| 摘要 | 第1-5页 |
| Abstract | 第5-9页 |
| 第一章 绪论 | 第9-14页 |
| ·引言 | 第9-10页 |
| ·空气螺杆钻具国内外发展现状及趋势 | 第10-12页 |
| ·螺杆钻具的发展 | 第10页 |
| ·空气螺杆钻具的发展 | 第10-12页 |
| ·现有空气螺杆钻具存在的问题及解决方法 | 第12-13页 |
| ·课题研究的主要内容及研究方法 | 第13-14页 |
| ·课题研究的主要内容 | 第13页 |
| ·课题研究的研究方法 | 第13-14页 |
| 第二章 螺杆钻具工作原理及截面线型优选 | 第14-37页 |
| ·单螺杆钻具的工作原理及基本公式 | 第14-15页 |
| ·单螺杆钻具的工作原理 | 第14-15页 |
| ·单螺杆钻具工作特性基本公式 | 第15页 |
| ·单螺杆钻具的线型 | 第15-18页 |
| ·摆线介绍 | 第15-16页 |
| ·常用摆线线型 | 第16-18页 |
| ·螺杆衬套副几何参数的计算和选择 | 第18-32页 |
| ·等距曲线的曲率 | 第18-19页 |
| ·短幅内摆线螺杆衬套副的几何参数的计算和选择 | 第19-32页 |
| ·短幅内摆线外等距线型优选设计方法算例 | 第32-37页 |
| ·算例 | 第32-36页 |
| ·螺杆衬套幅的衬套导程T_s 对其外廓直径D_f 比值的选择 | 第36-37页 |
| 第三章 空气钻井最小排气量及空气螺杆钻具入口流量 | 第37-65页 |
| ·空气钻井设计 | 第37页 |
| ·沿程压力分布 | 第37-46页 |
| ·基本假设 | 第37-38页 |
| ·基本关系式 | 第38-39页 |
| ·混合体密度的推导 | 第39-41页 |
| ·直井段环空流速的推导 | 第41页 |
| ·直井段环空中混合流体公式的推导 | 第41-43页 |
| ·造斜段及稳斜段环空流方程 | 第43-44页 |
| ·通过钻头的混合流体公式推导 | 第44-46页 |
| ·气体及不稳定泡沫钻井钻井作业环空中压力变化 | 第46-47页 |
| ·最小排气量 | 第47-52页 |
| ·三种最小气量理论 | 第48-49页 |
| ·最小排气量的确定 | 第49-51页 |
| ·算例 | 第51-52页 |
| ·计算数据分析 | 第52-65页 |
| ·机械钻速对最小排气量及空气螺杆钻具入口流量的作用分析 | 第52-58页 |
| ·井眼尺寸对最小排气量及空气螺杆钻具入口流量的作用分析 | 第58-62页 |
| ·造斜段所需空气状态随钻井过程的变化 | 第62-64页 |
| ·数据分析结论 | 第64-65页 |
| 第四章 空气螺杆钻具做功分析及新型螺杆衬套副设计 | 第65-79页 |
| ·常规空气螺杆衬套副的做功分析及存在问题 | 第65-68页 |
| ·常规空气螺杆钻具中存在的问题 | 第65页 |
| ·气体在常规空气螺杆钻具中的做功分析 | 第65-68页 |
| ·新型螺杆衬套副设计方案及其转速公式 | 第68-72页 |
| ·新型螺杆衬套副设计方案 | 第68-70页 |
| ·新型螺杆衬套副转速公式及功率公式 | 第70-72页 |
| ·新型螺杆衬套副设计方法 | 第72-75页 |
| ·变导程空气螺杆衬套副的设计方法 | 第72-74页 |
| ·变截面空气螺杆衬套副的设计方法 | 第74-75页 |
| ·算例 | 第75-79页 |
| ·变导程空气螺杆衬套副设计算例 | 第75-77页 |
| ·变截面空气螺杆衬套副设计算例 | 第77-79页 |
| 第五章 钻井参数与空气螺杆钻具匹配 | 第79-87页 |
| ·空气在钻柱内的运动规律 | 第79-81页 |
| ·造斜段及稳斜段钻柱内混合流方程 | 第79-80页 |
| ·直井段钻柱内气体压强变化与井深关系的推导 | 第80-81页 |
| ·螺杆钻具选择 | 第81-82页 |
| ·空气压缩机选择 | 第82-83页 |
| ·空气压缩机类型选择 | 第82页 |
| ·空气压缩机轴功率选择 | 第82-83页 |
| ·算例 | 第83-87页 |
| 第六章 基于ANSYS的衬套有限元分析 | 第87-96页 |
| ·ANSYS接触分析模块 | 第87-88页 |
| ·有限元模型的建立 | 第88-90页 |
| ·结果分析 | 第90-96页 |
| 结论 | 第96-98页 |
| 参考文献 | 第98-101页 |
| 攻读硕士学位期间取得的学术成果 | 第101-102页 |
| 致谢 | 第102页 |
