井下随钻测量系统中转阀的流体驱动转矩分析研究

目录

声明

第一章 绪 论

1.1 研究背景与意义

1.1.1 随钻测量技术

1.1.2 随钻测量的信号传输方式

1.1.3 随钻测量技术的应用

1.2 国内外研究现状

1.2.1 钻井液连续压力波随钻系统

1.2.2 转阀的转速控制

1.2.3 转阀的流体驱动转矩研究现状

1.3 课题的主要研究内容与创新点

第二章 钻井液流动对转阀转子产生的流体驱动转矩分析

2.1 转阀的结构

2.1.1 流体非稳定流的伯努利方程

2.1.2 转阀产生的流体惯性压力数学建模

2.1.3 转子叶片对钻井液流动的遮挡截面积数学模型

2.1.4 转阀的定转子结构

2.2 转子的负载力矩分析

2.3 转阀流场的CFD仿真分析

2.4 转阀形成的分叉管路及管路的流体能量分析

2.4.1 转阀结构的修正

2.4.2 分叉管路的伯努利方程

2.4.3 转阀中的流量分配与分析

2.4.4 流体惯性压力分析

2.4.5 局部压力损失分析

2.4.6 沿程阻力损失分析

2.5 流体驱动转矩的数学建模与分析

2.5.1 关阀过程流体对转子驱动力分析

2.5.2 开阀过程流体对转子驱动力分析

2.5.3 流体驱动转矩数学模型

2.6 小结

第三章 流体驱动转矩数值计算与CFD仿真分析

3.1 软件简介

3.2 计算模型的参数设置及网格划分

3.3 转阀出口压力的仿真分析

3.4 钻井液流量对流体驱动转矩的影响

3.4.1 关阀过程

3.4.2 开阀过程

3.5 钻井液密度对流体驱动转矩的影响

3.5.1 关阀过程

3.5.2 开阀过程

3.6 转子厚度对流体驱动转矩的影响

3.6.1 关阀过程

3.6.2 开阀过程

3.7 定转子间隙对流体驱动转矩的影响

3.7.1 关阀过程

3.7.2 开阀过程

3.8 转子转速对流体驱动转矩的影响

3.8.1 关阀过程

3.8.2 开阀过程

3.9 钻井液黏度对流体驱动转矩的影响

3.10 小结

结论

参考文献

攻读硕士期间获得的学术成果

致谢