| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4-5页 |
| 第1章 绪论 | 第8-15页 |
| 1.1 研究背景和意义 | 第8-9页 |
| 1.2 PDC钻头井底流场研究现状 | 第9-12页 |
| 1.3 CFD-DEM耦合的相关研究与应用现状 | 第12-13页 |
| 1.4 本文的主要研究内容 | 第13-15页 |
| 第2章 CFD-DEM耦合的水平井PDC钻头井底流场理论 | 第15-33页 |
| 2.1 水平井PDC钻头井底携岩流场概述 | 第15-16页 |
| 2.2 井底流场CFD基本控制方程与计算模型 | 第16-21页 |
| 2.2.1 流体基本控制方程 | 第16-17页 |
| 2.2.2 水平井旋转流场中的湍流模型 | 第17-21页 |
| 2.3 岩屑初始参数与DEM基础理论 | 第21-28页 |
| 2.3.1 岩石切削量仿真理论 | 第21-22页 |
| 2.3.2 DEM控制方程 | 第22-23页 |
| 2.3.3 DEM接触模型 | 第23-27页 |
| 2.3.4 DEM计算时间步长 | 第27-28页 |
| 2.4 CFD-DEM耦合的实现 | 第28-32页 |
| 2.4.1 耦合流程 | 第28-29页 |
| 2.4.2 耦合作用力 | 第29-32页 |
| 2.5 本章小结 | 第32-33页 |
| 第3章 CFD-DEM耦合的井底流场建模理论及分析 | 第33-66页 |
| 3.1 井底流场计算模型 | 第33-38页 |
| 3.1.1 水平井PDC钻头井底流场建模 | 第33-35页 |
| 3.1.2 初始岩屑量参数提取 | 第35-36页 |
| 3.1.3 网格划分 | 第36-37页 |
| 3.1.4 网格无关性验证 | 第37-38页 |
| 3.2 流场携岩的物理模型 | 第38-45页 |
| 3.2.1 钻井液湍流模型 | 第38-39页 |
| 3.2.2 岩屑颗粒模型 | 第39-42页 |
| 3.2.3 边界条件 | 第42-44页 |
| 3.2.4 运行说明 | 第44-45页 |
| 3.3 模拟结果分析与评价指标 | 第45-64页 |
| 3.3.1 钻井液运动分析 | 第45-48页 |
| 3.3.2 岩屑颗粒的运移现象 | 第48-51页 |
| 3.3.3 岩屑颗粒运移分析 | 第51-58页 |
| 3.3.4 岩屑滞留量评价指标 | 第58-61页 |
| 3.3.5 岩屑运移比评价指标 | 第61-64页 |
| 3.4 本章小结 | 第64-66页 |
| 第4章 井底流场携岩性能影响研究与应用 | 第66-77页 |
| 4.1 流道形状影响研究 | 第66-71页 |
| 4.2 喷嘴直径影响研究 | 第71-73页 |
| 4.3 喷嘴数量影响研究 | 第73-74页 |
| 4.4 喷嘴排布影响研究 | 第74-75页 |
| 4.5 现场应用 | 第75-77页 |
| 第5章 总结与展望 | 第77-79页 |
| 5.1 总结 | 第77-78页 |
| 5.2 展望 | 第78-79页 |
| 致谢 | 第79-80页 |
| 参考文献 | 第80-83页 |
| 附录 | 第83-85页 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研成果 | 第85页 |