鉆井系統(tǒng)動力學仿真研究及應用

序
前言
第一章 緒論
§1.1 鉆井系統(tǒng)概述
§1.2 鉆井系統(tǒng)動力學概述
參考文獻
第二章 鉆柱幾何非線性動力學研究
§2.1 直井段鉆柱幾何非線性動力學分析
2.1.1 基本假設
2.1.2 鉆柱系統(tǒng)動力學的直線梁格式
2.1.3 直線梁位移函數(shù)
2.1.4 直線梁鉆柱單元剛度矩陣
2.1.5 直線梁鉆柱單元質量矩陣
2.1.6 直線梁鉆柱單元阻尼矩陣
2.1.7 直線梁鉆柱單元組集整體矩陣
2.1.8 直線梁鉆柱的三維坐標轉換
§2.2 曲井段鉆柱幾何非線性動力學分析
2.2.1 曲線梁位移函數(shù)
2.2.2 鉆柱系統(tǒng)動力學的曲線梁格式
2.2.3 曲線梁鉆柱單元剛度矩陣
2.2.4 曲線梁鉆柱單元質量矩陣和阻尼矩陣
參考文獻
第三章 鉆柱參考構形及初始問題研究
§3.1 基于數(shù)學描述的鉆柱參考構形分析
3.1.1 鉆柱參考構形問題描述
3.1.2 鉆柱參考構形軸線位置坐標插值函數(shù)
3.1.3 鉆柱參考構形軸線位置坐標的導函數(shù)
3.1.4 鉆柱參考構形軸線的曲率和撓率
§3.2 基于數(shù)學描述的鉆柱初始問題分析
3.2.1 初位移的計算
3.2.2 單?；兊挠嬎?br />3.2.3 單元內(nèi)初始內(nèi)力的等效節(jié)點力
參考文獻
第四章 井眼內(nèi)鉆柱與井壁接觸非線性動力學研究
§4.1 鉆柱接觸碰撞非線性動力學分析
4.1.1 接觸碰撞非線性問題
4.1.2 鉆柱與井壁接觸碰撞定解條件
4.1.3 接觸非線性動力學有限元格式
§4.2 基于元胞自動機的鉆柱非線性動力學研究
4.2.1 元胞自動機基本理論
4.2.2 基于元胞自動機的鉆柱非線性動力學求解方法
4.2.3 元胞自動機計算實例
參考文獻
第五章 基于鉆柱動力學氣體鉆井防斜技術研究
§5.1 氣體鉆井井斜機理分析
§5.2 氣體鉆井防斜技術
§5.3 氣體鉆井下部鉆具組合有限元分析
5.3.1 氣體鉆井中鉆柱動力學的有限元分析
5.3.2 氣體鉆井中下部鉆具組合動力學分析
§5.4 氣體鉆井鉆柱動力學特性仿真結果分析
參考文獻
第六章 小井眼側鉆水平井鉆柱動力學分析
§6.1 鉆柱摩阻模型建立
6.1.1 基本假設與坐標系的建立
6.1.2 建立模型
6.1.3 旋轉鉆進狀態(tài)時的摩阻模型
6.1.4 復合運動摩阻系數(shù)的確定
6.1.5 黏滯力數(shù)學模型
§6.2 小井眼側鉆水平井鉆柱動力學分析
6.2.1 鉆柱系統(tǒng)動力學模型的建立
6.2.2 鉆柱的外載荷
6.2.3 結構動力學非線性方程
6.2.4 鉆柱與井壁接觸的動力學模型
§6.3 動力學模型的邊界條件
6.3.l 上端邊界條件
6.3.2 下端邊界條件
§6.4 小井眼側鉆水平井動力學評價系統(tǒng)軟件
6.4.1 評價系統(tǒng)軟件設計
6.4.2 各個模塊功能說明
6.4.3 軟件運行環(huán)境
§6.5 小井眼側鉆水平井鉆柱仿真分析
6.5.l 小井眼側鉆水平井鉆柱靜力學仿真分析
6.5.2 小井眼側鉆水平井鉆柱動力學仿真分析
參考文獻
第七章 基于多自由度牙輪鉆頭動力學的井眼軌跡研究
§7.1 巖石物理力學性能試驗研究
7.1.1 嘉陵江灰?guī)r的物性描述
7.1.2 巖石抗拉強度測定
7.1.3 巖石單軸抗壓強度試驗
7.1.4 巖石三軸強度試驗
7.1.5 巖石的硬度和塑性系數(shù)測定
7.1.6 巖石的可鉆性測定
7.1.7 嘉一灰?guī)r力學性能分析
§7.2 鉆頭破巖機理研究
7.2.1 分析破巖應力的理論基礎
7.2.2 巖石在不同硬質合金鑲齒壓人時的應力分布
7.2.3 巖石在不同齒形壓人時破碎的基本特點
§7.3 牙輪鉆頭幾何模型
7.3.1 坐標系的建立
7.3.2 牙輪上任一點的幾何學基本方程
7.3.3 牙輪結構仿真模型
§7.4 九自由度牙輪鉆頭動力學模型
7.4.1 三牙輪鉆頭動力學模型
7.4.2 接觸齒受力模型
§7.5 井眼軌跡仿真模型
7.5.1 井底和井壁幾何模型描述
7.5.2 鉆頭動坐標變換
7.5.3 鉆頭位移模型
§7.6 基于牙輪鉆頭動力學的井眼軌跡模擬
7.6.1 計算方法
7.6.2 仿真試驗與結果分析
參考文獻
第八章 基于小波分析的井眼軌跡預測模型
第九章 鉆井系統(tǒng)動力學及井眼軌跡模擬研究
附錄1 曲線梁形函數(shù)中非零元素表達式
附錄2 常用小波函數(shù)的主要性質
附錄3 仿真數(shù)據(jù)