Letuyau en acier soudé à l'arc submergé à joint spiraléLe trépan tourne et commence à pénétrer dans la formation meuble. Sous l'action du tricône, il induit d'abord une déformation élastique par cisaillement de la formation, puis s'en échappe sous la pression du tricône. Dans l'environnement simulé, le sol meuble est une argile homogène, sans tenir compte de la formation ni des fissures présentes. Le forage directionnel horizontal est réalisé dans une formation abrupte, où la formation est en contact dynamique aléatoire avec le trépan à cônes. Le frottement qui se produit au contact du cône avec la formation provoque la vibration du tube en acier soudé à l'arc submergé à joint spiralé. Lorsque le trépan à cônes passe d'une formation meuble à une formation dure, il génère inévitablement d'importantes vibrations latérales et verticales.
Lorsque la vitesse de forage est de 0,008 m/s et la vitesse de rotation du trépan de 2 rad/s, la courbe d'énergie de pseudo-déformation lors de l'avancement du trépan à cônes est principalement déterminée par la viscosité et l'élasticité. Cependant, la viscosité étant généralement prédominante, la conversion de la majeure partie de l'énergie en énergie de pseudo-déformation est irréversible. L'énergie de déformation du tube en acier soudé à l'arc submergé à joint spiralé est l'énergie principale consommée pour contrôler la déformation du sablier. Si l'énergie de pseudo-déformation est trop élevée, l'énergie de déformation contrôlant la déformation du sablier est excessive, et le maillage est affiné ou modifié afin de réduire l'énergie de déformation parasite excessive. La variation de l'énergie de pseudo-déformation dans ce modèle se produit principalement lorsque le trépan pénètre dans la couche de sol meuble et que le trépan à cônes franchit l'interface abrupte de la formation. Plus la dureté de la formation est élevée, plus l'énergie de pseudo-déformation du trépan pénétrant dans la formation est importante. Le processus de forage d'un tube soudé en spirale dans une formation à changement brutal est simulé, et le changement de la trajectoire de forage du trépan est prédit.
(1) La variation brutale de l'énergie de pseudo-déformation se produit principalement lorsque le trépan pénètre dans la couche de sol meuble et que le trépan à cônes traverse l'interface de la formation abrupte. Plus la dureté de la couche à former est élevée, plus l'énergie de pseudo-déformation du tube en acier soudé à l'arc submergé à joint spiralé est importante lors du processus de formage.
(2) Lors du forage brusque de la strate, le tube en acier soudé à l'arc submergé à joint spiralé se déplace longitudinalement et le trépan vibre. Plus la dureté de la formation est élevée, plus l'amplitude de vibration du trépan est importante.
(3) Pour une inclinaison de formation donnée, plus la vitesse de forage du trépan est élevée, plus l'écart longitudinal de la trajectoire de forage est important ; inversement, plus la vitesse de rotation du trépan est élevée, plus l'écart longitudinal de la trajectoire de forage est faible. Lorsque la vitesse du trépan est inférieure à 2,2 rad/s, son influence sur l'écart longitudinal de la trajectoire de forage est réduite.
(4) À une vitesse de rotation de l'outil donnée, lorsque le pendage local de la formation est de 0° ou 90°, il n'affecte pas la trajectoire de forage ; lorsque le pendage local augmente progressivement, l'écart longitudinal de la trajectoire de forage s'accroît ; lorsque le pendage local dépasse 45°, l'influence sur l'écart longitudinal de la trajectoire de forage diminue. Les résultats de cette étude sont essentiels pour améliorer la précision de la prédiction de la trajectoire de forage avec un trépan tricone dans les formations à forte pente et pour établir une base théorique permettant de corriger la trajectoire de forage des tubes en acier soudés à l'arc submergé dans les veines spiralées, à travers un forage pilote horizontal.
Date de publication : 2 novembre 2022