Wie lässt sich das Verformungsproblem von spiralnahtgeschweißten, unterpulvergeschweißten Stahlrohren lösen?

Derspiralförmig geschweißtes, unterpulvergeschweißtes StahlrohrDer Bohrmeißel rotiert und dringt in die weiche Bodenschicht ein. Unter der Einwirkung des Dreikegels erzeugt er zunächst eine elastische Scherung der Bodenschicht, die anschließend durch den Druck des Dreikegels abgetragen wird. In der simulierten Umgebung handelt es sich bei dem weichen Boden um homogenen Ton, unabhängig von der Bodenstruktur und eventuellen Rissen. Horizontales Richtbohren wird in abrupt überhängenden Bodenschichten durchgeführt, wobei die Bodenschicht in zufälligem dynamischem Kontakt mit dem Rollenmeißel steht. Reibung entsteht beim Kontakt des Kegels mit der Bodenschicht. Die Aufprallkraft bewirkt, dass…spiralförmig geschweißtes, unterpulvergeschweißtes Stahlrohrvibriert. Wenn sich der Dreikegelmeißel von weichem zu hartem Gestein bewegt, erzeugt er zwangsläufig große seitliche und vertikale Vibrationen.

Bei einer Bohrgeschwindigkeit von 0,008 m/s und einer Meißelgeschwindigkeit von 2 rad/s umfasst die Pseudo-Dehnungsenergiekurve während des Vorschubs des Rollenmeißels hauptsächlich Viskosität und Elastizität. Da jedoch der viskose Anteil üblicherweise überwiegt, ist die Umwandlung des größten Teils der Energie in Pseudo-Dehnungsenergie irreversibel. Die Verformungsenergie desspiralförmig geschweißtes, unterpulvergeschweißtes StahlrohrDie Hauptenergie, die zur Steuerung der Verformung der Sanduhr benötigt wird, ist die Pseudo-Dehnungsenergie. Ist diese zu hoch, ist die die Verformung der Sanduhr steuernde Dehnungsenergie zu groß, und das Netz wird verfeinert oder modifiziert, um überschüssige, fälschlicherweise erzeugte Dehnungsenergie zu reduzieren. Die Änderung der Pseudo-Dehnungsenergie tritt in diesem Modell hauptsächlich auf, wenn der Bohrmeißel in eine weiche Bodenschicht eindringt und der Rollenmeißel die abrupte Formationsgrenze durchquert. Je höher die Formationshärte, desto größer ist die Pseudo-Dehnungsenergie des Bohrmeißels beim Eindringen in die Formation. Der Bohrprozess des spiralgeschweißten Rohrs in der Formation mit plötzlicher Änderung wird simuliert, und die Änderung der Bohrbahn des Bohrmeißels wird vorhergesagt.

(1) Die plötzliche Änderung der Pseudo-Dehnungsenergie tritt hauptsächlich dann auf, wenn der Bohrmeißel in die weiche Bodenschicht eindringt und der Rollenmeißel die Grenzfläche der abrupten Formation durchquert. Je höher die Formationshärte, desto größer ist die Pseudo-Dehnungsenergie.spiralförmig geschweißtes, unterpulvergeschweißtes Stahlrohrwenn es in den Formgebungsprozess eintritt.
(2) Wenn die Gesteinsschicht plötzlich durchbohrt wird,spiralförmig geschweißtes, unterpulvergeschweißtes StahlrohrDie Bewegung erfolgt in Längsrichtung und der Bohrmeißel vibriert. Je härter das Gestein, desto größer die Amplitude des Bohrmeißels.
(3) Bei gegebener Gesteinsneigung führt eine höhere Bohrgeschwindigkeit zu einer größeren Längsabweichung der Bohrbahn, während eine höhere Drehzahl des Bohrers die Längsabweichung verringert. Unterhalb von 2,2 rad/s nimmt der Einfluss der Drehzahl auf die Längsabweichung der Bohrbahn ab.
(4) Bei einer bestimmten Drehzahl des Bohrers hat die lokale Neigung der Formation von 0° und 90° keinen Einfluss auf die Bohrbahn; mit zunehmender lokaler Neigung nimmt die Längsabweichung der Bohrbahn zu; ab einer lokalen Neigung von 45° verringert sich der Einfluss auf die Längsabweichung der Bohrbahn.