三維可視化HDD鉆導(dǎo)向孔鉆柱力學(xué)分析軟件的研制與應(yīng)用——以3300m長江天然氣管道穿越工程為例

【摘要】：鉆導(dǎo)向孔的成功與否是決定3 300m長江天然氣管道穿越工程成敗的關(guān)鍵,需要對鉆導(dǎo)向孔的鉆柱進(jìn)行力學(xué)分析,提前判斷鉆柱的受力情況,并判斷鉆具組合是否滿足施工要求。為此,綜合利用傳統(tǒng)的軟鉆柱模型和較新的ABIS模型,研發(fā)了HDD鉆導(dǎo)向孔鉆柱力學(xué)分析軟件,可進(jìn)行鉆導(dǎo)向孔時鉆柱的受力分析和三維圖像顯示。將該軟件與國外常用的Ridgewood Software(RS)軟件進(jìn)行對比,從井口推力及井口扭矩來看,兩者的計算結(jié)果很接近;同時還將該軟件在某管道穿越工程中進(jìn)行了模擬應(yīng)用,將軟件計算結(jié)果與實測數(shù)據(jù)進(jìn)行了比較。結(jié)果表明:HDD鉆導(dǎo)向孔鉆柱力學(xué)分析軟件能夠很好地預(yù)測鉆導(dǎo)向孔時鉆柱的力學(xué)狀態(tài),并能用三維圖像直觀地顯示導(dǎo)向孔內(nèi)鉆桿的變形與應(yīng)力分布情況。該軟件的成功研制與應(yīng)用,為長江3 300m天然氣管道穿越工程鉆導(dǎo)向孔的鉆具組合提供了技術(shù)支持,其國產(chǎn)化對管道穿越工程鉆導(dǎo)向孔的設(shè)計和大規(guī)模的工程應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。 【作者單位】： 中國石油天然氣管道局穿越分公司;中國石油西氣東輸管道公司管道建設(shè)項目部;長江大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 長江 長距離 天然氣管道穿越 導(dǎo)向孔 軟鉆柱模型 ABIS模型 螺旋屈曲 井口推力 井口扭矩
【基金】：中國石油天然氣管道局“長距離(3300m)定向鉆穿越技術(shù)及巖石地層正擴(kuò)技術(shù)研究”項目(編號:2010-03)
【分類號】：TE24
【正文快照】： 3 300m長江天然氣管道穿越工程是世界上首次在大口徑管道穿越領(lǐng)域內(nèi)實施長距離的管道穿越施工工程,難度極大。鉆導(dǎo)向孔的成功與否事關(guān)此次管道穿越的成敗,需要對鉆導(dǎo)向孔的鉆柱進(jìn)行力學(xué)分析,提前判斷鉆柱的受力情況,并判斷鉆具組合是否滿足施工要求。在鉆導(dǎo)向孔的過程中,鉆柱

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