粒子冲击钻井井底流场数值模拟及测试研究
| 摘要 | 第3-4页 |
| ABSTRACT | 第4页 |
| 第1章 绪论 | 第8-17页 |
| 1.1 研究目的及意义 | 第8-9页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第9-15页 |
| 1.2.1 高压水射流技术与磨料射流技术发展概况 | 第9-12页 |
| 1.2.2 粒子冲击钻井技术原理与发展现状 | 第12-15页 |
| 1.3 主要研究内容 | 第15-16页 |
| 1.4 研究方法与技术路线 | 第16-17页 |
| 1.4.1 研究方法 | 第16页 |
| 1.4.2 技术路线 | 第16-17页 |
| 第2章 粒子冲击钻井井底流场模型的建立 | 第17-23页 |
| 2.1 PID钻头物理模型 | 第17-20页 |
| 2.2 数学模型 | 第20-21页 |
| 2.3 计算域网格划分 | 第21-22页 |
| 2.4 边界条件 | 第22-23页 |
| 第3章 井底流场模拟分析 | 第23-40页 |
| 3.1 模拟软件介绍 | 第23页 |
| 3.2 模型求解方法确定 | 第23-24页 |
| 3.3 模拟方案 | 第24页 |
| 3.4 模拟结果与分析 | 第24-40页 |
| 3.4.1 粒子冲击钻井井底流场基本特性 | 第24-26页 |
| 3.4.2 钻头结构影响 | 第26-30页 |
| 3.4.3 排量影响 | 第30-33页 |
| 3.4.4 喷距影响 | 第33-35页 |
| 3.4.5 粒子浓度影响 | 第35-37页 |
| 3.4.6 粒子直径影响 | 第37-38页 |
| 3.4.7 模拟结果总结 | 第38-40页 |
| 第4章 井底流场特性实验分析 | 第40-72页 |
| 4.1 玻璃井筒装置设计加工 | 第40-42页 |
| 4.2 3DPIV技术简介 | 第42-45页 |
| 4.2.1 3DPIV系统组成 | 第43页 |
| 4.2.2 3DPIV技术工作原理 | 第43-44页 |
| 4.2.3 3DPIV技术测量磨料速度原理 | 第44-45页 |
| 4.3 PID钻头流场测试实验 | 第45-48页 |
| 4.3.1 实验目的 | 第45页 |
| 4.3.2 实验内容 | 第45-46页 |
| 4.3.3 实验仪器及材料 | 第46-47页 |
| 4.3.4 实验步骤 | 第47-48页 |
| 4.4 井底流场测试结果 | 第48-71页 |
| 4.4.1 PID-23钻头测试 | 第48-54页 |
| 4.4.2 PID-34-I钻头测试 | 第54-57页 |
| 4.4.3 PID-34-双锥度喷嘴钻头测试 | 第57-62页 |
| 4.4.4 PID-34-圆喷嘴钻头测试 | 第62-66页 |
| 4.4.5 PDC钻头测试 | 第66-69页 |
| 4.4.6 对比分析 | 第69-71页 |
| 4.5 井底流场测试结果总结及数值模拟结果验证 | 第71-72页 |
| 第5章 喷嘴性能测试 | 第72-91页 |
| 5.1 喷嘴加工 | 第72页 |
| 5.2 喷嘴出口流场测试实验 | 第72-74页 |
| 5.2.1 实验目的 | 第73页 |
| 5.2.2 实验内容 | 第73页 |
| 5.2.3 实验仪器及材料 | 第73页 |
| 5.2.4 实验步骤 | 第73-74页 |
| 5.3 喷嘴流场测试结果 | 第74-90页 |
| 5.3.1 圆柱型喷嘴 | 第74-78页 |
| 5.3.2 13°收缩喷嘴 | 第78-81页 |
| 5.3.3 25°收缩喷嘴 | 第81-85页 |
| 5.3.4 双锥度喷嘴 | 第85-89页 |
| 5.3.5 喷嘴测试结果对比 | 第89-90页 |
| 5.4 本章小结 | 第90-91页 |
| 第6章 结论 | 第91-92页 |
| 参考文献 | 第92-94页 |
| 致谢 | 第94页 |
