| 摘要 | 第4-7页 |
| Abstract | 第7-10页 |
| 第1章 绪论 | 第17-39页 |
| 1.1 论文选题背景 | 第17-20页 |
| 1.2 气体反循环钻进技术介绍 | 第20-28页 |
| 1.2.1 气体反循环钻进技术 | 第20-22页 |
| 1.2.2 贯通式潜孔锤反循环钻进技术 | 第22-28页 |
| 1.3 潜孔锤空气反循环钻头在国内外的研究现状 | 第28-35页 |
| 1.3.1 国外研究现状 | 第28-31页 |
| 1.3.2 国内研究现状 | 第31-35页 |
| 1.4 论文研究的目的及内容 | 第35-37页 |
| 1.4.1 研究目的 | 第35-36页 |
| 1.4.2 研究内容 | 第36-37页 |
| 1.5 论文研究的意义 | 第37-38页 |
| 本章小结 | 第38-39页 |
| 第2章 试验设计优化与 EFD 仿真技术 | 第39-65页 |
| 2.1 试验设计优化 | 第39-52页 |
| 2.1.1 最优化与试验优化 | 第39-40页 |
| 2.1.2 试验设计 | 第40-42页 |
| 2.1.3 正交试验设计 | 第42-48页 |
| 2.1.4 部分正交多项式回归设计 | 第48-52页 |
| 2.2 EFD 仿真技术 | 第52-63页 |
| 2.2.1 EFD 软件技术特点与关键技术 | 第53-54页 |
| 2.2.2 EFD 的网格控制与求解精度问题 | 第54-60页 |
| 2.2.3 EFD 软件的应用领域 | 第60-61页 |
| 2.2.4 EFD 技术是优化设计最佳选择 | 第61-63页 |
| 本章小结 | 第63-65页 |
| 第3章 FZS-89-00 反循环钻头模拟试验器 | 第65-87页 |
| 3.1 研制背景 | 第65-69页 |
| 3.1.1 岩心悬浮试验台 | 第65-66页 |
| 3.1.2 反循环钻头内喷孔试验台 | 第66-67页 |
| 3.1.3 大直径反循环钻头试验台 | 第67-68页 |
| 3.1.4 环喷式与引射式反循环钻头试验台 | 第68-69页 |
| 3.2 FZS-89-00 反循环钻头模拟试验器 | 第69-80页 |
| 3.2.1 试验器的设计目的 | 第69-70页 |
| 3.2.2 试验器的功能 | 第70-71页 |
| 3.2.3 试验器的设计原则 | 第71-72页 |
| 3.2.4 FZS-89-00 反循环钻头模拟试验器的组成 | 第72-80页 |
| 3.2.4.1 底部支撑部分 | 第74-75页 |
| 3.2.4.2 复合钻孔（孔壁）模拟部分 | 第75-76页 |
| 3.2.4.3 注气结构 | 第76-78页 |
| 3.2.4.4 钻具单动回转与限位结构 | 第78页 |
| 3.2.4.5 排渣结构 | 第78页 |
| 3.2.4.6 仪器仪表测量接口 | 第78-79页 |
| 3.2.4.7 预留的升级接口 | 第79-80页 |
| 3.3 FZS-89-00 反循环钻头模拟试验器试验系统组成 | 第80-86页 |
| 3.3.1 试验所需的设备 | 第80-81页 |
| 3.3.2 测量仪表仪器 | 第81-83页 |
| 3.3.3 试验管汇连接示意图 | 第83-85页 |
| 3.3.4 其他辅助工具设备 | 第85-86页 |
| 本章小结 | 第86-87页 |
| 第4章 贯通式反循环钻头野外试验研究 | 第87-111页 |
| 4.1 引射器 | 第87-89页 |
| 4.1.1 引射器原理 | 第87-88页 |
| 4.1.2 引射系数 | 第88页 |
| 4.1.3 引射器的用途 | 第88-89页 |
| 4.2 贯通式反循环钻头优化设计 | 第89-97页 |
| 4.2.1 全底喷孔反循环钻头 | 第89-91页 |
| 4.2.2 底喷孔加直内喷孔反循环钻头 | 第91-93页 |
| 4.2.3 底喷孔加螺旋内喷孔反循环钻头 | 第93-97页 |
| 4.2.3.1 双排内喷孔反循环钻头 | 第94-95页 |
| 4.2.3.2 花键内喷孔反循环钻头 | 第95-97页 |
| 4.3 底喷孔加螺旋内喷孔反循环钻头试验研究 | 第97-109页 |
| 4.3.1 野外试验研究 | 第97-105页 |
| 4.3.1.1 双排孔内喷孔反循环钻头的试验情况 | 第97-101页 |
| 4.3.1.2 花键内喷孔反循环钻头的试验情况 | 第101-104页 |
| 4.3.1.3 野外试验应用小结 | 第104-105页 |
| 4.3.2 花键内喷孔钻头反循环失效室内试验研究 | 第105-109页 |
| 本章小结 | 第109-111页 |
| 第5章 GQ-89 模块化反循环钻头结构参数数值模拟优化与试验研究 | 第111-143页 |
| 5.1 GQ-89 模块化反循环钻头设计 | 第111-119页 |
| 5.1.1 设计的目的与原则 | 第111-112页 |
| 5.1.2 GQ-89 模块化反循环钻头结构组成 | 第112-119页 |
| 5.1.2.1 外部连接机构 | 第114页 |
| 5.1.2.2 内喷孔部分 | 第114-116页 |
| 5.1.2.3 底喷孔部分 | 第116-117页 |
| 5.1.2.4 钻头底部结构 | 第117-119页 |
| 5.2 GQ-89 模块化反循环钻头结构参数单因素试验研究 | 第119-123页 |
| 5.2.1 单因素试验研究 | 第119-122页 |
| 5.2.1.1 内喷孔倾斜角度对外环空吸入体积 V 的影响规律 | 第119-120页 |
| 5.2.1.2 内喷孔偏转角度对外环空吸入体积 V 的影响规律 | 第120-121页 |
| 5.2.1.3 扩压槽深度对外环空吸入体积 V 的影响规律 | 第121-122页 |
| 5.2.1.4 底喷孔扩大段厚度对外环空吸入体积 V 的影响规律 | 第122页 |
| 5.2.2 本节小结 | 第122-123页 |
| 5.3 GQ-89 模块化反循环钻头结构参数多因素数值模拟与试验研究 | 第123-142页 |
| 5.3.1 因素二水平数值模拟优化研究 | 第123-126页 |
| 5.3.2 因素三水平数值模拟研究 | 第126-130页 |
| 5.3.3 因素三水平试验研究分析 | 第130-137页 |
| 5.3.4 反循环钻头主要结构参数对反循环效果的影响规律 | 第137-140页 |
| 5.3.4.1 注气量 Q 变化对外环空吸入体积 V 的影响规律 | 第137页 |
| 5.3.4.2 单层内喷孔个数 Ne变化对外环空吸入体积 V 的影响规律 | 第137-138页 |
| 5.3.4.3 内喷孔层数 Me变化对外环空吸入体积 V 的影响规律 | 第138-139页 |
| 5.3.4.4 底喷孔直径 dt变化对外环空吸入体积 V 的影响规律 | 第139页 |
| 5.3.4.5 底喷孔个数 Nt变化对外环空吸入体积 V 的影响规律 | 第139-140页 |
| 5.3.5 补充试验 | 第140-142页 |
| 5.3.5.1 钻头与井筒间隙变化对外环空吸入体积 V 的影响规律 | 第140-141页 |
| 5.3.5.2 内喷孔扩压段扩散角度 变化对外环空吸入体积 V 的影响规律 | 第141页 |
| 5.3.5.3 花键套密封与否对外环空吸入体积 V 的影响规律 | 第141-142页 |
| 本章小结 | 第142-143页 |
| 第6章 大直径气力反循环钻头结构参数数值模拟研究 | 第143-161页 |
| 6.1 研究背景 | 第143-144页 |
| 6.2 引射器原理与气力反循环 | 第144-146页 |
| 6.3 正交试验设计方案 | 第146-155页 |
| 6.3.1 二水平正交试验设计 | 第146-149页 |
| 6.3.1.1 二水平正交试验设计 | 第147-148页 |
| 6.3.1.2 正交试验设计中的交互项 | 第148-149页 |
| 6.3.2 三水平正交试验设计 | 第149-155页 |
| 6.3.2.1 三水平正交表设计 | 第149页 |
| 6.3.2.2 数值模拟结果 | 第149-155页 |
| 6.4 理论计算结果分析 | 第155-160页 |
| 6.4.1 喷嘴直径 Dn变化对 Q环空的影响规律 | 第155-156页 |
| 6.4.2 喷嘴数量 N 变化对 Q环空的影响 | 第156页 |
| 6.4.3 喷嘴长度 L 变化对 Q环空的影响规律 | 第156-157页 |
| 6.4.4 喷嘴倾斜角度θs对 Q环空的影响规律 | 第157-158页 |
| 6.4.5 喷嘴偏转角度θd对 Q环空的影响规律 | 第158-159页 |
| 6.4.6 引导段直径 Dg对 Q环空的影响规律 | 第159-160页 |
| 本章小结 | 第160-161页 |
| 第7章 结论与展望 | 第161-165页 |
| 7.1 论文结论 | 第161-162页 |
| 7.2 创新点 | 第162-163页 |
| 7.3 展望 | 第163-165页 |
| 参考文献 | 第165-171页 |
| 攻博期间发表的文章及参与的科研项目 | 第171-173页 |
| 致谢 | 第173页 |
