123,123,123

內(nèi)容簡(jiǎn)介

　　構(gòu)建了包括鉆井系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模、鉆頭及鉆柱動(dòng)靜態(tài)特性分析、鉆柱與井壁接觸問題、井眼軌跡預(yù)測(cè)與控制問題等內(nèi)容的鉆井系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)行為理論體系；分別建立了基于鉆柱、BHA、鉆頭、井底巖石、井壁等相互作用下的鉆井系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型、鉆頭在鉆井過程中的位移模型和井眼軌跡預(yù)測(cè)模型等，并根據(jù)所建多重?cái)?shù)學(xué)模型，開展了確定性與隨機(jī)性、連續(xù)變量與離散變量耦合作用的大型非線性系統(tǒng)的數(shù)值求解方法研究；結(jié)合工程的應(yīng)用闡述了與鉆井系統(tǒng)密切相關(guān)的優(yōu)化設(shè)計(jì)理論和防斜控制技術(shù)，以及自行研發(fā)的仿真分析軟件?！躲@井系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真研究及應(yīng)用》可作為石油高等院校研究生教材，也可作為石油工程、機(jī)械設(shè)計(jì)、應(yīng)用力學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)等專業(yè)領(lǐng)域的工程技術(shù)人員的參考資料。

作者簡(jiǎn)介

　　劉清友，男，l965年10月出生于重慶開縣。1986年畢業(yè)于西南石油大學(xué)礦機(jī)專業(yè)，隨后留校任教。1991年獲得重慶大學(xué)機(jī)械工程碩士學(xué)位，1997年獲得西南石油大學(xué)博士學(xué)位，1999年完成了在重慶大學(xué)機(jī)械傳動(dòng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的博士后研究工作。現(xiàn)擔(dān)任西南石油大學(xué)研究生部主任，為西南石油大學(xué)油氣藏地質(zhì)及開發(fā)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室固定研究人員、學(xué)術(shù)骨干，教授．博士生導(dǎo)師。先后主持了國(guó)家863、國(guó)家支持計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、教育部、三大石油公司和四川省等各類基金項(xiàng)目26項(xiàng)．其他各類研究項(xiàng)目30余項(xiàng)；已獲得省部級(jí)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)2項(xiàng)、二等獎(jiǎng)2項(xiàng)，三等獎(jiǎng)3項(xiàng)：獲得國(guó)家專利22項(xiàng)；開發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的專用仿真軟件6套：發(fā)表論文l40余篇，其中被三大檢索機(jī)構(gòu)收錄53篇：參加國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議8次，大會(huì)特邀報(bào)告3次：撰寫專著3部，先后獲得“新世紀(jì)百千萬人才工程”國(guó)家級(jí)人選、“國(guó)務(wù)院政府津貼專家”、“四川省學(xué)術(shù)和技術(shù)帶頭人”、”四川省科技創(chuàng)新優(yōu)秀人才獎(jiǎng)”、“四川省有突出貢獻(xiàn)的優(yōu)秀專家”、“孫越崎科技教育基金第十一屆能源科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)青年科技獎(jiǎng)”、四川省第六屆“高校十佳青年教師”、“四川省青年科技獎(jiǎng)”等榮譽(yù)稱號(hào)。孟慶華，女，1975年11月出生于黑龍江省，博士。2004年獲得哈爾濱師范大學(xué)理學(xué)專業(yè)碩士學(xué)位，2007年獲得東北林業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院工學(xué)博士學(xué)位。目前正在西南石油大學(xué)石油與天然氣工程科研流動(dòng)站從事博士后研究工作．主要從事系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能分析與數(shù)值模擬方面科研工作。參與科研課題7項(xiàng)．其中國(guó)家級(jí)科研課題3項(xiàng)，省部級(jí)科研課題4項(xiàng)。

圖書目錄

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(dòng)力學(xué)概述
參考文獻(xiàn)
第二章鉆柱幾何非線性動(dòng)力學(xué)研究
§2.1 直井段鉆柱幾何非線性動(dòng)力學(xué)分析
2.1.1 基本假設(shè)
2.1.2 鉆柱系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)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?jiǎng)偠染仃?br />2.1.5 直線梁鉆柱單元質(zhì)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(biāo)轉(zhuǎn)換
§2.2 曲井段鉆柱幾何非線性動(dòng)力學(xué)分析
2.2.1 曲線梁位移函數(shù)
2.2.2 鉆柱系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的曲線梁格式
2.2.3 曲線梁鉆柱單元?jiǎng)偠染仃?br />2.2.4 曲線梁鉆柱單元質(zhì)量矩陣和阻尼矩陣
參考文獻(xiàn)
第三章鉆柱參考構(gòu)形及初始問題研究
§3.1 基于數(shù)學(xué)描述的鉆柱參考構(gòu)形分析
3.1.1 鉆柱參考構(gòu)形問題描述
3.1.2 鉆柱參考構(gòu)形軸線位置坐標(biāo)插值函數(shù)
3.1.3 鉆柱參考構(gòu)形軸線位置坐標(biāo)的導(dǎo)函數(shù)
3.1.4 鉆柱參考構(gòu)形軸線的曲率和撓率
§3.2 基于數(shù)學(xué)描述的鉆柱初始問題分析
3.2.1 初位移的計(jì)算
3.2.2 單兀畸變的計(jì)算
3.2.3 單元內(nèi)初始內(nèi)力的等效節(jié)點(diǎn)力
參考文獻(xiàn)
第四章井眼內(nèi)鉆柱與井壁接觸非線性動(dòng)力學(xué)研究
§4.1 鉆柱接觸碰撞非線性動(dòng)力學(xué)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(dòng)力學(xué)有限元格式
§4.2 基于元胞自動(dòng)機(jī)的鉆柱非線性動(dòng)力學(xué)研究
4.2.1 元胞自動(dòng)機(jī)基本理論
4.2.2 基于元胞自動(dòng)機(jī)的鉆柱非線性動(dòng)力學(xué)求解方法
4.2.3 元胞自動(dòng)機(jī)計(jì)算實(shí)例
參考文獻(xiàn)
第五章基于鉆柱動(dòng)力學(xué)氣體鉆井防斜技術(shù)研究
§5.1 氣體鉆井井斜機(jī)理分析
§5.2 氣體鉆井防斜技術(shù)
§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(dòng)力學(xué)的有限元分析
5.3.2 氣體鉆井中下部鉆具組合動(dòng)力學(xué)分析
§5.4 氣體鉆井鉆柱動(dòng)力學(xué)特性仿真結(jié)果分析
參考文獻(xiàn)
第六章小井眼側(cè)鉆水平井鉆柱動(dòng)力學(xué)分析
§6.1 鉆柱摩阻模型建立
6.1.1 基本假設(shè)與坐標(biāo)系的建立
6.1.2 建立模型
6.1.3 旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)狀態(tài)時(shí)的摩阻模型
6.1.4 復(fù)合運(yùn)動(dòng)摩阻系數(shù)的確定
6.1.5 黏滯力數(shù)學(xué)模型
§6.2 小井眼側(cè)鉆水平井鉆柱動(dòng)力學(xué)分析
6.2.1 鉆柱系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型的建立
6.2.2 鉆柱的外載荷
6.2.3 結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)非線性方程
6.2.4 鉆柱與井壁接觸的動(dòng)力學(xué)模型
§6.3 動(dòng)力學(xué)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(cè)鉆水平井動(dòng)力學(xué)評(píng)價(jià)系統(tǒng)軟件
6.4.1 評(píng)價(jià)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
6.4.2 各個(gè)模塊功能說明
6.4.3 軟件運(yùn)行環(huán)境
§6.5 小井眼側(cè)鉆水平井鉆柱仿真分析
6.5.l 小井眼側(cè)鉆水平井鉆柱靜力學(xué)仿真分析
6.5.2 小井眼側(cè)鉆水平井鉆柱動(dòng)力學(xué)仿真分析
參考文獻(xiàn)
第七章基于多自由度牙輪鉆頭動(dòng)力學(xué)的井眼軌跡研究
§7.1 巖石物理力學(xué)性能試驗(yàn)研究
7.1.1 嘉陵江灰?guī)r的物性描述
7.1.2 巖石抗拉強(qiáng)度測(cè)定
7.1.3 巖石單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)
7.1.4 巖石三軸強(qiáng)度試驗(yàn)
7.1.5 巖石的硬度和塑性系數(shù)測(cè)定
7.1.6 巖石的可鉆性測(cè)定
7.1.7 嘉一灰?guī)r力學(xué)性能分析
§7.2 鉆頭破巖機(jī)理研究
7.2.1 分析破巖應(yīng)力的理論基礎(chǔ)
7.2.2 巖石在不同硬質(zhì)合金鑲齒壓人時(shí)的應(yīng)力分布
7.2.3 巖石在不同齒形壓人時(shí)破碎的基本特點(diǎn)
§7.3 牙輪鉆頭幾何模型
7.3.1 坐標(biāo)系的建立
7.3.2 牙輪上任一點(diǎn)的幾何學(xué)基本方程
7.3.3 牙輪結(jié)構(gòu)仿真模型
§7.4 九自由度牙輪鉆頭動(dòng)力學(xué)模型
7.4.1 三牙輪鉆頭動(dòng)力學(xué)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(dòng)坐標(biāo)變換
7.5.3 鉆頭位移模型
§7.6 基于牙輪鉆頭動(dòng)力學(xué)的井眼軌跡模擬
7.6.1 計(jì)算方法
7.6.2 仿真試驗(yàn)與結(jié)果分析
參考文獻(xiàn)
第八章基于小波分析的井眼軌跡預(yù)測(cè)模型
第九章鉆井系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)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(dá)式
附錄2 常用小波函數(shù)的主要性質(zhì)
附錄3 仿真數(shù)據(jù)