| 摘要 | 第6-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 第1章 绪论 | 第12-20页 |
| 1.1 引言 | 第12-13页 |
| 1.1.1 课题研究背景与意义 | 第12-13页 |
| 1.2 国内外定向钻进技术应用与研究现状 | 第13-16页 |
| 1.2.1 国内外定向钻进技术应用现状 | 第13-14页 |
| 1.2.2 国内外定向钻进技术研究现状 | 第14-16页 |
| 1.3 水平井钻柱研究现状 | 第16-17页 |
| 1.4 全液压动力头式钻机给进系统概述与相关研究 | 第17-18页 |
| 1.4.1 全液压动力头式钻机给进系统 | 第17-18页 |
| 1.4.2 对全液压动力头式钻机给进系统的相关研究 | 第18页 |
| 1.5 本文研究内容 | 第18-20页 |
| 第2章 钻具振动模型的建立 | 第20-28页 |
| 2.2 水平定向钻具振动模型建立 | 第20-26页 |
| 2.2.1 轴向振动力学模型 | 第21-23页 |
| 2.2.2 横向振动力学模型 | 第23-25页 |
| 2.2.3 扭转振动力学模型 | 第25-26页 |
| 2.3 本章小结 | 第26-28页 |
| 第3章 定向钻具模态和谐响应分析 | 第28-50页 |
| 3.1 模态分析和谐响应分析概述 | 第28-29页 |
| 3.1.1 模态分析概述 | 第28页 |
| 3.1.2 谐响应分析概述 | 第28-29页 |
| 3.2 水平定向钻具模态分析 | 第29-44页 |
| 3.2.1 水平定向钻具有限元模型建立 | 第29-31页 |
| 3.2.2 轴向模态分析 | 第31-35页 |
| 3.2.3 横向模态分析 | 第35-40页 |
| 3.2.4 扭转模态分析 | 第40-44页 |
| 3.3 水平定向钻具谐响应分析 | 第44-48页 |
| 3.3.1 PDC钻头的钻压 | 第44-45页 |
| 3.3.2 PDC钻头激振频率的确定 | 第45页 |
| 3.3.3 轴向谐响应分析 | 第45-46页 |
| 3.3.4 横向谐响应分析 | 第46-47页 |
| 3.3.5 扭转谐响应分析 | 第47-48页 |
| 3.4 本章小结 | 第48-50页 |
| 第4章 给进机构静力学分析 | 第50-66页 |
| 4.1 静力学分析概述 | 第50-51页 |
| 4.2 进给机构工作原理概述 | 第51-52页 |
| 4.3 进给机构有限元模型的建立 | 第52-56页 |
| 4.3.1 有限元网格的划分 | 第53-54页 |
| 4.3.2 模型装配关系的建立 | 第54页 |
| 4.3.3 模型边界条件的处理及载荷的施加 | 第54-56页 |
| 4.4 进给机构有限元计算分析 | 第56-64页 |
| 4.4.1 套管动力头单独工作时进给机构有限元计算分析 | 第57-60页 |
| 4.4.2 钻杆动力头单独工作时进给机构有限元计算分析 | 第60-64页 |
| 4.5 本章小结 | 第64-66页 |
| 第5章 钻具系统显式动力学分析 | 第66-96页 |
| 5.1 显式动力学概述 | 第66-69页 |
| 5.1.1 显式动力学数学模型 | 第66-68页 |
| 5.1.2 显式动力学显式差分算法稳定性 | 第68-69页 |
| 5.2 钻头与岩石相互作用下钻具系统多体液固耦合动力学模型建立 | 第69-74页 |
| 5.2.1 岩石的本构关系及失效准则 | 第69-71页 |
| 5.2.2 钻具系统有限元模型建立 | 第71-73页 |
| 5.2.3 边界条件 | 第73-74页 |
| 5.3 钻具系统在松软岩工况下振动特性分析 | 第74-84页 |
| 5.3.1 钻岩过程分析 | 第74-75页 |
| 5.3.2 钻具振动轨迹分析 | 第75-77页 |
| 5.3.3 PDC钻头的轴向振动特性分析 | 第77-78页 |
| 5.3.4 钻具振动特性分析 | 第78-83页 |
| 5.3.5 PDC钻头破岩力与扭矩分析 | 第83-84页 |
| 5.4 钻具系统在硬岩工况下振动特性分析 | 第84-91页 |
| 5.4.1 钻具振动轨迹分析 | 第84-86页 |
| 5.4.2 PDC钻头的轴向振动特性分析 | 第86-88页 |
| 5.4.3 钻具振动特性分析 | 第88-90页 |
| 5.4.4 PDC钻头破岩力与扭矩分析 | 第90-91页 |
| 5.6 钻具系统有限元模型合理性验证 | 第91-93页 |
| 5.7 本章小结 | 第93-96页 |
| 第6章 结论与展望 | 第96-98页 |
| 6.1 研究结论 | 第96-97页 |
| 6.2 研究展望 | 第97-98页 |
| 参考文献 | 第98-104页 |
| 致谢 | 第104-106页 |
| 附录 | 第106页 |
| A. 作者在攻读硕士学位期间参加的科研项目 | 第106页 |
| B. 作者在攻读硕士学位期间获得的荣誉 | 第106页 |
