كيفية حل مشكلة تشوه الأنابيب الفولاذية الملحومة بالقوس المغمور الحلزوني

الأنبوب فولاذي ملحوم بالقوس المغمور ذو درزة حلزونيةيدور رأس الحفر ويبدأ بالتوغل في التكوين الصخري الرخو. تحت تأثير عجلة المخروط الثلاثية، يُحدث رأس الحفر أولًا تشوهًا مرنًا في التكوين، ثم يُسحب تحت ضغط عجلة المخروط الثلاثية. في بيئة المحاكاة، تُعتبر التربة الرخوة طينًا متجانسًا، ولا يُؤخذ التكوين أو الشقوق الموجودة في التربة في الاعتبار. يُجرى الحفر الأفقي الموجه في تكوينات صخرية حادة تتلامس ديناميكيًا بشكل عشوائي مع رأس الحفر المخروطي الدوار. يحدث احتكاك عند تلامس المخروط مع التكوين. تتسبب قوة الصدم في اهتزاز أنبوب الصلب الملحوم بالقوس الكهربائي المغمور ذي اللحام الحلزوني. عندما ينتقل رأس الحفر من التكوينات الرخوة إلى الصلبة، فإنه سيُحدث حتمًا اهتزازات جانبية كبيرة واهتزازات رأسية.

عندما تكون سرعة الحفر 0.008 متر/ثانية وسرعة دوران لقمة الحفر 2 راديان/ثانية، فإن منحنى طاقة الانفعال الزائف أثناء تقدم لقمة الحفر المخروطية الدوارة يتضمن بشكل أساسي اللزوجة والمرونة. ومع ذلك، نظرًا لأن عامل اللزوجة هو السائد عادةً، فإن معظم الطاقة المتحولة إلى طاقة انفعال زائف غير قابلة للانعكاس. تُعد طاقة تشوه الأنابيب الفولاذية الملحومة بالقوس المغمور ذات 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 تدخل لقمة الحفر طبقة التربة الرخوة وتمر لقمة الحفر المخروطية الدوارة عبر واجهة التكوين الحادة. كلما زادت صلابة التكوين، زادت طاقة الانفعال الزائف للقمة عند دخولها التكوين. قم بمحاكاة عملية حفر الأنابيب الملحومة حلزونياً في التكوين المفاجئ وتوقع التغيرات في مسار حفر لقمة الحفر.

(1) تحدث تغيرات طاقة الإجهاد الزائف بشكل رئيسي عند دخول مثقاب الحفر إلى طبقة التربة الرخوة وعند مرور مثقاب الحفر المخروطي الدوار عبر سطح التشكيل المفاجئ. كلما زادت صلابة التشكيل، زادت طاقة الإجهاد الزائف عند دخول أنبوب الصلب الملحوم بالقوس المغمور ذي اللحام الحلزوني إلى منطقة التشكيل.
(2) عند الحفر في تكوين صخري مفاجئ، يتحرك أنبوب الصلب الملحوم بالقوس المغمور ذو اللحام الحلزوني طولياً، مما يؤدي إلى اهتزاز رأس الحفر. وكلما زادت صلابة التكوين الصخري، زاد اهتزاز رأس الحفر.
(3) في ظل ظروف معينة لزاوية ميل التكوين، كلما زادت سرعة حفر المثقاب، زاد الانحراف الطولي لمسار الحفر؛ وكلما زادت سرعة المثقاب، قلّ الانحراف الطولي لمسار الحفر. وعندما تكون سرعة دوران المثقاب أقل من 2.2 راديان/ثانية، يقل تأثير سرعة الدوران على الانحراف الطولي لمسار الحفر.
(4) عند سرعة معينة لرأس الحفر، عندما تكون زاوية ميل التكوين المحلي 0° و90°، لا يوجد تأثير على مسار الحفر؛ وعندما تزداد زاوية الميل المحلي تدريجيًا، يزداد الانحراف الطولي لمسار الحفر؛ وعندما تتجاوز زاوية الميل المحلي 45°، يقل تأثيرها على الانحراف الطولي لمسار الحفر. تُعد نتائج البحث في هذا الفصل ذات أهمية بالغة لتحسين دقة التنبؤ بمسار حفر رؤوس الحفر ثلاثية المخروط في التكوينات شديدة الانحدار، وتضع أساسًا نظريًا لتصحيح مسار حفر أنابيب الصلب الملحومة بالقوس المغمور ذات اللحام الحلزوني من خلال ثقوب تجريبية أفقية.