| 摘要 | 第4-5页 |
| abstract | 第5-6页 |
| 第一章 绪论 | 第11-18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12-15页 |
| 1.2.1 破岩方法的研究 | 第12-14页 |
| 1.2.2 破岩机理研究 | 第14-15页 |
| 1.2.3 锥形PDC齿破碎硬岩的试验进展 | 第15页 |
| 1.2.4 存在的问题 | 第15页 |
| 1.3 研究目标、内容及拟解决的关键性问题 | 第15-17页 |
| 1.3.1 研究目标 | 第15-16页 |
| 1.3.2 研究内容 | 第16页 |
| 1.3.3 拟解决的关键性问题 | 第16-17页 |
| 1.4 技术路线 | 第17-18页 |
| 第二章 锥形PDC齿优化设计及研制 | 第18-39页 |
| 2.1 锥形PDC齿锥顶半径尺寸设计 | 第19-29页 |
| 2.1.1 破岩作用力试验研究 | 第20-22页 |
| 2.1.2 锥形PDC齿抗冲击性试验研究 | 第22-26页 |
| 2.1.3 锥形PDC齿磨损试验研究 | 第26-29页 |
| 2.2 锥形PDC齿圆柱直径及锥顶角设计 | 第29-35页 |
| 2.2.1 锥形PDC齿三维有限元模型的建立 | 第30-31页 |
| 2.2.2 施加约束和载荷 | 第31页 |
| 2.2.3 结果分析与结论 | 第31-35页 |
| 2.2.4 结果验证 | 第35页 |
| 2.3 锥形PDC齿材料配方优选 | 第35-38页 |
| 2.3.1 硬质合金基体材料选择 | 第35-36页 |
| 2.3.2 聚晶金刚石材料配方设计 | 第36-37页 |
| 2.3.3 耐磨性和抗冲击性试验 | 第37-38页 |
| 2.4 本章小结 | 第38-39页 |
| 第三章 锥形PDC齿破岩机理数值模拟 | 第39-53页 |
| 3.1 ANSYS/LS-DYNA简介 | 第39页 |
| 3.2 岩石非线性理论 | 第39-42页 |
| 3.2.1 岩石材料本构模型的选取 | 第39-40页 |
| 3.2.2 连续帽盖模型的破坏准则 | 第40-42页 |
| 3.3 锥形PDC齿破岩有限元模型 | 第42-46页 |
| 3.3.1 模型假设 | 第42页 |
| 3.3.2 几何模型与材料模型 | 第42-43页 |
| 3.3.3 接触分析与网格设置 | 第43-45页 |
| 3.3.4 边界及载荷设置 | 第45-46页 |
| 3.4 模拟结果分析 | 第46-52页 |
| 3.4.1 基于裂纹扩展的锥形PDC齿破岩过程分析 | 第46-47页 |
| 3.4.2 锥形PDC齿切削破岩机理研究 | 第47-51页 |
| 3.4.3 PDC复合片与锥形PDC齿切削破岩机理对比 | 第51-52页 |
| 3.5 本章小结 | 第52-53页 |
| 第四章 锥形PDC齿破岩规律研究 | 第53-82页 |
| 4.1 单齿破岩试验 | 第53-62页 |
| 4.1.1 单齿破岩试验装置 | 第53-55页 |
| 4.1.2 单齿试验原理及方法 | 第55-56页 |
| 4.1.3 锥形PDC齿单齿破岩试验方案 | 第56-57页 |
| 4.1.4 锥形PDC齿单齿破岩试验步骤 | 第57-58页 |
| 4.1.5 复合片单齿破岩试验方案 | 第58-59页 |
| 4.1.6 复合片单齿破岩试验步骤 | 第59-60页 |
| 4.1.7 试验数据处理方法 | 第60-62页 |
| 4.2 锥形PDC齿切削角度对破岩效率的影响规律 | 第62-67页 |
| 4.3 钻压对锥形PDC齿破岩效率的影响规律 | 第67-70页 |
| 4.4 锥形PDC齿与PDC复合片破碎硬岩破岩效率的对比 | 第70-71页 |
| 4.5 布齿方式对破岩效率的影响规律 | 第71-81页 |
| 4.5.1 试验钻头设计与加工 | 第72-78页 |
| 4.5.2 试验装置及方案 | 第78-79页 |
| 4.5.3 试验结果及分析 | 第79-81页 |
| 4.6 本章小结 | 第81-82页 |
| 第五章 切削-犁削混合钻头设计与现场试验 | 第82-98页 |
| 5.1 犁切型PDC钻头设计思想 | 第82-83页 |
| 5.2 同轨布齿犁切型钻头个性化设计 | 第83-87页 |
| 5.2.1 四刀翼钻头设计与加工 | 第83-85页 |
| 5.2.2 五刀翼钻头设计与加工 | 第85-87页 |
| 5.3 四刀翼犁切型PDC钻头现场试验及效果分析 | 第87-94页 |
| 5.3.1 盐22-斜31井试验情况 | 第87-91页 |
| 5.3.2 盐斜232井试验情况 | 第91-94页 |
| 5.4 五刀翼犁切型PDC钻头现场试验及效果分析 | 第94-96页 |
| 5.5 本章小结 | 第96-98页 |
| 结论 | 第98-99页 |
| 参考文献 | 第99-104页 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 | 第104-105页 |
| 致谢 | 第105-106页 |
| 作者简介 | 第106页 |
