| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4页 |
| 第1章 绪论 | 第8-14页 |
| 1.1 研究目的及意义 | 第8页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第8-12页 |
| 1.2.1 气体钻井井筒岩屑运移研究现状 | 第9-11页 |
| 1.2.2 气体钻井岩屑破碎研究现状 | 第11-12页 |
| 1.3 本文主要研究内容及研究思路 | 第12-13页 |
| 1.3.1 主要研究内容 | 第12-13页 |
| 1.3.2 论文研究思路 | 第13页 |
| 1.4 主要研究成果 | 第13-14页 |
| 第2章 气体钻井井筒岩屑重复破碎机理 | 第14-51页 |
| 2.1 井筒岩屑颗粒受力研究 | 第14-16页 |
| 2.2 颗粒破碎机理研究 | 第16-22页 |
| 2.2.1 利用功耗理论研究单颗粒碰撞破碎 | 第16-20页 |
| 2.2.2 应力波引起的断裂 | 第20-21页 |
| 2.2.3 颗粒碰撞破碎的三种模型 | 第21-22页 |
| 2.3 气体钻井引发颗粒破碎的方式 | 第22-27页 |
| 2.3.1 直井段 | 第22-25页 |
| 2.3.2 水平段 | 第25-27页 |
| 2.4 岩屑颗粒破碎仿真计算模型 | 第27-38页 |
| 2.4.1 软球计算模型 | 第27-30页 |
| 2.4.2 硬球计算模型 | 第30-34页 |
| 2.4.3 颗粒粘结计算模型 | 第34-35页 |
| 2.4.4 接触力计算程序流程 | 第35-36页 |
| 2.4.5 仿真参数的获取 | 第36-37页 |
| 2.4.6 离散元颗粒破碎仿真计算流程 | 第37-38页 |
| 2.5 岩屑颗粒碰撞破碎仿真结果 | 第38-50页 |
| 2.5.1 撞击速度对颗粒与壁面垂直撞击的影响 | 第38-39页 |
| 2.5.2 颗粒速度矢量与壁面夹角对破碎的影响 | 第39-40页 |
| 2.5.3 几何形状对颗粒破碎的影响 | 第40-42页 |
| 2.5.4 颗粒超出壁面边缘的距离对破碎的影响 | 第42-43页 |
| 2.5.5 两颗粒速度矢量夹角对破碎的影响 | 第43-45页 |
| 2.5.6 粒径对岩屑颗粒破碎的影响 | 第45-46页 |
| 2.5.7 相对速度相同颗粒速度不同对颗粒破碎的影响 | 第46-48页 |
| 2.5.8 相对速度不同对颗粒破碎的影响 | 第48-50页 |
| 2.6 本章小结 | 第50-51页 |
| 第3章 气体钻井井筒岩屑运移机理研究 | 第51-93页 |
| 3.1 直井段岩屑颗粒的运动方程 | 第51-52页 |
| 3.1.1 直井段岩屑颗粒运动方程的建立 | 第51页 |
| 3.1.2 方程的求解 | 第51-52页 |
| 3.2 直井段岩屑颗粒运移仿真模型及计算流程图 | 第52-59页 |
| 3.2.1 环空气体计算模型 | 第52-59页 |
| 3.2.2 CFD与离散元耦合计算流程图 | 第59页 |
| 3.3 仿真结果 | 第59-73页 |
| 3.3.1 扩径对岩屑运移的影响 | 第59-68页 |
| 3.3.2 粒径对直井段岩屑运移的影响 | 第68-70页 |
| 3.3.3 注气量对直井段岩屑运移的影响 | 第70-71页 |
| 3.3.4 钻杆转动对直井段岩屑运移的影响 | 第71-72页 |
| 3.3.5 偏心对直井段岩屑运移的影响 | 第72-73页 |
| 3.4 水平段岩屑运动方程 | 第73-76页 |
| 3.4.1 水平段岩屑颗粒运动方程的建立 | 第73-74页 |
| 3.4.2 水平段岩屑颗粒运动方程的求解 | 第74-76页 |
| 3.5 水平段岩屑运移实验 | 第76-84页 |
| 3.5.1 实验目的 | 第76页 |
| 3.5.2 实验装置及原理 | 第76-77页 |
| 3.5.3 实验结果及分析 | 第77-84页 |
| 3.6 水平段气固两相运移耦合仿真 | 第84-92页 |
| 3.6.1 注气量和岩屑粒径对岩屑运移的影响 | 第84-88页 |
| 3.6.2 岩屑形状对岩屑运移的影响 | 第88-90页 |
| 3.6.3 转速对岩屑运移的影响 | 第90-91页 |
| 3.6.4 偏心对岩屑运移的影响 | 第91-92页 |
| 3.7 本章小结 | 第92-93页 |
| 第4章 提高气体钻井井眼净化效率工具的设计 | 第93-99页 |
| 4.1 具设计背景 | 第93页 |
| 4.2 技术方案 | 第93页 |
| 4.3 具体实施方式 | 第93-94页 |
| 4.4 流场分析 | 第94-97页 |
| 4.4.1 物理模型及边界条件 | 第94-95页 |
| 4.4.2 仿真结果 | 第95-97页 |
| 4.5 气固耦合运动 | 第97-98页 |
| 4.6 本章小结 | 第98-99页 |
| 第5章 结论与建议 | 第99-101页 |
| 5.1 结论 | 第99-100页 |
| 5.2 建议 | 第100-101页 |
| 致谢 | 第101-102页 |
| 参考文献 | 第102-107页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 | 第107页 |