微心钻头破岩机理研究及心部结构设计
| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4-5页 |
| 第一章 绪论 | 第9-17页 |
| 1.1 研究的目的及意义 | 第9-10页 |
| 1.1.1 研究背景 | 第9页 |
| 1.1.2 研究目的 | 第9-10页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第10-15页 |
| 1.2.1 PDC钻头发展现状 | 第10-11页 |
| 1.2.2 微取心钻头发展现状 | 第11-15页 |
| 1.3 本文研究的主要内容 | 第15-17页 |
| 第二章 微心钻头基本理论 | 第17-27页 |
| 2.1 微心钻头的结构特点 | 第17页 |
| 2.2 微心钻头工作原理 | 第17-22页 |
| 2.2.1 微心岩心的破碎过程 | 第17-19页 |
| 2.2.2 固定切削结构的破岩机理 | 第19页 |
| 2.2.3 心部结构的破岩机理 | 第19-22页 |
| 2.3 微心钻头切削齿的受力分析 | 第22-24页 |
| 2.4 微心钻头提高机械钻速的理论分析 | 第24-25页 |
| 2.5 微心钻头的失效形式 | 第25-27页 |
| 第三章 心部空间设计实验研究 | 第27-56页 |
| 3.1 岩石应力-应变过程分析及变形阶段 | 第27-28页 |
| 3.2 静压破碎实验 | 第28-35页 |
| 3.2.1 实验目的与思路 | 第28-29页 |
| 3.2.2 实验样品加工 | 第29页 |
| 3.2.3 实验设备 | 第29-30页 |
| 3.2.4 实验方法 | 第30-31页 |
| 3.2.5 实验过程 | 第31-35页 |
| 3.3 折断破碎实验 | 第35-38页 |
| 3.3.1 实验目的 | 第35页 |
| 3.3.2 实验样品加工 | 第35-36页 |
| 3.3.3 实验方法 | 第36页 |
| 3.3.4 实验过程 | 第36-38页 |
| 3.4 冲击破碎实验 | 第38-42页 |
| 3.4.1 实验目的 | 第38页 |
| 3.4.2 实验岩样的加工 | 第38-39页 |
| 3.4.3 实验设备 | 第39-40页 |
| 3.4.4 实验方法 | 第40页 |
| 3.4.5 实验过程 | 第40-42页 |
| 3.5 实验数据处理与结果分析 | 第42-53页 |
| 3.5.1 数据处理方法 | 第42-43页 |
| 3.5.2 静压实验数据及结果分析 | 第43-47页 |
| 3.5.3 折断实验数据及结果分析 | 第47-49页 |
| 3.5.4 冲击实验数据及结果分析 | 第49-53页 |
| 3.6 关于微心钻头心部结构设计方法的探讨 | 第53-56页 |
| 3.6.1 心部空间的尺寸设计 | 第53-54页 |
| 3.6.2 岩心柱破碎方式的设计 | 第54-55页 |
| 3.6.3 岩心柱成形质量的提高 | 第55页 |
| 3.6.4 大尺寸岩屑排出问题解决 | 第55-56页 |
| 第四章 基于ABAQUS的岩心破碎力学仿真分析 | 第56-68页 |
| 4.1 岩石弹塑性变形有限元分析 | 第56-59页 |
| 4.1.1 岩石弹性阶段本构关系 | 第56-57页 |
| 4.1.2 岩石塑性阶段本构关系 | 第57页 |
| 4.1.3 德鲁克-普拉格强度准则 | 第57-59页 |
| 4.2 微心钻头破岩机理数值模拟分析 | 第59-68页 |
| 4.2.1 有限元仿真方案设计 | 第59页 |
| 4.2.2 有限元仿真过程 | 第59-62页 |
| 4.2.3 仿真结果 | 第62-68页 |
| 第五章 微心实验钻头的研制及室内钻岩实验 | 第68-86页 |
| 5.1 微心实验钻头的设计目的 | 第68页 |
| 5.2 设计要求 | 第68页 |
| 5.3 微心实验钻头的结构设计 | 第68-75页 |
| 5.3.1 冠部曲线设计 | 第68-69页 |
| 5.3.2 实验钻头的布齿设计 | 第69-71页 |
| 5.3.3 滑动刀翼的结构设计 | 第71-72页 |
| 5.3.4 微心空间破岩结构的设计 | 第72-74页 |
| 5.3.5 水力结构的设计 | 第74页 |
| 5.3.6 实验微心钻头成品展示 | 第74-75页 |
| 5.4 全钻进室内实验 | 第75-86页 |
| 5.4.1 实验目的 | 第75页 |
| 5.4.2 实验方法 | 第75-76页 |
| 5.4.3 实验设备 | 第76-77页 |
| 5.4.4 实验准备 | 第77-79页 |
| 5.4.5 实验过程 | 第79-80页 |
| 5.4.6 数据处理及实验结果分析 | 第80-86页 |
| 第六章 总结 | 第86-88页 |
| 6.1 主要研究成果 | 第86-87页 |
| 6.2 存在的问题及今后的任务 | 第87页 |
| 6.3 本文主要创新点 | 第87-88页 |
| 致谢 | 第88-89页 |
| 攻读硕士期间发表的论文及科研成果 | 第89-90页 |
| 参考文献 | 第90-92页 |
