| 摘要 | 第3-5页 |
| abstract | 第5-6页 |
| 1 绪论 | 第11-23页 |
| 1.1 课题研究背景及意义 | 第11-13页 |
| 1.1.1 研究背景 | 第11-13页 |
| 1.1.2 研究意义 | 第13页 |
| 1.1.3 课题来源 | 第13页 |
| 1.2 国内外研究进展及发展趋势 | 第13-17页 |
| 1.2.1 国内外无线随钻测量技术的研究现状 | 第13-16页 |
| 1.2.2 随钻测量技术发展趋势 | 第16-17页 |
| 1.3 研究对象、内容和方法 | 第17-21页 |
| 1.4 各章节主要符号 | 第21-23页 |
| 2 正脉冲随钻测量仪信号产生机理及压力波速度研究 | 第23-33页 |
| 2.1 测井信号传输方式介绍及对比 | 第23-27页 |
| 2.1.1 现有传输方式的传输原理及特点 | 第24-26页 |
| 2.1.2 传输方式的比较及选择 | 第26-27页 |
| 2.2 泥浆脉冲信号产生机理分析 | 第27-32页 |
| 2.2.1 数学模型的建立 | 第28页 |
| 2.2.2 水击压力波速度方程求解 | 第28-30页 |
| 2.2.3 水击压力波传输速度的影响因素分析 | 第30-32页 |
| 2.3 本章小结 | 第32-33页 |
| 3 旋转阀正脉冲随钻测量仪阀型设计及信号强度研究 | 第33-51页 |
| 3.1 不同阀型的比较 | 第33-34页 |
| 3.2 阀型基本设计的理论基础 | 第34-37页 |
| 3.2.1 正脉冲信号的计算 | 第35页 |
| 3.2.2 理想的正脉冲信号波 | 第35-36页 |
| 3.2.3 旋转阀阀型基本形式研究 | 第36-37页 |
| 3.3 阀型参数化模型建立及选择 | 第37-42页 |
| 3.3.1 曲线阀型通流面积参数化建模及研究 | 第37-40页 |
| 3.3.2 扇形阀型通流面积参数化建模及研究 | 第40-41页 |
| 3.3.3 阀型选择 | 第41-42页 |
| 3.4 信号强度影响因素研究 | 第42-48页 |
| 3.4.1 钻井液流量对信号强度的影响 | 第43页 |
| 3.4.2 轴向间隙对信号强度的影响 | 第43-45页 |
| 3.4.3 定子偏斜特性对信号强度的影响 | 第45-47页 |
| 3.4.4 定子偏斜角度对信号强度的影响 | 第47-48页 |
| 3.4.5 频率对信号强度的影响 | 第48页 |
| 3.5 定子结构的优化 | 第48-49页 |
| 3.6 本章小结 | 第49-51页 |
| 4 转子负载特性研究 | 第51-63页 |
| 4.1 转子轴向力研究 | 第51-57页 |
| 4.1.1 数学模型的建立 | 第51-54页 |
| 4.1.2 轴向间隙对轴向力的影响 | 第54-55页 |
| 4.1.3 钻井液流量对轴向力的影响 | 第55页 |
| 4.1.4 钻井液粘度对轴向力的影响 | 第55-56页 |
| 4.1.5 转子叶片厚度对轴向力的影响 | 第56-57页 |
| 4.1.6 转子轴向力受力分析 | 第57页 |
| 4.2 转子转矩的影响因素研究 | 第57-60页 |
| 4.2.1 轴向间隙对转子转矩的影响 | 第57-58页 |
| 4.2.2 钻井液流量对转子转矩的影响 | 第58-59页 |
| 4.2.3 钻井液粘度对转子转矩的影响 | 第59页 |
| 4.2.4 转子叶片厚度对转子转矩的影响 | 第59-60页 |
| 4.3 旋转阻力矩影响研究 | 第60-62页 |
| 4.4 本章小结 | 第62-63页 |
| 5.阀体总成冲蚀特性研究及局部优化 | 第63-77页 |
| 5.1 冲蚀基础理论 | 第63-64页 |
| 5.1.1 微切削原理 | 第63-64页 |
| 5.1.2 APIRP-14冲蚀设计准则 | 第64页 |
| 5.2 数值计算方法 | 第64-66页 |
| 5.2.1 物理模型 | 第64-65页 |
| 5.2.2 边界条件 | 第65-66页 |
| 5.3 阀体总成冲蚀影响因素及冲蚀位置预测 | 第66-74页 |
| 5.3.1 钻井液密度对临界冲蚀速度的影响 | 第66-68页 |
| 5.3.2 阀体总成速度场分布规律 | 第68-70页 |
| 5.3.3 阀体总成冲蚀位置仿真分析 | 第70-71页 |
| 5.3.4 实际冲蚀位置分析 | 第71-72页 |
| 5.3.5 转子大角度冲蚀模型研究 | 第72-74页 |
| 5.4 考虑冲蚀的阀体总成结构优化 | 第74-76页 |
| 5.4.1 定子结构优化 | 第74页 |
| 5.4.2 转子结构优化 | 第74-75页 |
| 5.4.3 阀座的优化 | 第75页 |
| 5.4.4 整体结构优化 | 第75-76页 |
| 5.5 本章小结 | 第76-77页 |
| 6 旋转阀正脉冲随钻测量仪方案实施及关键问题解决 | 第77-97页 |
| 6.1 旋转阀正脉冲随钻测量仪总体方案实施 | 第77-81页 |
| 6.1.1 旋转阀正脉冲随钻测量仪的功能及设计原则 | 第77-78页 |
| 6.1.2 旋转阀正脉冲随钻测量仪系统设计思路 | 第78-79页 |
| 6.1.3 系统组成与工作原理 | 第79-80页 |
| 6.1.4 旋转阀正脉冲发生器的结构组成 | 第80页 |
| 6.1.5 主要技术参数的确定 | 第80-81页 |
| 6.2 流量总成方案实施 | 第81-82页 |
| 6.3 运动控制总成方案实施 | 第82-89页 |
| 6.3.1 控制方案设计 | 第82-85页 |
| 6.3.2 电机的选择 | 第85-86页 |
| 6.3.3 电机及其驱动控制功能实现及验证 | 第86-87页 |
| 6.3.4 数据压缩编码分析 | 第87-89页 |
| 6.4 机械总成关键问题研究 | 第89-93页 |
| 6.4.1 压力平衡与静密封问题 | 第90页 |
| 6.4.2 联轴器设计 | 第90-92页 |
| 6.4.3 传动系统方案论证 | 第92-93页 |
| 6.5 阀体总成方案实施 | 第93-94页 |
| 6.5.1 阀体总成设计 | 第93页 |
| 6.5.2 核心部件的安装方式及动密封设计 | 第93-94页 |
| 6.6 扶正器总成 | 第94-95页 |
| 6.7 本章小结 | 第95-97页 |
| 7 旋转阀正脉冲随钻测量仪实验研究 | 第97-115页 |
| 7.1 实验目的与方案 | 第98页 |
| 7.1.1 实验目的 | 第98页 |
| 7.1.2 实验方案 | 第98页 |
| 7.2 室内联调测试 | 第98-105页 |
| 7.2.1 转子转矩性能测试 | 第98-100页 |
| 7.2.2 整机室内循环测试 | 第100-105页 |
| 7.2.3 联调测试结论 | 第105页 |
| 7.3 信号强度现场测试研究 | 第105-111页 |
| 7.3.1 轴向间隙对信号强度的影响 | 第106-107页 |
| 7.3.2 钻井液流量对信号强度的影响 | 第107-109页 |
| 7.3.3 偏斜特性对信号强度的影响 | 第109-110页 |
| 7.3.4 频率对信号强度的影响 | 第110-111页 |
| 7.4 轴向力实验验证 | 第111-112页 |
| 7.5 冲蚀优化结果分析 | 第112-114页 |
| 7.5.1 阀座优化结果分析 | 第112-113页 |
| 7.5.2 转子耐冲蚀性能分析 | 第113-114页 |
| 7.6 本章小结 | 第114-115页 |
| 8 结论 | 第115-118页 |
| 8.1 全文总结 | 第115-116页 |
| 8.2 主要创新点 | 第116-117页 |
| 8.3 后续研究建议 | 第117-118页 |
| 致谢 | 第118-119页 |
| 参考文献 | 第119-127页 |
| 附录 | 第127-129页 |