基于阶梯孔的回拖计算方法和装置与流程

本发明涉及水平定向钻技术领域，尤其是涉及基于阶梯孔的回拖计算方法和装置。

背景技术：

回拖载荷受许多因素的影响，目前国内外主要针对地质条件、轨迹曲率、泥浆性质、管道材料以及孔眼直径与管道孔径比等因素进行了研究，而很少针对特殊施工工况进行研究。当管道回拖穿越台阶时，由于没有对阶梯孔造成的阻力对管道回拖工程的影响进行分析，从而由于台阶阻力过大导致卡管或管道变形损坏事故，以及导致回拖力增大超过钻机所能提供的载荷而使穿越工程失败。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供基于阶梯孔的回拖计算方法和装置，可以对阶梯孔造成的阻力对管道回拖工程的影响进行分析，减小卡管或管道变形损坏事故的发生。

第一方面，本发明实施例提供了基于阶梯孔的回拖计算方法，所述方法包括：

获取用户在操作界面上的选择操作，所述选择操作包括第一选择操作、第二选择操作和第三选择操作；

根据所述第一选择操作获取几何参数、计算参数、材料参数和网格参数；

根据所述第二选择操作将所述几何参数、所述计算参数、所述材料参数和所述网格参数生成装配体模型；

判断所述装配体模型是否满足需求；

如果满足需求，则根据所述第三选择操作对所述装配体模型进行计算，生成云图和回拖力曲线。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述第三选择操作包括计算云图控件和曲线生成控件，所述根据所述第三选择操作对所述装配体模型进行计算，生成云图和回拖力曲线包括：

如果所述第三选择操作为所述计算云图控件，则对所述装配体模型进行计算，生成所述云图；

如果所述第三选择操作为所述曲线生成控件，则对所述装配体模型进行计算，生成所述回拖力曲线。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述第一选择操作包括几何参数控件、计算参数控件、材料参数控件和网格参数控件，所述根据所述第一选择操作获取几何参数、计算参数、材料参数和网格参数包括：

根据所述几何参数控件、所述计算参数控件、所述材料参数控件和所述网格参数控件获取所述几何参数、所述计算参数、所述材料参数和所述网格参数。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述几何参数包括孔眼直径、台阶曲率半径和台阶高度；所述计算参数包括位移载荷；所述材料参数包括管道材料弹塑性本构关系参数、岩土模型材料参数、管道材料的型号、密度、弹性模量和泊松比，其中，所述管道材料弹塑性本构关系参数包括管道型号、管道外径和管道壁厚，所述岩土模型材料参数包括岩土的类型、密度、弹性模量和泊松比；所述网格参数包括计算参数，所述计算参数包括并行计算、中央处理单元cpu数量、管道网格尺寸、岩土网格尺寸、台阶网格尺寸。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述选择操作还包括第四选择操作，所述第四选择操作包括岩土模型控件、岩土网格控件、管道模型控件和管道网格控件，所述装配体模型包括岩土模型、岩土网格模型、管道模型和管道网格模型，所述方法还包括：

根据所述岩土模型控件、所述岩土网格控件、所述管道模型控件和所述管道网格控件分别查看所述岩土模型、所述岩土网格模型、所述管道模型和所述管道网格模型。

第二方面，本发明实施例还提供基于阶梯孔的回拖计算装置，所述装置包括：

选择操作获取单元，用于获取用户在操作界面上的选择操作，所述选择操作包括第一选择操作、第二选择操作和第三选择操作；

参数获取单元，用于根据所述第一选择操作获取几何参数、计算参数、材料参数和网格参数；

生成单元，用于根据所述第二选择操作将所述几何参数、所述计算参数、所述材料参数和所述网格参数生成装配体模型；

判断单元，用于判断所述装配体模型是否满足需求；

计算单元，用于在满足需求的情况下，根据所述第三选择操作对所述装配体模型进行计算，生成云图和回拖力曲线。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，所述第三选择操作包括计算云图控件和曲线生成控件，所述计算单元包括：

如果所述第三选择操作为所述计算云图控件，则对所述装配体模型进行计算，生成所述云图；

如果所述第三选择操作为所述曲线生成控件，则对所述装配体模型进行计算，生成所述回拖力曲线。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，所述第一选择操作包括几何参数控件、计算参数控件、材料参数控件和网格参数控件，所述参数获取单元包括：

根据所述几何参数控件、所述计算参数控件、所述材料参数控件和所述网格参数控件获取所述几何参数、所述计算参数、所述材料参数和所述网格参数。

结合第二方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第二方面的第三种可能的实施方式，其中，所述几何参数包括孔眼直径、台阶曲率半径和台阶高度；所述计算参数包括位移载荷；所述材料参数包括管道材料弹塑性本构关系参数、岩土模型材料参数、管道材料的型号、密度、弹性模量和泊松比，其中，所述管道材料弹塑性本构关系参数包括管道型号、管道外径和管道壁厚，所述岩土模型材料参数包括岩土的类型、密度、弹性模量和泊松比；所述网格参数包括计算参数，所述计算参数包括并行计算、中央处理单元cpu数量、管道网格尺寸、岩土网格尺寸、台阶网格尺寸。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第四种可能的实施方式，其中，所述选择操作还包括第四选择操作，所述第四选择操作包括岩土模型控件、岩土网格控件、管道模型控件和管道网格控件，所述装配体模型包括岩土模型、岩土网格模型、管道模型和管道网格模型，所述装置还包括：

查看单元，用于根据所述岩土模型控件、所述岩土网格控件、所述管道模型控件和所述管道网格控件分别查看所述岩土模型、所述岩土网格模型、所述管道模型和所述管道网格模型。

本发明实施例提供了基于阶梯孔的回拖计算方法和装置，包括：获取用户在操作界面上的选择操作，选择操作包括第一选择操作、第二选择操作和第三选择操作；根据第一选择操作获取几何参数、计算参数、材料参数和网格参数；根据第二选择操作将几何参数、计算参数、材料参数和网格参数生成装配体模型；判断装配体模型是否满足需求；如果满足需求，则根据第三选择操作对装配体模型进行计算，生成云图和回拖力曲线，从而可以对阶梯孔造成的阻力对管道回拖工程的影响进行分析，减小卡管或管道变形损坏事故的发生。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的基于阶梯孔的回拖计算方法流程图；

图2为本发明实施例一提供的基于阶梯孔的回拖计算方法中步骤s105的流程图；

图3为本发明实施例一提供的相关参数界面显示示意图；

图4为本发明实施例二提供的基于阶梯孔的回拖计算装置示意图。

图标：

10-选择操作获取单元；20-参数获取单元；30-生成单元；40-判断单元；50-计算单元。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为便于对本实施例进行理解，下面对本发明实施例进行详细介绍。

实施例一：

图1为本发明实施例提供的基于阶梯孔的回拖计算方法流程图。

参照图1，该方法包括以下步骤：

步骤s101，获取用户在操作界面上的选择操作，选择操作包括第一选择操作、第二选择操作和第三选择操作；

步骤s102，根据第一选择操作获取几何参数、计算参数、材料参数和网格参数；

步骤s103，根据第二选择操作将所述几何参数、计算参数、材料参数和网格参数生成装配体模型；

步骤s104，判断装配体模型是否满足需求，如果满足需求，则执行步骤s105；如果不满足需求，则执行步骤s101；

步骤s105，根据第三选择操作对装配体模型进行计算，生成云图和回拖力曲线。

进一步的，第三选择操作包括计算云图控件和曲线生成控件，参照图2，步骤s105包括以下步骤：

步骤s201，如果第三选择操作为计算云图控件，则对装配体模型进行计算，生成云图；

步骤s202，如果第三选择操作为曲线生成控件，则对装配体模型进行计算，生成回拖力曲线。

这里，第三选择操作还包括进行计算控件和计算报告控件，当用户点击进行计算控件时，调用abaqus进行分析计算，界面会显示相应进度信息。当进度条达到100％时，表明abaqus已经计算完毕，从而进行下一步操作，即用户点击计算云图控件；当用户点击计算报告控件，将相关参数写入到记事本中，具体参照图3，将记事本打开，从而显示几何参数、计算参数、材料参数和网格参数等相关参数。

进一步的，第一选择操作包括几何参数控件、计算参数控件、材料参数控件和网格参数控件，步骤s102包括：

根据几何参数控件、计算参数控件、材料参数控件和网格参数控件获取几何参数、计算参数、材料参数和网格参数。

这里，网格参数控件用于进行网格的划分，网格划分完成后，可返回几何参数控件、计算参数控件和材料参数控件检查各参数的输入是否有误，如果无误，则根据第二选择操作生成装配体模型。

具体地，几何参数包括孔眼直径、台阶曲率半径和台阶高度；

计算参数包括位移载荷；

材料参数包括管道材料弹塑性本构关系参数、岩土模型材料参数、管道材料的型号、密度、弹性模量和泊松比，其中，管道材料弹塑性本构关系参数包括管道型号、管道外径和管道壁厚，岩土模型材料参数包括岩土的类型、密度、弹性模量和泊松比；

这里，在管道材料弹塑性本构关系参数中，可以对管道型号、管道外径和管道壁厚进行选取及设定，可将管道型号、管道外径和管道壁厚存储到数据库中。

网格参数包括计算参数，所述计算参数包括并行计算、中央处理单元cpu数量、管道网格尺寸、岩土网格尺寸、台阶网格尺寸。

进一步的，选择操作还包括第四选择操作，第四选择操作包括岩土模型控件、岩土网格控件、管道模型控件和管道网格控件，装配体模型包括岩土模型、岩土网格模型、管道模型和管道网格模型，所述方法还包括：

根据岩土模型控件、岩土网格控件、管道模型控件和管道网格控件分别查看岩土模型、岩土网格模型、管道模型和管道网格模型。

这里，如果几何参数、计算参数、材料参数和网格参数中的部分参数设置不合理以及其他因素导致装配体模型不能成功生成，则需要用户检查参数设置。

本发明实施例提供了基于阶梯孔的回拖计算方法，包括：获取用户在操作界面上的选择操作，选择操作包括第一选择操作、第二选择操作和第三选择操作；根据第一选择操作获取几何参数、计算参数、材料参数和网格参数；根据第二选择操作将几何参数、计算参数、材料参数和网格参数生成装配体模型；判断装配体模型是否满足需求；如果满足需求，则根据第三选择操作对装配体模型进行计算，生成云图和回拖力曲线，从而可以对阶梯孔造成的阻力对管道回拖工程的影响进行分析，减小卡管或管道变形损坏事故的发生。

实施例二：

图4为本发明实施例二提供的基于阶梯孔的回拖计算装置示意图。

参照图4，该装置包括选择操作获取单元10、参数获取单元20、生成单元30、判断单元40和计算单元50。

选择操作获取单元10，用于获取用户在操作界面上的选择操作，选择操作包括第一选择操作、第二选择操作和第三选择操作；

参数获取单元20，用于根据第一选择操作获取几何参数、计算参数、材料参数和网格参数；

生成单元30，用于根据第二选择操作将所述几何参数、计算参数、材料参数和网格参数生成装配体模型；

判断单元40，用于判断装配体模型是否满足需求；

计算单元50，用于在满足需求的情况下，根据第三选择操作对装配体模型进行计算，生成云图和回拖力曲线。

进一步的，第三选择操作包括计算云图控件和曲线生成控件，计算单元50包括：

如果第三选择操作为计算云图控件，则对装配体模型进行计算，生成云图；

如果第三选择操作为曲线生成控件，则对装配体模型进行计算，生成回拖力曲线。

进一步的，第一选择操作包括几何参数控件、计算参数控件、材料参数控件和网格参数控件，参数获取单元20包括：

根据几何参数控件、计算参数控件、材料参数控件和网格参数控件获取几何参数、计算参数、材料参数和网格参数。

进一步的，几何参数包括孔眼直径、台阶曲率半径和台阶高度；计算参数包括位移载荷；材料参数包括管道材料弹塑性本构关系参数、岩土模型材料参数、管道材料的型号、密度、弹性模量和泊松比，其中，管道材料弹塑性本构关系参数包括管道型号、管道外径和管道壁厚，岩土模型材料参数包括岩土的类型、密度、弹性模量和泊松比；网格参数包括计算参数，所述计算参数包括并行计算、中央处理单元cpu数量、管道网格尺寸、岩土网格尺寸、台阶网格尺寸。

进一步的，选择操作还包括第四选择操作，第四选择操作包括岩土模型控件、岩土网格控件、管道模型控件和管道网格控件，装配体模型包括岩土模型、岩土网格模型、管道模型和管道网格模型，所述装置还包括：

查看单元(未示出)，用于根据岩土模型控件、岩土网格控件、管道模型控件和管道网格控件分别查看岩土模型、岩土网格模型、管道模型和管道网格模型。

本发明实施例提供了基于阶梯孔的回拖计算装置，包括：获取用户在操作界面上的选择操作，选择操作包括第一选择操作、第二选择操作和第三选择操作；根据第一选择操作获取几何参数、计算参数、材料参数和网格参数；根据第二选择操作将几何参数、计算参数、材料参数和网格参数生成装配体模型；判断装配体模型是否满足需求；如果满足需求，则根据第三选择操作对装配体模型进行计算，生成云图和回拖力曲线，从而可以对阶梯孔造成的阻力对管道回拖工程的影响进行分析，减小卡管或管道变形损坏事故的发生。

本发明实施例还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述实施例提供的基于阶梯孔的回拖计算方法的步骤。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器运行时执行上述实施例的基于阶梯孔的回拖计算方法的步骤。

本发明实施例所提供的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。