水平定向钻管道穿越回拖过程动态力学特性研究
| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 创新点摘要 | 第8-10页 |
| 目录 | 第10-14页 |
| 主要符号表 | 第14-16页 |
| 第1章 绪论 | 第16-28页 |
| 1.1 课题的研究背景与意义 | 第16-18页 |
| 1.2 水平定向钻回拖管道力学特性的研究进展 | 第18-26页 |
| 1.2.1 回拖载荷预测理论研究 | 第18-19页 |
| 1.2.2 回拖载荷影响因素研究 | 第19-24页 |
| 1.2.3 减阻工艺研究 | 第24-26页 |
| 1.3 本文的主要研究内容 | 第26-28页 |
| 第2章 水平定向钻回拖载荷预测理论研究 | 第28-60页 |
| 2.1 现有的回拖载荷预测模型 | 第28-31页 |
| 2.1.1 Driscopipe 模型 | 第28-29页 |
| 2.1.2 Drillpath 模型 | 第29页 |
| 2.1.3 ASTM 模型 | 第29-30页 |
| 2.1.4 CNPC 模型 | 第30-31页 |
| 2.1.5 Polak 模型 | 第31页 |
| 2.2 回拖阻力的构成 | 第31-34页 |
| 2.2.1 管道重量及由此引起的管土摩擦力 | 第32-33页 |
| 2.2.2 导向孔方向改变引起的阻力 | 第33页 |
| 2.2.3 泥浆拖曳阻力 | 第33页 |
| 2.2.4 钻柱承受的阻力 | 第33-34页 |
| 2.3 回拖载荷预测的物理模型 | 第34-37页 |
| 2.3.1 穿越曲线 | 第34页 |
| 2.3.2 导向孔 | 第34-35页 |
| 2.3.3 地层 | 第35-36页 |
| 2.3.4 管道与钻杆 | 第36页 |
| 2.3.5 泥浆流动 | 第36-37页 |
| 2.4 回拖载荷预测的数学模型 | 第37-57页 |
| 2.4.1 管道重量及由此引起的管土摩擦力 | 第38-39页 |
| 2.4.2 导向孔方向改变引起的阻力 | 第39-48页 |
| 2.4.3 泥浆拖曳阻力 | 第48-52页 |
| 2.4.4 钻柱承受的阻力 | 第52页 |
| 2.4.5 卡盘处回拖载荷 | 第52页 |
| 2.4.6 木楔效应系数与管道位移 | 第52-57页 |
| 2.5 本章结论 | 第57-60页 |
| 第3章 水平定向钻回拖载荷预测初始参数研究 | 第60-82页 |
| 3.1 导向孔扁率 | 第60-67页 |
| 3.1.1 导向孔横截面形状 | 第60-62页 |
| 3.1.2 导向孔开挖观测实验 | 第62-64页 |
| 3.1.3 导向孔扁率 | 第64-67页 |
| 3.2 泥浆流变参数 | 第67-74页 |
| 3.2.1 泥浆流变模型 | 第67-68页 |
| 3.2.2 钻屑含量与剪切速率对泥浆流变性的影响 | 第68-70页 |
| 3.2.3 导向孔孔底泥浆压力分布规律 | 第70-72页 |
| 3.2.4 泥浆流变参数的确定方法 | 第72-74页 |
| 3.3 管土间摩擦系数 | 第74-80页 |
| 3.3.1 摩擦系数分类 | 第74-75页 |
| 3.3.2 摩擦系数的实验研究 | 第75-77页 |
| 3.3.3 摩擦系数的确定方法 | 第77-80页 |
| 3.4 本章结论 | 第80-82页 |
| 第4章 水平定向钻回拖载荷预测软件与工程实例分析 | 第82-94页 |
| 4.1 软件简介 | 第82-83页 |
| 4.2 软件的基本功能模块 | 第83-87页 |
| 4.2.1 CUP 模型 | 第83-85页 |
| 4.2.2 Driscopipe 模型 | 第85页 |
| 4.2.3 ASTM 模型 | 第85-86页 |
| 4.2.4 Polak 模型 | 第86-87页 |
| 4.3 工程实例分析 | 第87-92页 |
| 4.3.1 滑铁卢大学 HDD 穿越试验 | 第87-90页 |
| 4.3.2 西安大略大学 HDD 穿越试验 | 第90-92页 |
| 4.4 本章结论 | 第92-94页 |
| 第5章 木楔效应的数值模拟研究 | 第94-108页 |
| 5.1 木楔效应的有限元分析 | 第94-99页 |
| 5.1.1 管土相互作用物理模型 | 第94-95页 |
| 5.1.2 尺寸参数与物性参数 | 第95-96页 |
| 5.1.3 数值模拟过程与结果分析 | 第96-99页 |
| 5.2 工艺参数对木楔效应的影响规律 | 第99-103页 |
| 5.2.1 外载荷 | 第99-100页 |
| 5.2.2 土体物性参数 | 第100-101页 |
| 5.2.3 扩径比 | 第101-102页 |
| 5.2.4 导向孔扁率 | 第102-103页 |
| 5.3 模拟结果与平面应变分析的对比 | 第103-105页 |
| 5.3.1 外载荷 | 第103-104页 |
| 5.3.2 扩径比 | 第104-105页 |
| 5.3.3 导向孔扁率 | 第105页 |
| 5.4 本章结论 | 第105-108页 |
| 第6章 水平定向钻回拖载荷动态特性研究 | 第108-134页 |
| 6.1 工程实例概况 | 第108-109页 |
| 6.2 回拖载荷特征参数影响规律分析 | 第109-124页 |
| 6.2.1 工程设计参数 | 第110-113页 |
| 6.2.2 穿越地层地质参数 | 第113-117页 |
| 6.2.3 施工工艺参数 | 第117-124页 |
| 6.3 回拖载荷特征参数敏感性分析 | 第124-128页 |
| 6.3.1 MDPE 管穿越工程 | 第124-126页 |
| 6.3.2 钢管穿越工程 | 第126-128页 |
| 6.4 回拖阻力各项分力贡献权重分析 | 第128-131页 |
| 6.4.1 MDPE 管穿越工程 | 第129-130页 |
| 6.4.2 钢管穿越工程 | 第130-131页 |
| 6.5 本章结论 | 第131-134页 |
| 第7章 水平定向钻减阻工艺研究 | 第134-154页 |
| 7.1 穿越地层的优选 | 第134-137页 |
| 7.1.1 穿越地层的基本类型 | 第134-135页 |
| 7.1.2 HDD 穿越的适宜地层 | 第135-136页 |
| 7.1.3 穿越地层优选原则 | 第136-137页 |
| 7.2 穿越方案的优化设计 | 第137-142页 |
| 7.2.1 穿越曲线设计方法 | 第137-140页 |
| 7.2.2 穿越曲线的优化设计 | 第140-141页 |
| 7.2.3 扩径比的选取 | 第141-142页 |
| 7.3 导向孔钻进阶段的纠偏工艺 | 第142-144页 |
| 7.4 回拖阶段管道的发送方法 | 第144-148页 |
| 7.4.1 架空发送法 | 第145页 |
| 7.4.2 管沟发送法 | 第145-146页 |
| 7.4.3 管道入土点处绞盘效应 | 第146-148页 |
| 7.5 泥浆工艺的应用 | 第148-151页 |
| 7.5.1 泥浆许用压力 | 第148-150页 |
| 7.5.2 泥浆泵量与管道回拖速率的匹配 | 第150-151页 |
| 7.6 本章结论 | 第151-154页 |
| 结论 | 第154-156页 |
| 参考文献 | 第156-162页 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 | 第162-163页 |
| 致谢 | 第163-164页 |
| 作者简介 | 第164页 |
