水平井钻井脉冲携岩实验及数值模拟研究
| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4页 |
| 第1章 绪论 | 第9-15页 |
| 1.1 研究目的意义 | 第9页 |
| 1.2 国内外现状 | 第9-12页 |
| 1.3 研究内容 | 第12-13页 |
| 1.4 本文的研究思路 | 第13页 |
| 1.5 本文创新工作 | 第13-15页 |
| 第2章 水平井钻井的液固两相流数值模型 | 第15-21页 |
| 2.1 水平井钻井的液固两相流模型 | 第15-17页 |
| 2.1.1 多相流模型 | 第15页 |
| 2.1.2 流体动力学湍流模型 | 第15-16页 |
| 2.1.3 用户自定义函数UDF | 第16-17页 |
| 2.2 井眼环空两相流动理论 | 第17-20页 |
| 2.2.1 管流 | 第17-18页 |
| 2.2.2 环状流 | 第18-19页 |
| 2.2.3 广义流变模型及流变参数 | 第19-20页 |
| 2.3 本章小结 | 第20-21页 |
| 第3章 水平井钻井常规携岩研究 | 第21-56页 |
| 3.1 岩屑运移模拟实验台架设计与准备 | 第21-26页 |
| 3.1.1 建造实验台架的目的 | 第21页 |
| 3.1.2 实验装置系统方案 | 第21-22页 |
| 3.1.3 实验装置三维模型 | 第22-23页 |
| 3.1.4 实验装置 | 第23-24页 |
| 3.1.5 实验方案 | 第24-25页 |
| 3.1.6 岩屑的筛分 | 第25-26页 |
| 3.2 岩屑运移结构模型 | 第26-29页 |
| 3.2.1 岩屑颗粒宏观运移模式 | 第26-28页 |
| 3.2.2 岩屑颗粒微观运移模式 | 第28-29页 |
| 3.3 水平井常规携岩实验 | 第29-34页 |
| 3.3.1 固定岩屑床破坏及岩屑运移轨迹 | 第29-31页 |
| 3.3.2 排量对常规携岩的影响 | 第31-32页 |
| 3.3.3 岩屑粒径对常规携岩的影响 | 第32页 |
| 3.3.4 钻柱转速对常规携岩的影响 | 第32-33页 |
| 3.3.5 岩屑床质量对常规携岩的影响 | 第33-34页 |
| 3.3.6 井壁粗糙度对常规携岩的影响 | 第34页 |
| 3.4 数值模型与边界条件 | 第34-38页 |
| 3.4.1 数值模型 | 第35页 |
| 3.4.2 假设条件 | 第35页 |
| 3.4.3 网格划分 | 第35-36页 |
| 3.4.4 钻井液流变模式 | 第36-37页 |
| 3.4.5 井眼结构参数 | 第37-38页 |
| 3.4.6 边界条件的设置 | 第38页 |
| 3.5 常规携岩数值模拟计算 | 第38-45页 |
| 3.5.1 数值模型验证 | 第38-39页 |
| 3.5.2 偏心钻柱岩屑运移情况 | 第39-41页 |
| 3.5.3 钻柱偏心度对常规携岩的影响 | 第41页 |
| 3.5.4 排量对常规携岩的影响 | 第41-42页 |
| 3.5.5 钻柱转速对常规携岩的影响 | 第42-43页 |
| 3.5.6 岩屑粒径对常规携岩的影响 | 第43-44页 |
| 3.5.7 机械钻速对常规携岩的影响 | 第44-45页 |
| 3.6 常规携岩两层流态数值模拟计算 | 第45-50页 |
| 3.6.1 移动岩屑床运移形态 | 第45-46页 |
| 3.6.2 移动岩屑床高度对常规携岩的影响 | 第46-47页 |
| 3.6.3 移动岩屑床长度对常规携岩的影响 | 第47-48页 |
| 3.6.4 移动岩屑床浓度对常规携岩的影响 | 第48页 |
| 3.6.5 移动岩屑床岩屑粒径对常规携岩的影响 | 第48-49页 |
| 3.6.6 钻柱转速对常规携岩的影响 | 第49页 |
| 3.6.7 排量对常规携岩的影响 | 第49-50页 |
| 3.6.8 井壁粗糙度对常规携岩的影响 | 第50页 |
| 3.7 常规携岩三层水力流态数值模拟计算 | 第50-55页 |
| 3.7.1 岩屑床运移形态 | 第51-52页 |
| 3.7.2 岩屑床长度对常规携岩的影响 | 第52页 |
| 3.7.3 移动岩屑床岩屑粒径对常规携岩的影响 | 第52-53页 |
| 3.7.4 钻柱转速对常规携岩的影响 | 第53-54页 |
| 3.7.5 排量对常规携岩的影响 | 第54页 |
| 3.7.6 井壁粗糙度对常规携岩的影响 | 第54-55页 |
| 3.8 本章小结 | 第55-56页 |
| 第4章 水平井钻井脉冲携岩研究 | 第56-92页 |
| 4.1 脉冲携岩 | 第56-58页 |
| 4.1.1 脉冲射流简介 | 第56-57页 |
| 4.1.2 分流继能机理 | 第57-58页 |
| 4.1.3 脉冲参数 | 第58页 |
| 4.2 水平井脉冲携岩实验 | 第58-65页 |
| 4.2.1 实验方案 | 第59-60页 |
| 4.2.2 实验的脉冲参数敏感性分析 | 第60-61页 |
| 4.2.3 固定岩屑床破坏及岩屑运移轨迹 | 第61-62页 |
| 4.2.4 岩屑粒径对脉冲携岩的影响 | 第62-63页 |
| 4.2.5 钻柱转速对脉冲携岩的影响 | 第63-64页 |
| 4.2.6 岩屑床质量对脉冲携岩的影响 | 第64页 |
| 4.2.7 井壁粗糙度对脉冲携岩的影响 | 第64-65页 |
| 4.3 脉冲携岩运移形态 | 第65-68页 |
| 4.3.1 数值模型验证 | 第65页 |
| 4.3.2 脉冲携岩运移形态 | 第65-68页 |
| 4.4 脉冲参数敏感性分析 | 第68-73页 |
| 4.5 脉冲携岩数值模拟计算 | 第73-81页 |
| 4.5.1 脉冲携岩与常规携岩对比 | 第74-78页 |
| 4.5.2 钻柱偏心度对脉冲携岩的影响 | 第78-79页 |
| 4.5.3 钻柱转速对脉冲携岩的影响 | 第79-80页 |
| 4.5.4 岩屑粒径对脉冲携岩的影响 | 第80-81页 |
| 4.5.5 机械钻速对脉冲携岩的影响 | 第81页 |
| 4.6 脉冲携岩两层流态数值模拟计算 | 第81-87页 |
| 4.6.1 脉冲携岩与常规携岩对比 | 第82页 |
| 4.6.2 移动岩屑床高度对脉冲携岩的影响 | 第82-83页 |
| 4.6.3 移动岩屑床长度对脉冲携岩的影响 | 第83-84页 |
| 4.6.4 移动岩屑床浓度对脉冲携岩的影响 | 第84-85页 |
| 4.6.5 移动岩屑床岩屑粒径的影响 | 第85页 |
| 4.6.6 钻柱转速对脉冲携岩的影响 | 第85-86页 |
| 4.6.7 井壁粗糙度对脉冲携岩的影响 | 第86-87页 |
| 4.7 脉冲携岩三层流态数值模拟计算 | 第87-90页 |
| 4.7.1 移动岩屑床长度对脉冲携岩的影响 | 第87-88页 |
| 4.7.2 移动岩屑床岩屑粒径对脉冲携岩的影响 | 第88页 |
| 4.7.3 钻柱转速对脉冲携岩的影响 | 第88-89页 |
| 4.7.4 井壁粗糙度对脉冲携岩的影响 | 第89-90页 |
| 4.8 本章小结 | 第90-92页 |
| 第5章 结论和展望 | 第92-94页 |
| 5.1 结论 | 第92-93页 |
| 5.2 展望 | 第93-94页 |
| 致谢 | 第94-95页 |
| 参考文献 | 第95-100页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 | 第100页 |
