自激振荡式旋转冲击钻井提速技术适应性研究

目录

声明

第一章 绪 论

1.1 研究背景及意义

1.2 旋冲钻井工具研究现状

1.3 自激振荡射流理论及配套钻井工具研究现状

1.3.1 自激振荡射流理论国内外研究现状

1.3.2 自激振荡喷嘴钻头钻井提速技术

1.3.3 自激振荡式旋转冲击钻井提速

1.3.4 自激振荡式高速旋冲钻井提速

1.4 论文的研究目标和研究内容

1.4.1 研究目标

1.4.1 研究内容

第二章 自激振荡旋转冲击钻井系统输出凿入力研究

2.1 自激振荡式冲击破岩凿入系统物理模型

2.2 自激冲击力拟合方程假设形式及其验证

2.3 自激振荡冲击凿入数学模型的建立

2.4 自激振荡冲击系统输出凿入力影响因素分析

2.4.1 冲击频率对凿入力的影响

2.4.2 冲击力幅值对凿入力的影响

2.4.3 钻压对凿入力的影响

2.4.4 凿入系数对凿入力的影响

2.5 本章小结

第三章 自激振荡旋转冲击破岩仿真及影响因素分析

3.1 破岩仿真技术及损伤材料模型

3.1.1 显式非线性仿真模拟

3.1.2 损伤材料模型

3.2 自激振荡旋转冲击破岩动力学仿真

3.2.1 假设条件

3.2.2 物理模型的建立及网格划分

3.2.3 边值条件及外部载荷

3.2.4 模拟参数及边界条件

3.3 模拟案例岩石材料的力学参数计算

3.3.1 岩石主要力学参数及其计算方法

3.3.2 岩石力学剖面的建立

3.4 岩石力学参数聚类分析及分群结果提取

3.4.1 K-means聚类方法

3.4.2 岩石力学参数聚类

3.4.3 岩石力学参数的分析及提取

3.5 冲击参数对破岩仿真影响分析

3.5.1 PDC破岩过程模拟分析

3.5.2 冲击力幅值对破岩效果的影响

3.5.3 冲击频率对破岩效果的影响

3.6 不同分群岩石材料对冲击方式的响应分析

3.6.1 分群1类岩石提速响应分析

3.6.2 分群2类岩石提速响应分析

3.6.3 分群3类岩石提速响应分析

3.7 本章小结

第四章 自激振荡式旋转冲击钻井技术提速适应性对比验证

4.1 高速旋冲与自激旋冲中深部相对较硬地层提速效果对比

4.2.1 实验井基本信息及实验方案

4.2.2 具体施工过程

4.2.3 工具和钻头应用对比

4.2.4 机械钻速对比分析

4.2高速旋冲与自激旋冲浅层相对较软地层提速效果对比

4.2.1 高速旋冲上部软岩地层提速实验

4.2.2 自激旋冲上部软岩地层提速实验

4.2.3 自激旋冲与高速旋冲机械钻速对比

4.3 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士期间获得的学术成果

致谢