螺旋缝埋弧焊钢管旋转钻进，开始进入软地层。钻头在三牙轮的作用下，首先产生地层的弹性剪切变形，然后在三牙轮的压力作用下被清除。在模拟环境中，软土为均质粘土，不考虑地层和土壤中的裂隙。水平定向钻进是在突变地层中进行的，地层与牙轮钻头随机动态接触。当圆锥与地层接触时会产生摩擦。冲击力使螺旋缝埋弧焊钢管振动。三牙轮钻头从软地层向硬地层移动时，不可避免地会产生较大的横向振动和上下振动。

当钻速为0.008m/s，钻头转速为2弧度/s时，牙轮钻头推进过程中的伪应变能曲线主要包括粘度和弹性。然而，由于粘滞项通常占主要地位，大部分能量转化为伪应变能是不可逆的。螺旋缝埋弧焊钢管变形能是控制沙漏变形所消耗的主要能量。如果伪应变能太高，则说明控制沙漏变形的应变能过大，则对网格进行细化或修改。为了减少过多的伪应变能。该模型中的伪应变能突变主要发生在钻头进入软土层和牙轮钻头穿过突变地层界面时。地层硬度越大，钻头进入地层的伪应变能越大。模拟螺旋焊管在突变地层中的钻进过程，预测钻头钻进轨迹的变化。

（1） 伪应变能突变主要发生在钻头进入软土层和牙轮钻头穿过突变地层界面时。成形硬度越高，螺旋缝埋弧焊钢管进入成形时的伪应变能越大。（2） 突然地层钻进时，螺旋缝埋弧焊钢管纵向移动，钻头振动。地层硬度越大，钻头振幅越大。（3） 在一定地层倾角条件下，钻头的钻速越大，钻削轨迹的纵向偏差越大，钻头转速越大，钻削轨迹的纵向偏差越小。当钻头转速低于2.2rad/s时，转速对钻井轨迹纵向偏差的影响减小。（4） 在一定钻头转速下，当局部地层倾角为0°和90°时，对钻井轨迹无影响；当局部倾角逐渐增 大时，钻井轨迹的纵向偏差增 大；当局部倾角超过45°时，对钻井纵向偏差的影响轨迹减小。本章的研究成果对提高三牙轮钻头在陡地层中钻进轨迹的预测精度具有重要意义，为通过水平导向孔修正螺旋缝埋弧焊钢管钻削轨迹奠定了理论基础。

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