| 摘要 | 第4-5页 |
| abstract | 第5-6页 |
| 第一章 绪论 | 第11-19页 |
| 1.1 研究目的及意义 | 第11-12页 |
| 1.2 国内外研究现状及存在的问题 | 第12-17页 |
| 1.2.1 PDC钻头泥包机理及泥质岩屑粘附性研究 | 第12-14页 |
| 1.2.2 PDC钻头水力优化设计研究 | 第14-16页 |
| 1.2.3 前人研究存在的问题 | 第16-17页 |
| 1.3 研究目标、内容及拟解决的关键性问题 | 第17-18页 |
| 1.3.1 研究目标 | 第17页 |
| 1.3.2 研究内容 | 第17-18页 |
| 1.3.3 拟解决的关键性问题 | 第18页 |
| 1.4 技术路线 | 第18-19页 |
| 第二章 泥质岩屑粘附机理 | 第19-55页 |
| 2.1 泥质岩屑成分及特性 | 第19-25页 |
| 2.1.1 泥质岩屑成分 | 第19-20页 |
| 2.1.2 泥质岩屑粘附性的“活性”基础 | 第20-25页 |
| 2.2 PDC钻头材料表面特性 | 第25-28页 |
| 2.2.1 固体表面性质和表面反应 | 第25-27页 |
| 2.2.2 PDC钻头材料表面特性 | 第27-28页 |
| 2.3 泥质岩屑粘附机理 | 第28-32页 |
| 2.3.1 泥质岩屑生成及粘附过程 | 第28-29页 |
| 2.3.2 泥质岩屑粘附机理力学作用理论分析 | 第29-32页 |
| 2.4 泥质岩屑-PDC钻头界面粘附力的表征 | 第32-53页 |
| 2.4.1 泥质岩屑粘附系数室内试验测定 | 第34-51页 |
| 2.4.2 泥质岩屑粘附接触面积数值模拟 | 第51-53页 |
| 2.5 本章小结 | 第53-55页 |
| 第三章 基于DPM模型的PDC钻头井底流场数值模拟方法 | 第55-71页 |
| 3.1 钻头井底流场与多相流理论概述 | 第55页 |
| 3.2 PDC钻头井底固液两相流动控制方程 | 第55-59页 |
| 3.2.1 液相流动控制方程 | 第55-57页 |
| 3.2.2 固相运动控制方程 | 第57-59页 |
| 3.2.3 旋转流场模型 | 第59页 |
| 3.3 物理模型与网格划分 | 第59-65页 |
| 3.3.1 真实PDC钻头井底流场模型 | 第59-63页 |
| 3.3.2 流域模型网格划分 | 第63-65页 |
| 3.4 数值模拟初始条件、边界条件与求解策略 | 第65-69页 |
| 3.4.1 初始条件 | 第65-67页 |
| 3.4.2 边界条件 | 第67-69页 |
| 3.4.3 求解策略 | 第69页 |
| 3.5 本章小结 | 第69-71页 |
| 第四章 PDC钻头泥包定量评价方法研究 | 第71-88页 |
| 4.1 井底流场分析 | 第71-79页 |
| 4.1.1 井底面流场分析 | 第71-72页 |
| 4.1.2 刀翼表面附近流场分析 | 第72-75页 |
| 4.1.3 切削齿表面附近钻井液流速分布 | 第75-79页 |
| 4.2 井底岩屑输运轨迹 | 第79-81页 |
| 4.3 泥质岩屑粘附临界水力条件 | 第81-85页 |
| 4.3.1 泥质岩屑发生粘附时受力分析 | 第81-83页 |
| 4.3.2 泥质岩屑粘附临界钻井液流速计算模型 | 第83-85页 |
| 4.4 PDC钻头泥包趋势定量评价指标 | 第85-86页 |
| 4.5 本章小结 | 第86-88页 |
| 第五章 水力因素对PDC钻头泥包趋势影响规律研究 | 第88-105页 |
| 5.1 水力参数对PDC钻头泥包趋势的影响 | 第88-89页 |
| 5.1.1 钻井液排量对Ra的影响 | 第88页 |
| 5.1.2 喷嘴尺寸对Ra的影响 | 第88-89页 |
| 5.2 水力结构对PDC钻头泥包趋势的影响 | 第89-96页 |
| 5.2.1 喷嘴数量对Ra的影响 | 第89-90页 |
| 5.2.2 喷嘴组合方式对Ra的影响 | 第90-92页 |
| 5.2.3 喷嘴外倾角对Ra的影响 | 第92-93页 |
| 5.2.4 刀翼高度对Ra的影响 | 第93-94页 |
| 5.2.5 导流板对Ra的影响 | 第94-96页 |
| 5.3 其他参数对PDC钻头泥包趋势的影响 | 第96-98页 |
| 5.3.1 岩屑尺寸对Ra的影响 | 第96-98页 |
| 5.3.2 钻头转速对Ra的影响 | 第98页 |
| 5.4 部分数值模拟结果实验验证 | 第98-102页 |
| 5.4.1 喷嘴数量对钻头泥包的影响 | 第98-100页 |
| 5.4.2 刀翼高度对钻头泥包的影响 | 第100-101页 |
| 5.4.3 导流板对钻头泥包的影响 | 第101-102页 |
| 5.5 PDC钻头防泥包水力优化设计 | 第102-103页 |
| 5.6 本章小结 | 第103-105页 |
| 结论 | 第105-106页 |
| 参考文献 | 第106-112页 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 | 第112-113页 |
| 致谢 | 第113-114页 |
| 作者简历 | 第114页 |