考虑流固耦合的钻柱动力学研究
| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 论文创新点摘要 | 第8-12页 |
| 第1章 绪论 | 第12-22页 |
| 1.1 研究背景及选题意义 | 第12-13页 |
| 1.2 钻柱力学以及小波有限元研究现状 | 第13-21页 |
| 1.2.1 钻柱力学研究现状 | 第13-19页 |
| 1.2.2 小波有限元研究现状 | 第19-21页 |
| 1.3 主要研究内容 | 第21-22页 |
| 第2章 基于小波有限元方法的梁单元的建立 | 第22-56页 |
| 2.1 小波 | 第22-36页 |
| 2.1.1 小波 | 第22页 |
| 2.1.2 多分辨分析 | 第22-23页 |
| 2.1.3 小波函数 | 第23-31页 |
| 2.1.4 联系系数的计算 | 第31-36页 |
| 2.2 小波单元的构造 | 第36-47页 |
| 2.2.1 C_0型小波单元的构造 | 第36-42页 |
| 2.2.2 一维C_1型小波单元的构造 | 第42-47页 |
| 2.3 空间梁单元的构造 | 第47-52页 |
| 2.4 梁单元在动力学计算方面精度的验证 | 第52-55页 |
| 2.4.1 固有频率计算 | 第52-54页 |
| 2.4.2 动力学计算 | 第54-55页 |
| 2.5 本章小结 | 第55-56页 |
| 第3章 基于小波有限元的钻柱动力学计算 | 第56-74页 |
| 3.1 井眼轨迹拟合 | 第56-61页 |
| 3.1.1 基于张力样条法的井眼轨迹拟合 | 第56-58页 |
| 3.1.2 井眼坐标的计算 | 第58-59页 |
| 3.1.3 实例计算 | 第59-61页 |
| 3.2 钻柱动力学模型的建立 | 第61-66页 |
| 3.2.1 坐标系的建立 | 第61-62页 |
| 3.2.2 基本假设及边界条件 | 第62页 |
| 3.2.3 钻柱系统的有限元模型 | 第62-66页 |
| 3.3 钻柱的受力 | 第66-69页 |
| 3.4 基于元胞单元法的钻柱动力学方程求解 | 第69-70页 |
| 3.5 实例计算 | 第70-73页 |
| 3.6 本章小结 | 第73-74页 |
| 第4章 钻进时考虑流固耦合的钻柱动力学研究 | 第74-96页 |
| 4.1 钻柱与钻井液流固耦合动力学 | 第74-77页 |
| 4.2 简化情况下的考虑流固耦合的钻柱动力学计算 | 第77-86页 |
| 4.2.1 模型的建立 | 第77-81页 |
| 4.2.2 实例计算 | 第81-86页 |
| 4.3 考虑流固耦合的钻柱与井壁碰撞的特性研究 | 第86-94页 |
| 4.3.1 数值模拟与分析 | 第86-90页 |
| 4.3.2 钻柱与井壁碰撞影响因素分析 | 第90-94页 |
| 4.4 本章小结 | 第94-96页 |
| 第5章 起下钻时考虑流固耦合的钻柱动力学研究 | 第96-140页 |
| 5.1 起下钻时钻柱动力学模型的建立 | 第96-106页 |
| 5.1.1 井眼轨迹几何描述 | 第96-98页 |
| 5.1.2 钻柱运动平衡方程 | 第98-103页 |
| 5.1.3 本构方程 | 第103-106页 |
| 5.2 钻井液的动力学微分方程 | 第106-109页 |
| 5.2.1 连续方程的建立 | 第106-108页 |
| 5.2.2 运动方程的建立 | 第108-109页 |
| 5.3 钻柱起下时井下系统动力学模型的求解 | 第109-129页 |
| 5.3.1 系数的计算 | 第109-113页 |
| 5.3.2 动力学微分方程组的建立及求解 | 第113-117页 |
| 5.3.3 初始条件及边界条件处理 | 第117-124页 |
| 5.3.4 钻井液流变参数的计算 | 第124-127页 |
| 5.3.5 粘滞阻力的确定 | 第127-129页 |
| 5.4 实例计算及波动压力与反压差影响因素分析 | 第129-138页 |
| 5.4.1 实例计算 | 第129-133页 |
| 5.4.2 波动压力及反压差影响因素分析 | 第133-138页 |
| 5.5 本章小结 | 第138-140页 |
| 第6章 结论及展望 | 第140-142页 |
| 6.1 结论 | 第140-141页 |
| 6.2 展望 | 第141-142页 |
| 附录 | 第142-145页 |
| 参考文献 | 第145-153页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 | 第153-154页 |
| 攻读博士学位期间参与的科研项目 | 第154-155页 |
| 致谢 | 第155-156页 |
| 个人简历 | 第156页 |
