长距离定向穿越复合扩孔器研究
| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4页 |
| 第1章 绪论 | 第8-17页 |
| 1.1 研究背景 | 第8-9页 |
| 1.2 问题的提出 | 第9-11页 |
| 1.3 国内外研究现状 | 第11-15页 |
| 1.3.1 国外研究概况 | 第12-13页 |
| 1.3.2 国内研究概况 | 第13-15页 |
| 1.4 研究目的、意义与主要内容 | 第15-17页 |
| 1.4.1 研究目的、意义 | 第15页 |
| 1.4.2 研究内容 | 第15-17页 |
| 第2章 水平定向钻穿越技术 | 第17-31页 |
| 2.1 水平定向钻施工工艺 | 第17-19页 |
| 2.1.1 钻导向孔 | 第17-18页 |
| 2.1.2 预扩孔 | 第18-19页 |
| 2.1.3 管线回拖 | 第19页 |
| 2.2 水平定向钻钻进系统组成 | 第19-26页 |
| 2.2.1 水平定向钻钻机系统 | 第19-21页 |
| 2.2.2 动力钻具 | 第21-22页 |
| 2.2.3 扩孔器 | 第22-24页 |
| 2.2.4 稳定器 | 第24-25页 |
| 2.2.5 泥浆系统 | 第25-26页 |
| 2.3 扩孔器地质适用性 | 第26-27页 |
| 2.4 扩孔级差理论 | 第27-30页 |
| 2.4.1 扩孔级差计算方法一 | 第27-29页 |
| 2.4.2 扩孔级差计算方法二 | 第29-30页 |
| 2.4.3 两种方法适用性 | 第30页 |
| 2.5 本章小结 | 第30-31页 |
| 第3章 牙轮扩孔器运动学分析 | 第31-47页 |
| 3.1 牙轮扩孔器结构 | 第31页 |
| 3.2 牙轮扩孔器几何学 | 第31-35页 |
| 3.2.1 复合坐标系 | 第31-33页 |
| 3.2.2 扩孔器牙齿特征点在动坐标中位置 | 第33-34页 |
| 3.2.3 扩孔器牙齿特征点静坐标中的位置 | 第34-35页 |
| 3.3 牙轮扩孔器运动学 | 第35-38页 |
| 3.3.1 牙轮扩孔器速度方程 | 第35-36页 |
| 3.3.2 牙轮扩孔器加速度方程 | 第36-37页 |
| 3.3.3 牙轮扩孔器速比方程 | 第37-38页 |
| 3.4 牙轮扩孔器运动学仿真 | 第38-46页 |
| 3.4.1 运动学仿真模型建立 | 第38-40页 |
| 3.4.2 仿真工况条件 | 第40页 |
| 3.4.3 仿真轨迹分析 | 第40-46页 |
| 3.5 本章小结 | 第46-47页 |
| 第4章 牙轮扩孔器与岩石相互作用仿真 | 第47-64页 |
| 4.1 牙轮扩孔器动力学 | 第47-48页 |
| 4.1.1 牙轮扩孔器驱动力矩 | 第47页 |
| 4.1.2 轴向作用力 | 第47页 |
| 4.1.3 牙轮的旋转力矩和滑动阻力矩 | 第47-48页 |
| 4.1.4 牙轮的摩擦力矩 | 第48页 |
| 4.2 ABAQUS在岩土工程的适用性 | 第48-49页 |
| 4.2.1 ABAQUS在岩土工程的适用性 | 第48-49页 |
| 4.2.2 ABAQUS仿真流程 | 第49页 |
| 4.3 岩石本构模型 | 第49-54页 |
| 4.3.1 弹性模型 | 第49-51页 |
| 4.3.2 塑性模型 | 第51-54页 |
| 4.4 牙轮扩孔器与岩石相互作用模型建立 | 第54-57页 |
| 4.4.1 三维模型建立 | 第54-55页 |
| 4.4.2 材料参数 | 第55-56页 |
| 4.4.3 网格、载荷及边界条件 | 第56-57页 |
| 4.5 仿真结果分析 | 第57-63页 |
| 4.5.1 软页岩相互作用过程分析 | 第57-60页 |
| 4.5.2 不同岩石相同拉力分析 | 第60-61页 |
| 4.5.3 相同岩石不同拉力分析 | 第61-62页 |
| 4.5.4 牙齿载荷分析 | 第62-63页 |
| 4.6 本章小结 | 第63-64页 |
| 第5章 牙轮扩孔器结构设计及改进 | 第64-82页 |
| 5.1 齿形选择 | 第64-69页 |
| 5.1.1 齿形类型 | 第64-65页 |
| 5.1.2 选择依据 | 第65-66页 |
| 5.1.3 齿圈排列 | 第66-67页 |
| 5.1.4 布齿计算 | 第67-69页 |
| 5.1.5 齿径与齿高 | 第69页 |
| 5.2 牙轮本体选择 | 第69-73页 |
| 5.2.1 选择原则 | 第69-71页 |
| 5.2.2 本体的确定 | 第71-73页 |
| 5.3 常规20"牙轮扩孔器结构设计 | 第73-75页 |
| 5.3.1 总体尺寸 | 第73-74页 |
| 5.3.2 牙轮、牙掌布置 | 第74页 |
| 5.3.3 芯轴 | 第74-75页 |
| 5.3.4 牙轮防护 | 第75页 |
| 5.3.5 整体结构 | 第75页 |
| 5.4 新型复合牙轮扩孔器结构设计 | 第75-80页 |
| 5.4.1 12"～30"复合牙轮扩孔器 | 第76-78页 |
| 5.4.2 48"～56"复合牙轮扩孔器 | 第78-80页 |
| 5.5 本章小结 | 第80-82页 |
| 第6章 结论与展望 | 第82-84页 |
| 6.1 结论 | 第82-83页 |
| 6.2 展望 | 第83-84页 |
| 致谢 | 第84-85页 |
| 参考文献 | 第85-89页 |
| 攻读硕士学位期间参研项目及学术成果 | 第89页 |
