| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4-5页 |
| 第1章 绪论 | 第9-13页 |
| 1.1 PDC-牙轮复合钻头国内外研究现状 | 第9-12页 |
| 1.1.1 国外研究现状 | 第9-10页 |
| 1.1.2 国内研究现状 | 第10-12页 |
| 1.2 本文研究的目的、意义及主要研究内容 | 第12-13页 |
| 1.2.1 本文研究的目的和意义 | 第12页 |
| 1.2.2 本文主要的研究内容 | 第12-13页 |
| 第2章 复合钻头基础理论 | 第13-28页 |
| 2.1 复合钻头的几何学基本方程 | 第13-19页 |
| 2.1.1 固定切削结构的几何学基本方程 | 第13-15页 |
| 2.1.2 牙轮的几何学基本方程 | 第15-19页 |
| 2.2 复合钻头的运动学基本方程 | 第19-24页 |
| 2.2.1 固定切削结构的运动学基本方程 | 第19页 |
| 2.2.2 牙轮的运动学基本方程 | 第19-21页 |
| 2.2.3 牙轮速比的讨论 | 第21-24页 |
| 2.3 复合钻头的工作原理 | 第24-27页 |
| 2.3.1 复合钻头的结构 | 第24页 |
| 2.3.2 PDC切削钻头的破岩机理 | 第24-25页 |
| 2.3.3 牙轮钻头的破岩机理 | 第25-26页 |
| 2.3.4 复合钻头的破岩机理 | 第26-27页 |
| 2.4 本章小结 | 第27-28页 |
| 第3章 牙轮牙齿、PDC与岩石之间的互作用研究 | 第28-62页 |
| 3.1 牙轮牙齿破岩损伤理论的研究 | 第28-34页 |
| 3.1.1 牙轮牙齿侵入载荷与岩石裂纹的关系 | 第28-30页 |
| 3.1.2 岩石的损伤讨论 | 第30-31页 |
| 3.1.3 岩石的损伤模型 | 第31-34页 |
| 3.2 岩石力学性质 | 第34-37页 |
| 3.2.1 岩石的弹塑性问题有限元分析 | 第34-35页 |
| 3.2.2 岩石本构 | 第35-37页 |
| 3.3 牙轮牙齿、PDC齿与岩石互作用有限元仿真分析 | 第37-43页 |
| 3.3.1 有限元仿真方案设计 | 第37-40页 |
| 3.3.2 有限元仿真过程设定 | 第40-43页 |
| 3.4 仿真结果分析 | 第43-53页 |
| 3.4.1 牙轮牙齿与岩石互作用仿真分析 | 第43-44页 |
| 3.4.2 牙轮牙齿破碎岩石损伤的验证分析 | 第44-45页 |
| 3.4.3 岩石损伤后PDC齿的破岩规律 | 第45-48页 |
| 3.4.4 各种变量对PDC齿破岩规律的影响 | 第48-53页 |
| 3.5 牙轮牙齿与岩石之间的互作用模型 | 第53-57页 |
| 3.5.1 垂向压入力模型 | 第53-54页 |
| 3.5.2 滑移刮切力模型 | 第54-56页 |
| 3.5.3 牙轮破碎岩石能耗的计算 | 第56-57页 |
| 3.6 PDC切削齿破岩过程分析 | 第57-60页 |
| 3.6.1 PDC切削齿实际破碎功的定义 | 第57-59页 |
| 3.6.2 PDC切削结构破碎岩石能耗的计算 | 第59-60页 |
| 3.7 本章小结 | 第60-62页 |
| 第4章 复合钻头设计研究 | 第62-68页 |
| 4.1 复合钻头设计研究 | 第62页 |
| 4.2 设计相关因素 | 第62-66页 |
| 4.2.1 两套切削结构的复合 | 第63-64页 |
| 4.2.2 牙轮外形轮廓 | 第64-65页 |
| 4.2.3 牙轮牙齿齿型 | 第65页 |
| 4.2.4 复合钻头的冠部轮廓 | 第65页 |
| 4.2.5 复合钻头的保径设计 | 第65-66页 |
| 4.3 针对不同地层的个性化设计探讨 | 第66-67页 |
| 4.3.1 硬地层 | 第66页 |
| 4.3.2 不均质地层 | 第66-67页 |
| 4.3.3 定向钻井 | 第67页 |
| 4.4 本章小结 | 第67-68页 |
| 第5章 复合钻头研制和现场试验 | 第68-79页 |
| 5.1 仁页1井复合钻头研制 | 第68-75页 |
| 5.1.1 试验井段分析 | 第68-70页 |
| 5.1.2 针对仁页1井复合钻头的设计 | 第70-75页 |
| 5.2 | 第75-78页 |
| 5.2.1 钻进试验与结果 | 第75-76页 |
| 5.2.2 钻进结果对比 | 第76-77页 |
| 5.2.3 钻头失效分析 | 第77-78页 |
| 5.3 本章小结 | 第78-79页 |
| 第6章 总结 | 第79-81页 |
| 6.1 本文的主要研究成果 | 第79页 |
| 6.2 主要创新点 | 第79-80页 |
| 6.3 存在的问题和今后的任务 | 第80-81页 |
| 致谢 | 第81-82页 |
| 参考文献 | 第82-85页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 | 第85页 |