Cáiống thép hàn hồ quang chìm đường nối xoắn ốcMũi khoan được xoay và khoan, bắt đầu đi vào lớp đất mềm. Dưới tác động của bánh xe ba nón, mũi khoan trước tiên tạo ra biến dạng cắt đàn hồi của lớp đất, sau đó được rút ra dưới áp lực của bánh xe ba nón. Trong môi trường mô phỏng, đất mềm là đất sét đồng nhất, và các lớp đất cũng như các vết nứt trong đất không được xem xét. Khoan định hướng ngang được thực hiện trong các lớp đất có sự thay đổi đột ngột, tiếp xúc động ngẫu nhiên với mũi khoan hình nón. Ma sát xảy ra khi nón tiếp xúc với lớp đất. Lực tác động làm cho ống thép hàn hồ quang chìm có đường nối xoắn ốc rung động. Khi mũi khoan ba nón di chuyển từ lớp đất mềm sang lớp đất cứng, nó chắc chắn sẽ tạo ra các rung động ngang và rung động lên xuống lớn.
Khi tốc độ khoan là 0,008 m/s và tốc độ quay của mũi khoan là 2 rad/s, đường cong năng lượng biến dạng giả trong quá trình tiến của mũi khoan hình nón chủ yếu bao gồm độ nhớt và độ đàn hồi. Tuy nhiên, vì thành phần độ nhớt thường chiếm ưu thế, nên hầu hết năng lượng chuyển hóa thành năng lượng biến dạng giả là không thể đảo ngược. Năng lượng biến dạng của ống thép hàn hồ quang chìm có đường nối xoắn ốc là năng lượng chính được tiêu thụ để kiểm soát biến dạng hình đồng hồ cát. Nếu năng lượng biến dạng giả quá cao, điều đó có nghĩa là năng lượng biến dạng kiểm soát biến dạng hình đồng hồ cát quá lớn, và lưới cần được tinh chỉnh hoặc sửa đổi để giảm năng lượng biến dạng giả dư thừa. Sự biến đổi năng lượng biến dạng giả trong mô hình này chủ yếu xảy ra khi mũi khoan đi vào lớp đất mềm và mũi khoan hình nón đi qua giao diện địa tầng đột ngột. Độ cứng của địa tầng càng lớn, năng lượng biến dạng giả của mũi khoan đi vào địa tầng càng lớn. Mô phỏng quá trình khoan ống hàn xoắn ốc trong địa tầng có độ cứng đột ngột và dự đoán sự thay đổi trong quỹ đạo khoan của mũi khoan.
(1) Sự biến đổi năng lượng biến dạng giả chủ yếu xảy ra khi mũi khoan đi vào lớp đất mềm và khi mũi khoan hình nón đi qua giao diện hình thành đột ngột. Độ cứng hình thành càng cao thì năng lượng biến dạng giả càng lớn khi ống thép hàn hồ quang chìm đường xoắn ốc đi vào quá trình hình thành.
(2) Khi khoan vào một tầng địa chất đột ngột, ống thép hàn hồ quang chìm có đường nối xoắn ốc di chuyển theo chiều dọc và mũi khoan rung. Tầng địa chất càng cứng thì độ rung của mũi khoan càng lớn.
(3) Trong điều kiện góc nghiêng của thành tạo nhất định, tốc độ khoan của mũi khoan càng lớn thì độ lệch dọc của quỹ đạo khoan càng lớn; tốc độ mũi khoan càng lớn thì độ lệch dọc của quỹ đạo khoan càng nhỏ. Khi tốc độ quay của mũi khoan thấp hơn 2,2 rad/s, tác động của tốc độ quay lên độ lệch dọc của quỹ đạo khoan sẽ giảm đi.
(4) Ở tốc độ mũi khoan nhất định, khi góc nghiêng của địa tầng cục bộ là 0° và 90°, không có tác động nào đến quỹ đạo khoan; khi góc nghiêng cục bộ tăng dần, độ lệch dọc của quỹ đạo khoan tăng lên; khi góc nghiêng cục bộ vượt quá 45°, tác động đến độ lệch dọc của đường khoan giảm đi. Kết quả nghiên cứu của chương này có ý nghĩa rất lớn trong việc nâng cao độ chính xác dự đoán quỹ đạo khoan của mũi khoan ba chóp trong địa tầng dốc và đặt nền tảng lý thuyết cho việc hiệu chỉnh quỹ đạo khoan của ống thép hàn hồ quang chìm đường xoắn ốc thông qua các lỗ dẫn hướng ngang.
Thời gian đăng bài: 08/09/2023