeschwindigkeit auf die Längsabweichung der Bohrbahn verringert.
(4) Bei einer bestimmten Bohrergeschwindigkeit und einem lokalen Neigungswinkel der Formation von 0° und 90° gibt es keine Auswirkungen auf die Bohrbahn; wenn der lokale Neigungswinkel allmählich zunimmt, nimmt die Längsabweichung der Bohrbahn zu; Wenn der lokale Neigungswinkel 45° überschreitet, wird der Einfluss auf die Bohrlängsabweichung verringert. Die Forschungsergebnisse dieses Kapitels sind von großer Bedeutung für die Verbesserung der Vorhersagegenauigkeit der Bohrbahn von Tri-Cone-Bohrkronen in steilen Formationen und bilden eine theoretische Grundlage für die Korrektur der Bohrbahn von unterpulvergeschweißten Stahlrohren mit Spiralnaht durch horizontale Pilotlöcher .
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 20. November 2023