旋转导向钻井动态破岩虚拟仿真技术研究

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1、学位论文创新性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安石油大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。论文作者签名：邋学位论文使用授权的说明本人完全了解西安石油大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识

2、产权单位属西安石油大学。学校享有以任何方法发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为西安石油大学。论文作者签名：导师签名：-'￡，派地、日期：Z化．‘．V日期：C)仞华．6．牛·注：如本论文涉密，请在使用授权的说明中指出(含解密年限等)。中文摘要论文题目：专业：硕士生：导师：旋转导向钻井动态破岩虚拟仿真技术研究要IUllIIIIIIIIlUlllY2619978在钻井过程中，钻头破碎岩石效率是影响钻井进度的最重要的因素之一，由于地层的复杂性和

3、隐蔽性，钻头破碎岩石的过程无法看见，使得钻头在井底的运动状态及其受力情况都无法准确预知，在一定程度上影响钻头破岩效率。所以有必要对钻头破碎岩石过程进行虚拟仿真。本文首先构建了导向钻井仿真系统总体结构，并建立导向钻井仿真系统数据库，其次以PDC钻头作为导向钻井的钻头，建立PDC的几何学模型，推导出PDC钻头几何学基本方程，通过方程可以确定钻头切削齿上的一点在任意时刻的井底空间位置；然后建立PDC钻头运动的动力学模型，分析了PDC钻头的受力情况及其运动状态。接着讨论了适合钻头破碎岩石的扩展线性D-P本构关系，并且分析了钻头与岩石

4、相互作用时钻头破碎岩石的条件。为有限元模型的建立奠定基础。最后通过高级ABAQUS有限元软件建立了导向钻井中全尺寸PDC钻头动态破岩的非线性动力学三维模型，并进行非线性动态接触分析，通过设定模型参数模拟不同时刻钻头破岩状态，从而获得仿真分析结果，建立一套基于ABAQUS有限元分析软件分析和评价钻头动态破岩效率的新方法。该方法很好的模拟了钻头破岩过程，对实际钻井具有一定的指导意义，同时为新产品的开发提供了理论依据。关键词：导向钻井、动态破岩、本构关系、Abaqus有限元、仿真论文类型：应用基础II英文摘要Subject：Dyn

5、amicrockbreakingvirtualsimulationtechnologyresearchrotarysteerabledrillingSpeciafity：Name：Instructor：ABSTRACTDuring耐llmg，thedrillrockcrushingefficiencyisoneofthemostimportantfactorsaffectedthedrillingprogressduetothecomplexityoftheprocessandconcealment,Drillrockcru

6、shingprocessCannotbeseen，makingthestateofmotioninthebottomof也edrillandtheforceconditionsarenotaccuratelypredict,toacertainextent，affectedtherockbreakingefficiency．Therefore，itisnecessarytodrilltherockcrushingprocessvirtualsimulation．Firstlysteerabledrillingsimulati

7、onsystemwasconstructedoverallstructureandbuildadatabase—orienteddrillingsimulationsystem，followedbydrillingwithPDCbitsdrillasaguidetoestablishthegeometryofthemodelPDC，PDCdrillgeometrydeducedthebasicequations，theequationCanbedeterminedbydrillpointatanytimeofthespati

8、alpositionofthecuttingteethonthebottomof；thencreatedynamicmodelPDCdrillmovement,analyzesthestateoftheforcesandmovementsPDCbit．Thendiscusstheappro