| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第11-27页 |
| 1.1 研究目的及意义 | 第11-12页 |
| 1.2 气体钻水平井技术特点分析 | 第12-16页 |
| 1.2.1 地质条件及地面设备 | 第12-13页 |
| 1.2.2 气体钻井介质 | 第13页 |
| 1.2.3 专用钻具及相关技术 | 第13-16页 |
| 1.3 国内外研究现状 | 第16-24页 |
| 1.3.1 气体钻水平井相关研究进展 | 第16-18页 |
| 1.3.2 摩阻扭矩分析研究进展 | 第18-21页 |
| 1.3.3 水平井延伸能力研究进展 | 第21-24页 |
| 1.4 主要研究内容及创新点 | 第24-27页 |
| 1.4.1 研究思路 | 第24-25页 |
| 1.4.2 研究内容 | 第25-26页 |
| 1.4.3 创新点 | 第26-27页 |
| 第2章 气体钻水平井摩阻扭矩理论模型建立 | 第27-56页 |
| 2.1 气体钻水平井动力学方程的建立 | 第28-39页 |
| 2.1.1 单元运动方程的建立 | 第28-35页 |
| 2.1.2 系统运动方程的建立 | 第35-36页 |
| 2.1.3 外力矢量 | 第36-37页 |
| 2.1.4 上下端边界 | 第37-39页 |
| 2.2 气体钻水平井钻柱系统阻尼分析 | 第39-43页 |
| 2.2.1 钻柱系统结构阻尼 | 第39-40页 |
| 2.2.2 钻井流体介质的阻尼作用 | 第40-41页 |
| 2.2.3 阻尼系数的选用 | 第41-43页 |
| 2.3 井径扩大特征 | 第43-45页 |
| 2.4 钻柱与井壁间的高摩擦特征 | 第45-46页 |
| 2.5 气体介质条件下钻柱与井壁的接触 | 第46-49页 |
| 2.6 井眼轨迹特征 | 第49-50页 |
| 2.7 气体钻水平井摩阻扭矩理论模型 | 第50-54页 |
| 2.8 本章小结 | 第54-56页 |
| 第3章 气体钻水平井摩擦系数实验研究 | 第56-71页 |
| 3.1 气体钻水平井摩擦系数测定室内实验平台的建立 | 第56-64页 |
| 3.1.1 实验方案设计 | 第56-57页 |
| 3.1.2 实验样件制备 | 第57-61页 |
| 3.1.3 实验平台建立 | 第61-64页 |
| 3.2 气体钻水平井套管段与裸眼段摩擦系数实验研究 | 第64-67页 |
| 3.2.1 裸眼条件下岩屑粒径及岩性对摩擦系数影响实验研究 | 第64-65页 |
| 3.2.2 套管条件下岩屑粒径及岩性对摩擦系数影响实验研究 | 第65-66页 |
| 3.2.3 实验结果分析 | 第66-67页 |
| 3.3 岩屑沉积对气体钻水平井水平段摩擦系数影响实验研究 | 第67-69页 |
| 3.3.1 水平段岩屑沉积特点及对钻柱“包覆效应”的分析 | 第67-68页 |
| 3.3.2 岩屑“包覆效应”对摩擦系数影响实验研究 | 第68页 |
| 3.3.3 结果分析 | 第68-69页 |
| 3.4 本章小结 | 第69-71页 |
| 第4章 气体钻水平井摩阻与钻柱屈曲台架实验研究 | 第71-91页 |
| 4.1 气体钻水平井实验台架设计 | 第71-75页 |
| 4.1.1 实验台架方案设计 | 第71-73页 |
| 4.1.2 相似理论 | 第73-74页 |
| 4.1.3 实验参数设计 | 第74-75页 |
| 4.2 气体钻水平井摩阻与钻柱屈曲实验台架的建立 | 第75-77页 |
| 4.3 静态条件下水平井段摩阻及钻柱弯曲形态分析 | 第77-82页 |
| 4.4 动态条件下水平井段摩阻及钻柱弯曲形态分析 | 第82-89页 |
| 4.4.1 动态条件下水平井段摩阻分析 | 第82-86页 |
| 4.4.2 动态条件下水平井段钻柱弯曲形态分析 | 第86-89页 |
| 4.5 本章小结 | 第89-91页 |
| 第5章 气体钻水平井摩阻扭矩特性研究及主控影响因素分析 | 第91-123页 |
| 5.1 基于动态显式计算方法的模型求解 | 第91-93页 |
| 5.2 实钻水平井井眼轨迹偏斜对摩阻扭矩的影响 | 第93-109页 |
| 5.2.1 实钻水平井井眼轨迹偏斜特征分析 | 第94-96页 |
| 5.2.2 水平井段井眼轨迹井斜角偏斜对摩阻扭矩的影响 | 第96-103页 |
| 5.2.3 水平井段井眼轨迹方位角偏斜对摩阻扭矩的影响 | 第103-107页 |
| 5.2.4 水平井段井眼狗腿度对摩阻扭矩的影响 | 第107-109页 |
| 5.3 井型对摩阻扭矩的影响 | 第109-114页 |
| 5.3.1 井型结构对摩阻扭矩的影响 | 第109-112页 |
| 5.3.2 弯曲井段曲率半径对摩阻扭矩的影响 | 第112-114页 |
| 5.4 钻井参数对摩阻扭矩的影响 | 第114-117页 |
| 5.5 井径扩大率、摩擦系数对摩阻扭矩的影响 | 第117-120页 |
| 5.6 本章小节 | 第120-123页 |
| 第6章 气体钻水平井延伸方法及延伸能力预测模型研究 | 第123-158页 |
| 6.1 基于被动式减摩工具的延伸能力研究 | 第123-130页 |
| 6.1.1 原理及功能介绍 | 第123页 |
| 6.1.2 案例井减摩效果分析 | 第123-128页 |
| 6.1.3 被动式减摩工具减摩效果实验验证 | 第128-130页 |
| 6.2 基于主动式减摩工具的延伸能力研究 | 第130-134页 |
| 6.2.1 工作原理及可行性介绍 | 第130-132页 |
| 6.2.2 案例井减摩效果分析 | 第132-134页 |
| 6.3 基于井眼轨迹优化的延伸能力研究 | 第134-149页 |
| 6.3.1 井眼轨迹设计要求 | 第134-135页 |
| 6.3.2 井眼轨迹结构类型及设计数学模型 | 第135-140页 |
| 6.3.3 基于不同井眼轨迹的摩阻扭矩数学模型建立 | 第140-143页 |
| 6.3.4 以摩阻最小为性能指标的井眼轨迹优化 | 第143-145页 |
| 6.3.5 案例井井眼轨迹优化 | 第145-149页 |
| 6.4 气体钻水平井极限延伸能力预测模型 | 第149-156页 |
| 6.4.1 水平井段极限延伸影响因素分析 | 第149-151页 |
| 6.4.2 水平井极限延伸预测模型 | 第151-153页 |
| 6.4.3 采用减摩措施前后案例井极限延伸长度预测 | 第153-156页 |
| 6.5 本章小结 | 第156-158页 |
| 第7章 结论与展望 | 第158-161页 |
| 7.1 结论 | 第158-160页 |
| 7.2 展望 | 第160-161页 |
| 致谢 | 第161-162页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及科研成果 | 第162-163页 |
| 参考文献 | 第163-174页 |
