| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 创新点摘要 | 第7-11页 |
| 第一章 前言 | 第11-19页 |
| 1.1 本论文的研究背景与意义 | 第11-12页 |
| 1.2 研究现状 | 第12-17页 |
| 1.2.1 流体在内杆做行星运动的环空中的流动 | 第12-14页 |
| 1.2.2 螺杆泵井杆管环空中流体的流动 | 第14-16页 |
| 1.2.3 大斜度井段钻井液携岩特性 | 第16-17页 |
| 1.3 本论文的主要研究内容 | 第17-19页 |
| 第二章 幂律流体偏心环空流动基本理论 | 第19-26页 |
| 2.1 幂律流体偏心环空流动基本方程 | 第19-22页 |
| 2.1.1 偏心环空过流断面几何特征 | 第19页 |
| 2.1.2 幂律流体本构方程 | 第19-20页 |
| 2.1.3 连续性方程及运动方程 | 第20页 |
| 2.1.4 偏心环空中幂律流体螺旋流的解析解 | 第20-22页 |
| 2.2 液固两相流动方程 | 第22-24页 |
| 2.2.1 质量守恒方程 | 第22页 |
| 2.2.2 动量守恒方程 | 第22-23页 |
| 2.2.3 固相颗粒的脉动能量方程 | 第23页 |
| 2.2.4 封闭方程 | 第23-24页 |
| 2.3 湍流模型 | 第24-26页 |
| 第三章 内杆行星运动的环空流场数值模拟方法 | 第26-42页 |
| 3.1 内杆行星运动UDF编译 | 第26-30页 |
| 3.1.1 UDF语言及类型选择 | 第26-27页 |
| 3.1.2 输运方程 | 第27-28页 |
| 3.1.3 DEFINE宏和公转轨道三角函数 | 第28页 |
| 3.1.4 动网格宏DEFINE_CG_MOTION | 第28-30页 |
| 3.1.5 MS VC++及环境变量配置 | 第30页 |
| 3.2 网格划分及三维动网格模拟 | 第30-39页 |
| 3.2.1 仿真计算物理模型 | 第30-32页 |
| 3.2.2 随体边界层网格及网格重构区域静网格划分 | 第32-34页 |
| 3.2.3 内杆行星运动动网格计算方法 | 第34-36页 |
| 3.2.4 内杆行星运动环空流场计算求解方法 | 第36-39页 |
| 3.3 数值结果的实验验证 | 第39-42页 |
| 3.3.1 实验装置及条件 | 第39-40页 |
| 3.3.2 数值模拟计算与实验结果的对比 | 第40-42页 |
| 第四章 内杆公转趋势分析及其转向对环空流场影响的数值模拟 | 第42-57页 |
| 4.1 内杆仅自转时偏心率对环空流场及流致公转趋势的影响 | 第42-46页 |
| 4.1.1 内杆偏心率对环空流场轴向速度的影响 | 第42-43页 |
| 4.1.2 内杆偏心率对环空流场切向速度的影响 | 第43-44页 |
| 4.1.3 内杆在不同偏心位置自转时径向运动趋势分析 | 第44-45页 |
| 4.1.4 内杆在不同偏心位置自转时切向运动趋势分析 | 第45-46页 |
| 4.2 内杆仅自转时转速对环空流场及流致公转趋势的影响 | 第46-48页 |
| 4.2.1 内杆转速对环空流场轴向速度的影响 | 第46页 |
| 4.2.2 内杆转速对环空流场切向速度的影响 | 第46-47页 |
| 4.2.3 内杆以不同转速自转时径向运动趋势分析 | 第47页 |
| 4.2.4 内杆以不同转速自转时切向运动趋势分析 | 第47-48页 |
| 4.3 内杆公转及其转向对环空流场的影响分析 | 第48-55页 |
| 4.3.1 内杆公转及其转向对环空流场轴向速度的影响 | 第48-50页 |
| 4.3.2 内杆公转及其转向对环空流场切向速度及二次流的影响 | 第50-52页 |
| 4.3.3 内杆公转及其转向对环空流场动态压力的影响 | 第52-54页 |
| 4.3.4 内杆公转对杆壁剪切应力的影响 | 第54页 |
| 4.3.5 内杆公转及其转向对杆柱所受扭矩的影响 | 第54-55页 |
| 4.3.6 内杆公转及其转向对环空流场轴向压降的影响 | 第55页 |
| 4.4 本章小结 | 第55-57页 |
| 第五章 螺杆泵井采油工况下油管内流场的数值模拟 | 第57-73页 |
| 5.1 流体幂律特性对内杆行星运动的环空流场的影响 | 第57-62页 |
| 5.1.1 流体幂律特性对环空流场轴向速度的影响 | 第57-58页 |
| 5.1.2 流体幂律特性对环空流场切向速度及二次流的影响 | 第58-60页 |
| 5.1.3 流体幂律特性对环空流场轴向压降的影响 | 第60-61页 |
| 5.1.4 流体幂律特性对杆柱所受扭矩的影响 | 第61-62页 |
| 5.2 杆管自转速度对内杆行星运动的环空流场的影响 | 第62-64页 |
| 5.2.1 内杆自转速度对环空流场轴向速度的影响 | 第62页 |
| 5.2.2 内杆自转速度对环空流场切向速度及二次流的影响 | 第62-63页 |
| 5.2.3 内杆自转速度对环空流场静态压力分布的影响 | 第63页 |
| 5.2.4 内杆自转速度对环空流场轴向压降的影响 | 第63-64页 |
| 5.2.5 内杆自转速度对杆柱所受扭矩的影响 | 第64页 |
| 5.3 杆管公转速度对内杆行星运动的环空流场的影响 | 第64-66页 |
| 5.3.1 内杆公转速度对环空流场轴向速度的影响 | 第64-65页 |
| 5.3.2 内杆公转速度对环空流场切向速度及二次流的影响 | 第65页 |
| 5.3.3 内杆公转速度对环空流场静态压力分布的影响 | 第65-66页 |
| 5.3.4 内杆公转速度对环空流场轴向压降的影响 | 第66页 |
| 5.3.5 内杆公转速度对杆柱所受扭矩的影响 | 第66页 |
| 5.4 杆管偏心度对内杆行星运动的环空流场的影响 | 第66-70页 |
| 5.4.1 内杆偏心度对环空流场轴向速度的影响 | 第67-68页 |
| 5.4.2 内杆偏心度对环空流场切向速度及二次流的影响 | 第68-69页 |
| 5.4.3 内杆偏心度对环空流场静态压力分布的影响 | 第69-70页 |
| 5.4.4 内杆偏心度对环空流场轴向压降的影响 | 第70页 |
| 5.4.5 内杆偏心度对杆柱所受扭矩的影响 | 第70页 |
| 5.5 本章小结 | 第70-73页 |
| 第六章 钻井工况下流体携岩特性的数值模拟 | 第73-85页 |
| 6.1 钻杆公转及其转向对井筒环空流体携岩特性的影响 | 第73-75页 |
| 6.1.1 钻杆公转及其转向对井筒环空岩屑颗粒分布的影响 | 第73-74页 |
| 6.1.2 钻杆公转及其转向对井筒环空岩屑颗粒切向速度的影响 | 第74-75页 |
| 6.2 岩屑粒径对井筒环空流体携岩特性的影响 | 第75-78页 |
| 6.2.1 岩屑粒径对井筒环空岩屑颗粒分布的影响 | 第76-77页 |
| 6.2.2 岩屑粒径对井筒环空岩屑颗粒轴向速度的影响 | 第77-78页 |
| 6.3 钻杆转速对井筒环空流体携岩特性的影响 | 第78-80页 |
| 6.3.1 钻杆转速对井筒环空岩屑颗粒分布的影响 | 第78-79页 |
| 6.3.2 钻杆转速对井筒环空岩屑颗粒切向速度的影响 | 第79-80页 |
| 6.4 钻杆偏心度对井筒环空流体携岩特性的影响 | 第80-83页 |
| 6.4.1 钻杆偏心度对井筒环空岩屑颗粒分布的影响 | 第80-81页 |
| 6.4.2 钻杆偏心度对井筒环空岩屑颗粒轴向速度的影响 | 第81-82页 |
| 6.4.3 钻杆偏心度对井筒环空岩屑颗粒切向速度的影响 | 第82-83页 |
| 6.5 本章小结 | 第83-85页 |
| 结论 | 第85-86页 |
| 参考文献 | 第86-92页 |
| 发表文章目录 | 第92-94页 |
| 致谢 | 第94-95页 |
