高温条件下金刚石钻头钻进实验研究
| 摘要 | 第4-6页 |
| abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第12-30页 |
| 1.1 课题的研究背景与意义 | 第12-17页 |
| 1.1.1 深部油气与深部科学钻探 | 第13-15页 |
| 1.1.2 干热岩勘探与开发 | 第15-17页 |
| 1.2 高温岩石的物理力学特性研究现状 | 第17-22页 |
| 1.2.1 高温岩石热物理性质研究现状 | 第17-20页 |
| 1.2.2 高温岩石力学特性研究现状 | 第20-21页 |
| 1.2.3 高温岩石变形与破坏研究现状 | 第21-22页 |
| 1.3 高温钻进模拟试验装置研究现状 | 第22-25页 |
| 1.3.1 国外研究现状 | 第22-23页 |
| 1.3.2 国内研究现状 | 第23-25页 |
| 1.4 金刚石钻进碎岩与磨损机理 | 第25-27页 |
| 1.4.1 金刚石钻头碎岩机理 | 第25-26页 |
| 1.4.2 金刚石钻头的磨损机理 | 第26-27页 |
| 1.5 本文主要研究内容与路线 | 第27-30页 |
| 1.5.1 主要研究内容 | 第27-28页 |
| 1.5.2 研究方法与技术路线 | 第28-30页 |
| 第2章 高温条件下钻探用金刚石材料性能变化研究 | 第30-52页 |
| 2.1 钻探用金刚石材料的类型 | 第30-31页 |
| 2.2 金刚石材料热重分析 | 第31-33页 |
| 2.2.1 实验材料与方法 | 第31-32页 |
| 2.2.2 结果与讨论 | 第32-33页 |
| 2.3 实时温度下孕镶金刚石材料抗弯强度变化研究 | 第33-38页 |
| 2.3.1 试样的制备 | 第33-34页 |
| 2.3.2 试验方法 | 第34-36页 |
| 2.3.3 试验结果与分析 | 第36-38页 |
| 2.4 高温后金刚石材料性能变化 | 第38-51页 |
| 2.4.1 材料与方法 | 第39-40页 |
| 2.4.2 高温后的外观变化 | 第40-41页 |
| 2.4.3 高温后单晶金刚石静压强度测试 | 第41-42页 |
| 2.4.4 高温后孕镶金刚石试样抗弯强度测试 | 第42-44页 |
| 2.4.5 高温后磨耗比测试 | 第44-46页 |
| 2.4.6 高温后金刚石材料微观形貌观察 | 第46-51页 |
| 本章小结 | 第51-52页 |
| 第3章 高温钻进试验装置的研制 | 第52-74页 |
| 3.1 研制的总体思路 | 第52-53页 |
| 3.2 基本功能与设计参数指标 | 第53-56页 |
| 3.2.1 工作温度 | 第53-54页 |
| 3.2.2 钻头类型与尺寸 | 第54-55页 |
| 3.2.3 钻进模式要求 | 第55页 |
| 3.2.4 传动方式要求 | 第55-56页 |
| 3.3 相关计算 | 第56-60页 |
| 3.3.1 钻进参数需求计算 | 第56-57页 |
| 3.3.2 加热功率需求计算 | 第57-59页 |
| 3.3.3 液压系统功率需求计算 | 第59-60页 |
| 3.4 设计原理与基本结构 | 第60-63页 |
| 3.4.1 设计参数指标 | 第60-61页 |
| 3.4.2 设计原理图 | 第61页 |
| 3.4.3 设计原则 | 第61-62页 |
| 3.4.4 基本结构 | 第62-63页 |
| 3.5 试验装置主体机构的设计与加工 | 第63-72页 |
| 3.5.1 基础框架 | 第63-65页 |
| 3.5.2 给进机构的设计 | 第65-66页 |
| 3.5.3 回转机构的设计与计算 | 第66-67页 |
| 3.5.4 高温油浴加热循环系统 | 第67-69页 |
| 3.5.5 岩样夹持机构 | 第69-70页 |
| 3.5.6 液压传动系统 | 第70-71页 |
| 3.5.7 控制与记录系统 | 第71-72页 |
| 3.6 试验装置调试 | 第72-73页 |
| 本章小结 | 第73-74页 |
| 第4章 高温钻进试验材料与方法 | 第74-92页 |
| 4.1 岩石样品 | 第74-80页 |
| 4.1.1 岩石样品的选择 | 第74-75页 |
| 4.1.2 岩石样品分析与鉴定 | 第75-77页 |
| 4.1.3 可钻性分级 | 第77-78页 |
| 4.1.4 实时高温对岩石摆球硬度的影响 | 第78-80页 |
| 4.2 金刚石钻头设计与制作 | 第80-82页 |
| 4.2.1 孕镶金刚石钻头 | 第80-81页 |
| 4.2.2 PDC钻头 | 第81-82页 |
| 4.3 循环介质 | 第82-85页 |
| 4.3.1 循环介质初选 | 第83页 |
| 4.3.2 循环介质冲洗液性能测试 | 第83-84页 |
| 4.3.3 循环介质高温性能参数 | 第84-85页 |
| 4.4 岩粉净化计算 | 第85-89页 |
| 4.4.1 基本参数 | 第85-86页 |
| 4.4.2 过滤计算 | 第86-88页 |
| 4.4.3 沉淀计算 | 第88-89页 |
| 4.5 岩石加热时长模拟计算 | 第89-91页 |
| 本章小结 | 第91-92页 |
| 第5章 金刚石钻头高温钻进实验及分析 | 第92-110页 |
| 5.1 实验方法 | 第92-93页 |
| 5.2 实验结果 | 第93-95页 |
| 5.3 温度对孕镶金刚石钻头钻进不同岩石的影响 | 第95-99页 |
| 5.3.1 对钻进花岗岩的影响 | 第95-97页 |
| 5.3.2 对钻进玄武岩的影响 | 第97-98页 |
| 5.3.3 对钻进砂岩的影响 | 第98-99页 |
| 5.4 温度对PDC钻头钻进不同岩石的影响 | 第99-102页 |
| 5.4.1 对钻进砂岩的影响 | 第99-100页 |
| 5.4.2 对钻进花岗岩的影响 | 第100-101页 |
| 5.4.3 对钻进玄武岩的影响 | 第101-102页 |
| 5.5 高温钻进金刚石钻头碎岩与磨损机理分析 | 第102-108页 |
| 5.5.1 高温钻进钻头碎岩机理分析 | 第103-106页 |
| 5.5.2 钻头磨损形貌分析 | 第106-108页 |
| 本章小结 | 第108-110页 |
| 第6章 结论与展望 | 第110-114页 |
| 6.1 结论 | 第110-112页 |
| 6.2 论文创新点 | 第112-113页 |
| 6.3 展望 | 第113-114页 |
| 参考文献 | 第114-122页 |
| 作者简介及在学期间所取得的科研成果 | 第122-124页 |
| 致谢 | 第124-125页 |
