鑽井岩石破碎學 祝效華 劉偉吉著 9787030718341 【台灣高等教育出版社】

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書名：鑽井岩石破碎學
ISBN：9787030718341
出版社：科學
著編譯者：祝效華 劉偉吉著
頁數：279頁
所在地：中國大陸 *此為代購商品
書號：1533361
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內容簡介

本書針對深部硬地層鑽頭破岩效率低和鑽井成本高的問題，以典型硬脆性花崗岩為研究對象，通過理論分析、計算機數值模擬與室內實驗相結合的方法系統研究了非均質花崗岩在鑽齒作用下的宏細觀破碎機理：建立了岩石塑-脆性破碎轉變臨界切削深度計算模型，提出利用脆性耗能比來評價鑽齒作用下岩石破碎效率的新方法，將傳統塑性切削破岩理論拓展到塑-脆性破碎轉變臨界理論；此外，分析了異形PDC齒切削破岩機理，建立了綜合考慮破岩效率、鑽齒形狀及磨損條件下的異形PDC齒綜合選齒模型，為鑽頭個性化選齒及布齒設計提供了理論依據。 本書可供石油工程、鑽井工程、岩土工程等專業領域的研究生和技術人員參考使用。

作者簡介

劉偉吉，西南石油大學副教授、碩士生導師；1989年7月出生，四川簡陽人，是石油天然氣裝備教育部重點實驗室「青年拔尖人才」，油氣藏地質及開發工程國家重點實驗室固定研究人員，四川省振動工程學會理事，期刊《石油鑽探技術》和《石油機械》青年編委，新加坡國立大學土木工程系、香港大學地球科學系和清華大學機械工程系訪問學者；主要從事鑽井工程岩石破碎與提速等方面的基礎研究與工程應用等方面工作；發表論文50餘篇，其中SCI收錄30餘篇，EI收錄15篇（不含雙收錄），申請發明專利14件；主持國家自然科學基金3項（面上、青年、重點項目課題各1項），其他省部級項目5項，獲省部級科學技術進步獎一等獎、二等獎各1項。

目錄

序一
序二
前言
第1章 緒論
1 1 石油鑽井中常用鑽頭
1 2 鑽頭與井底岩石的相互作用
1 3 鑽頭破岩效率評價方法
1 3 1 破岩比功評價方法
1 3 2 岩石塑-脆性破碎及塑性耗能比評價方法
第2章 硬岩物理力學特性及可鑽性
2 1 岩石強度及變形特性
2 2 花崗岩強度反演
2 2 1 參數反演流程
2 2 2 參數反演結果
2 2 3 參數反演有效性驗證
2 3 實驗用花崗岩岩樣
2 3 1 花崗岩微觀結構觀測實驗
2 3 2 花崗岩微觀礦物成分測試實驗
2 3 3 花崗岩單軸/三軸抗壓強度實驗
2 3 4 岩石可鑽性實驗
2 4 本章小結
第3章 鑽齒侵入破碎硬岩機理研究——以非均質花崗岩為例
3 1 空腔膨脹理論
3 1 1 應力場分佈
3 1 2 塑性區及楔形鑽齒臨界侵入深度
3 2 實驗設備簡介
3 2 1 微機控制電液伺服萬能實驗機
3 2 2 聲發射分析儀
3 2 3 材料應變三維測量系統
3 2 4 岩樣製備
3 2 5 侵入破岩實驗系統
3 3 岩石在鑽齒侵入作用下的破碎機理研究
3 3 1 鑽齒侵入作用下岩石的劣化研究
3 3 2 邊界條件對裂紋擴展的影響
3 4 岩石破碎過程中的能量耗散研究與破碎效率評價
3 5 花崗岩微宏觀破碎機理
3 5 1 基於GBM的花崗岩等效岩體建模
3 5 2 花崗岩模型微觀參數標定
3 5 3 鑽齒侵入破碎花崗岩微宏觀機理
3 6 本章小結
第4章 鑽齒切削破碎硬岩機理研究——以非均質花崗岩為例
4 1 岩石塑-脆性破碎轉變模型建立
4 2 切削實驗平台和岩樣製備
4 3 灰白色花崗岩實驗結果與分析
4 3 1 切削深度的影響
4 3 2 前傾角的影響
4 3 3 鑽齒形狀的影響
4 4 淺紅色花崗岩實驗結果與分析
4 5 花崗岩地層不同齒形布齒間距破岩特性研究實驗
4 5 1 花崗岩不同齒形布齒間距破岩特性實驗研究
4 5 2 實驗結果與結論
4 6 花崗岩切削微宏觀破碎機制
4 6 1 單齒切削模型的建立
4 6 2 結果分析與討論
4 7 本章小結
第5章 異形齒破岩機理及綜合選齒理論
5 1 非均質花崗岩有限-離散元模型
5 2 岩石本構模型
5 2 1 應力狀態的描述
5 2 2 岩石材料本構
5 2 3 花崗岩材料參數標定結果
5 3 異形PDC齒切削破碎花崗岩數值模擬
5 3 1 異形PDC齒切削破碎花崗岩建模
5 3 2 異形PDC齒切削破碎花崗岩機理分析
5 3 3 異形PDC齒綜合選齒理論模型
5 3 4 異形PDC齒切削破岩性能分析
5 3 5 異形PDC齒組合切削破碎花崗岩數值模擬
5 3 6 磨損異形PDC齒切削破岩性能結果分析
5 4 異形PDC鑽頭鑽進花崗岩地層數值模擬
5 5 單齒侵入花崗岩數值模擬
5 6 本章小結
第6章 高效破岩鑽頭設計及優化
6 1 冠部形狀設計理論
6 2 軸向布齒
6 2 1 確定主切削齒的軸向位置
6 2 2 確定主切削齒的軸向高度
6 3 刀翼形狀設計
6 3 1 刀翼數量
6 3 2 刀翼形狀以及刀翼位置角
6 4 周向布齒
6 5 高效破岩鑽頭設計
6 5 1 鑽頭冠部形狀設計
6 5 2 鑽頭徑向布齒
6 5 3 鑽頭刀翼形狀設計
6 5 4 刀翼位置角
6 5 5 噴嘴與流道
6 5 6 切削齒
6 5 7 鑽頭接頭
6 6 高效破岩鑽頭優選
6 6 1 鑽頭鑽速分析
6 6 2 鑽頭加速度分析
6 6 3 鑽頭扭矩分析
6 7 鑽頭破岩流-固-熱三場耦合分析
6 7 1 溫度與鑽齒磨損
6 7 2 井底流場與PDC之間對流換熱
6 7 3 研究方法
6 7 4 結果與分析
6 8 本章小結
第7章 高效破岩鑽頭現場應用
7 1 鑽頭的定製加工
7 2 鑽頭現場應用
7 2 1 現場應用
7 2 2 現場使用結果
7 3 本章小結
參考文獻

作者簡介

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