| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 创新点 | 第8-12页 |
| 第1章 绪论 | 第12-27页 |
| 1.1 研究意义和目的 | 第12-13页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第13-24页 |
| 1.2.1 PDC钻头破岩机理的研究现状 | 第13-19页 |
| 1.2.2 PDC钻头设计方法理论的研究现状 | 第19-20页 |
| 1.2.3 PDC钻头破岩过程中井底应力状态的研究现状 | 第20-24页 |
| 1.3 研究存在的不足之处 | 第24-25页 |
| 1.4 论文主要研究内容 | 第25-27页 |
| 第2章 基于井底形状的PDC钻头切削结构破岩效果评价方法研究 | 第27-41页 |
| 2.1 引言 | 第27页 |
| 2.2 PDC钻头切削结构参数分析 | 第27-31页 |
| 2.2.1 PDC钻头冠部轮廓 | 第28页 |
| 2.2.2 PDC钻头切削齿 | 第28-29页 |
| 2.2.3 PDC钻头刀翼结构 | 第29-31页 |
| 2.2.4 PDC钻头保径结构和肩部结构 | 第31页 |
| 2.2.5 影响PDC钻头切削结构破岩效果的主要参数 | 第31页 |
| 2.3 井底形状对PDC钻头切削结构破岩效果的影响研究 | 第31-35页 |
| 2.3.1 井底不同区域岩石应力状态分析 | 第31-34页 |
| 2.3.2 井底不同区域形状简化方法研究 | 第34-35页 |
| 2.4 基于井底形状的PDC钻头切削结构破岩效果的评价指标研究 | 第35-40页 |
| 2.4.1 可破碎岩石应力 | 第36-37页 |
| 2.4.2 基于井底形状的冠部每转破岩比能 | 第37-40页 |
| 2.5 小结 | 第40-41页 |
| 第3章 基于井底形状的PDC钻头切削结构与岩石相互作用规律实验研究 | 第41-56页 |
| 3.1 引言 | 第41页 |
| 3.2 基于井底形状的PDC钻头切削齿破岩实验装置 | 第41-44页 |
| 3.2.1 动力装置 | 第41-42页 |
| 3.2.2 数据采集装置 | 第42页 |
| 3.2.3 切削装置 | 第42-43页 |
| 3.2.4 岩石样品 | 第43-44页 |
| 3.3 基于井底形状的PDC切削齿破岩实验方法 | 第44-49页 |
| 3.3.1 PDC切削齿破岩实验方法和注意事项 | 第44页 |
| 3.3.2 PDC切削齿破岩实验数据的处理方法 | 第44-46页 |
| 3.3.3 基于井底形状的PDC切削齿破岩实验方案 | 第46-47页 |
| 3.3.4 基于井底形状的PDC切削齿破岩过程分析 | 第47-49页 |
| 3.4 实验结果分析 | 第49-54页 |
| 3.4.1 切削深度对可破碎岩石应力的影响 | 第49-51页 |
| 3.4.2 转速对可破碎岩石应力的影响 | 第51-52页 |
| 3.4.3 井底形状对可破碎岩石应力的影响 | 第52-54页 |
| 3.5 本章小结 | 第54-56页 |
| 第4章 基于井底形状的PDC钻头切削结构与岩石相互作用规律数值模拟 | 第56-83页 |
| 4.1 引言 | 第56页 |
| 4.2 基于井底形状的PDC钻头切削结构破岩数值模拟方法 | 第56-61页 |
| 4.2.1 数值模拟软件简介 | 第56页 |
| 4.2.2 基于井底形状的 PDC 钻头切削结构破岩数值模拟建模 | 第56-60页 |
| 4.2.3 基于井底形状的 PDC 钻头切削结构破岩数值模拟方案 | 第60-61页 |
| 4.3 数值模拟仿真结果分析 | 第61-81页 |
| 4.3.1 可破碎岩石应力的数值模拟 | 第61-78页 |
| 4.3.1.1 钻进参数对可破碎岩石应力的影响 | 第61-65页 |
| 4.3.1.2 切削角度对可破碎岩石应力的影响 | 第65-67页 |
| 4.3.1.3 井底形状对可破碎岩石应力的影响 | 第67-73页 |
| 4.3.1.4 冠部轮廓对可破碎岩石应力的影响 | 第73-78页 |
| 4.3.2 基于井底形状的冠部每转破碎比能数值模拟 | 第78-81页 |
| 4.3.2.1 基于井底形状的冠部每转破碎比能随井底形状的变化规律 | 第78-80页 |
| 4.3.2.2 基于井底形状的冠部每转破碎比能随切削角度的变化规律 | 第80-81页 |
| 4.4 文章小结 | 第81-83页 |
| 第5章 基于井底形状的PDC钻头切削结构优化设计方法研究 | 第83-96页 |
| 5.1 引言 | 第83页 |
| 5.2 基于井底形状的PDC钻头切削结构与岩石相互作用数学模型 | 第83-87页 |
| 5.2.1 曲线拟合方法 | 第85页 |
| 5.2.2 井底外锥区域可破碎岩石应力的数学模型 | 第85-86页 |
| 5.2.3 井底内锥区域可破碎岩石应力的数学模型 | 第86-87页 |
| 5.3 基于井底形状的PDC钻头切削结构优化设计方法 | 第87-94页 |
| 5.3.1 PSO粒子群算法 | 第87-90页 |
| 5.3.2 目标函数及约束条件的建立 | 第90-93页 |
| 5.3.2.1 目标函数 | 第90-92页 |
| 5.3.2.2 约束条件 | 第92-93页 |
| 5.3.3 基于井底形状的PDC钻头切削结构优化设计 | 第93-94页 |
| 5.3.3.1 基于井底形状的PDC钻头冠部轮廓优化设计 | 第93-94页 |
| 5.3.3.2 基于井底形状的PDC切削齿优化设计 | 第94页 |
| 5.4 本章小结 | 第94-96页 |
| 第6章 结论与展望 | 第96-98页 |
| 6.1 主要结论 | 第96-97页 |
| 6.2 研究展望 | 第97-98页 |
| 参考文献 | 第98-106页 |
| 致谢 | 第106-107页 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果 | 第107页 |
