直旋混合射流流场特性及破岩机理研究
| 中文摘要 | 第3-5页 |
| 英文摘要 | 第5-6页 |
| 1 绪论 | 第10-20页 |
| 1.1 问题的提出及研究意义 | 第10-11页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第11-16页 |
| 1.2.1 水力喷射径向钻井技术研究现状 | 第11-12页 |
| 1.2.2 自进式射流钻头研究现状 | 第12-15页 |
| 1.2.3 直旋混合射流流场研究现状 | 第15页 |
| 1.2.4 射流破岩机理研究现状 | 第15-16页 |
| 1.3 课题研究内容及技术路线 | 第16-20页 |
| 1.3.1 研究内容 | 第16-17页 |
| 1.3.2 技术路线 | 第17-20页 |
| 2 直旋混合射流钻头设计及流场分析 | 第20-64页 |
| 2.1 钻头结构及初步设计 | 第20-27页 |
| 2.1.1 钻头基本结构 | 第20-21页 |
| 2.1.2 钻头初步设计 | 第21-27页 |
| 2.2 基于FLUENT关键参数设计 | 第27-36页 |
| 2.2.1 关键参数选择 | 第27-28页 |
| 2.2.2 数学模型建立 | 第28-29页 |
| 2.2.3 实体建模及边界条件 | 第29-30页 |
| 2.2.4 结果与分析 | 第30-36页 |
| 2.3 基于 3DPIV流场特性测试 | 第36-55页 |
| 2.3.1 射流旋度 | 第36-37页 |
| 2.3.2 实验装置 | 第37-41页 |
| 2.3.3 PIV测试原理及步骤 | 第41-42页 |
| 2.3.4 实验方法及步骤 | 第42-43页 |
| 2.3.5 实验结果及分析 | 第43-55页 |
| 2.4 直旋混合射流基本结构 | 第55-62页 |
| 2.4.1 射流结构分区 | 第56-58页 |
| 2.4.2 射流速度分布规律 | 第58-62页 |
| 2.5 本章小结 | 第62-64页 |
| 3 直旋混合射流破岩特性及机理研究 | 第64-92页 |
| 3.1 三类射流冲孔对比实验 | 第64-68页 |
| 3.1.1 实验设备 | 第64-66页 |
| 3.1.2 实验方法及步骤 | 第66页 |
| 3.1.3 实验结果及分析 | 第66-68页 |
| 3.2 三类射流流场 3DPIV对比测试 | 第68-72页 |
| 3.2.1 轴向速度场 | 第68-69页 |
| 3.2.2 径向速度场 | 第69-70页 |
| 3.2.3 切向速度场 | 第70-72页 |
| 3.3 直旋混合射流破岩机理分析 | 第72-75页 |
| 3.3.1 流场特性与冲孔特性的关系 | 第72-74页 |
| 3.3.2 直旋混合射流破岩机理分析 | 第74-75页 |
| 3.4 直旋混合射流流场特性对破岩的影响 | 第75-79页 |
| 3.4.1 射流能量对破岩的影响 | 第75-76页 |
| 3.4.2 直旋混合比对破岩的影响 | 第76-78页 |
| 3.4.3 旋流强度对破岩的影响 | 第78-79页 |
| 3.5 钻头钻孔实验研究 | 第79-88页 |
| 3.5.1 实验装置及材料 | 第79-83页 |
| 3.5.2 实验方法 | 第83页 |
| 3.5.3 实验结果及分析 | 第83-88页 |
| 3.6 直旋混合射流钻头设计准则 | 第88-89页 |
| 3.7 本章小结 | 第89-92页 |
| 4 直旋混合射流钻头延伸能力研究 | 第92-108页 |
| 4.1 系统受力分析 | 第92-98页 |
| 4.1.1 钻头自进力 | 第93-97页 |
| 4.1.2 外部流体对钻头的压力 | 第97页 |
| 4.1.3 系统的摩擦阻力 | 第97-98页 |
| 4.2 系统压力损失分析 | 第98-100页 |
| 4.2.1 压力损失理论 | 第98页 |
| 4.2.2 压力损失测试 | 第98-100页 |
| 4.3 径向钻井系统极限深度预测模型 | 第100页 |
| 4.4 极限深度实例计算及分析 | 第100-102页 |
| 4.4.1 系统压力损失计算及分析 | 第100-101页 |
| 4.4.2 极限深度计算及分析 | 第101-102页 |
| 4.5 关键参数影响分析 | 第102-106页 |
| 4.5.1 泵压 | 第102页 |
| 4.5.2 前喷嘴直径 | 第102-103页 |
| 4.5.3 射流扩散角 | 第103-104页 |
| 4.5.4 叶轮中心孔直径 | 第104-105页 |
| 4.5.5 后喷嘴直径 | 第105页 |
| 4.5.6 后喷嘴倾角 | 第105-106页 |
| 4.6 本章小结 | 第106-108页 |
| 5 结论与展望 | 第108-110页 |
| 5.1 主要结论 | 第108-109页 |
| 5.2 创新点 | 第109页 |
| 5.3 展望 | 第109-110页 |
| 致谢 | 第110-112页 |
| 参考文献 | 第112-118页 |
| 附录 | 第118页 |
| A 作者攻读博士学位期间发表主要论文目录 | 第118页 |
| B 作者攻读博士学位期间参加科研项目情况 | 第118页 |
