控压钻井节流阀工作机理数值模拟及实验研究
| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4-5页 |
| 第1章 绪论 | 第9-18页 |
| 1.1 课题背景及研究意义 | 第9页 |
| 1.2 国内外发展研究现状 | 第9-16页 |
| 1.2.1 控压钻井技术发展现状 | 第9-12页 |
| 1.2.2 节流阀特性研究现状 | 第12-14页 |
| 1.2.3 冲蚀磨损研究现状 | 第14-16页 |
| 1.3 本文研究的主要内容、思路及目的 | 第16-17页 |
| 1.3.1 主要研究内容 | 第16-17页 |
| 1.3.2 研究思路及技术路线 | 第17页 |
| 1.3.3 研究目的 | 第17页 |
| 1.4 论文创新点 | 第17-18页 |
| 第2章 控压钻井节流阀工作机理理论研究 | 第18-38页 |
| 2.1 新型控压钻井节流阀设计方案 | 第18-25页 |
| 2.1.1 前期调研 | 第18-23页 |
| 2.1.2 新型控压钻井节流阀设计方案 | 第23-25页 |
| 2.2 控压钻井节流阀控压节流特性理论分析 | 第25-30页 |
| 2.2.1 节流阀的常见流量特性 | 第25-26页 |
| 2.2.2 节流阀流量计算理论基础 | 第26-28页 |
| 2.2.3 节流阀开度与节流压差的调节特性 | 第28-29页 |
| 2.2.4 节流阀调节过程过流面积的表达式 | 第29-30页 |
| 2.3 液固两相流动力学模型 | 第30-37页 |
| 2.3.1 基本控制方程 | 第30-32页 |
| 2.3.2 湍流理论 | 第32-34页 |
| 2.3.3 CFD多相流模型 | 第34-35页 |
| 2.3.4 固相颗粒冲蚀机理 | 第35-37页 |
| 2.3.5 冲蚀模型 | 第37页 |
| 2.4 本章小结 | 第37-38页 |
| 第3章 控压钻井节流阀工作机理仿真研究 | 第38-57页 |
| 3.1 Matlab数值分析 | 第38-39页 |
| 3.1.1 Matlab编程求解和数据分析 | 第38页 |
| 3.1.2 阀芯控压效果验证 | 第38-39页 |
| 3.2 控压钻井节流阀控压节流特性仿真分析 | 第39-51页 |
| 3.2.1 控压钻井节流阀流场计算模型 | 第39-40页 |
| 3.2.2 网格划分 | 第40页 |
| 3.2.3 计算流体域边界条件 | 第40页 |
| 3.2.4 计算结果分析 | 第40-44页 |
| 3.2.5 优化方案分析 | 第44-51页 |
| 3.3 控压钻井节流阀耐冲蚀特性仿真分析 | 第51-56页 |
| 3.3.1 计算流体域边界条件 | 第51-52页 |
| 3.3.2 固相颗粒的流动规律和冲蚀特性 | 第52-53页 |
| 3.3.3 不同工况下冲蚀特性 | 第53-56页 |
| 3.4 本章小结 | 第56-57页 |
| 第4章 控压钻井节流阀控压节流性能实验 | 第57-71页 |
| 4.1 实验目的 | 第57页 |
| 4.2 实验方案 | 第57-58页 |
| 4.3 实验设备 | 第58-61页 |
| 4.4 数据处理方法 | 第61-62页 |
| 4.5 实验数据记录与分析 | 第62-69页 |
| 4.5.1 实验工况及可行性验证 | 第62-63页 |
| 4.5.2 新型控压节流阀控压节流性能实验 | 第63-67页 |
| 4.5.3 阀座倒角处理控压节流性能实验 | 第67-69页 |
| 4.5.4 实验结论 | 第69页 |
| 4.6 本章小结 | 第69-71页 |
| 第5章 控压钻井节流阀耐冲蚀性能实验 | 第71-89页 |
| 5.1 实验目的 | 第71页 |
| 5.2 实验方案 | 第71-73页 |
| 5.3 实验工况 | 第73-75页 |
| 5.3.1 阀芯阀座表面处理工艺 | 第73-74页 |
| 5.3.2 现场实验工况选择 | 第74-75页 |
| 5.4 实验数据记录与分析 | 第75-88页 |
| 5.4.1 冲蚀位置对比 | 第75-76页 |
| 5.4.2 表面微观形貌对比 | 第76-84页 |
| 5.4.3 质量损失对比 | 第84-85页 |
| 5.4.4 阀芯轮廓变化对比 | 第85-86页 |
| 5.4.5 节流压差趋势评估对比 | 第86-87页 |
| 5.4.6 实验结论 | 第87-88页 |
| 5.5 本章小结 | 第88-89页 |
| 第6章 结论与展望 | 第89-91页 |
| 6.1 结论 | 第89-90页 |
| 6.2 展望 | 第90-91页 |
| 致谢 | 第91-92页 |
| 参考文献 | 第92-96页 |
| 附录A 攻读硕士学位期间发表论文及科研情况 | 第96-97页 |
| 附录B 节流压差仿真数据 | 第97页 |
