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《基于UG的PDC鉆頭鉆進仿真方法研究Research on PDC bit drilling simulation method based on UG.pdf》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、圖書分類號學校代碼:」一—一論文題目基于的鉆頭鉆進仿真方法研究研究生姓名陳玉中導師姓名況雨春(教授)學科專業(yè)石油礦場機械研究方向井下工具與鉆頭二一五年六月西南石油大學研究生學位論文知識產(chǎn)權聲明書及學位論文版權使用授權書本人完全了解學校有關保護知識產(chǎn)權的規(guī)定,§卩:研宄生在校攻讀學位期間論文工作的知識產(chǎn)權單位屬于西南石油大學。學校有權保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版。本人允許論文被查閱和借閱。學校可以將本學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索,可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本
2、學位論文。同時,本人保證,畢業(yè)后結合學位論文研究課題再撰寫的文章一律注明作者單位為西南石油大學。本學位論文屬于、保密(),在年解密后適用本授權書。、不保密(吉允、士由杯島士丁“,,、西南石油大學研究生學位論文獨創(chuàng)性聲明本人聲明:所呈交的研究生學位論文是本人在導師指導下進行的研究工作及取得的研宄成果。據(jù)我所知,除了文中特別加以標注和致謝的地方外,本論文不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果,也不包含其他人為獲得西南石油大學或其它教育機構的學位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中
3、作了明確的說明并表示謝意。學位論文作者簽名年月曰摘要釆用仿真方法進行鉆頭切削參數(shù)的模擬計算是鉆頭個性化設計的重要技術手段。為提高鉆頭鉆進仿真的效率及精度、可視化效果以及與鉆頭三維設計系統(tǒng)實現(xiàn)無縫連接,本論文利用二次開發(fā)技術開展了鉆頭鉆進仿真方法的研宄。本文在鉆頭幾何學、運動學及互作用力學理論的基礎上,利用軟件的參數(shù)化建模及掃掠功能建立虛擬鉆頭模型和切削齒的切削軌跡模型;將原有仿真方法中建模難度較大的虛擬切削仿真以及切削參數(shù)的計算等模型,利用的布爾運算功能實現(xiàn);建立了基于二次開發(fā)功能開發(fā)的鉆頭鉆進仿真系統(tǒng)軟件。針對
4、特殊工藝井鉆井工況仿真需求,根據(jù)復合鉆井中鉆頭復合運動和導向運動特性,在理想工況鉆頭鉆進仿真方法的基礎上改變運動學模型,利用微元法建立了切削齒切削軌跡模型;拓展了建模中相交線的計算功能,解決了復雜運動工況下切削參數(shù)的計算難題。針對復雜地層情況下鉆頭鉆進硬夾層工況,在復雜運動工況鉆頭鉆進仿真方法的基礎上開發(fā)了穿越夾層鉆進仿真模型,可以仿真分析在軟硬交錯地層中鉆進下部地層時,各切削齒切削上下部地層的切削量和切削力變化關系。本論文運用模塊化設計方法,將鉆頭鉆進仿真系統(tǒng)軟件分為:輸入模塊、仿真模塊、分析模塊、輸出模塊???/p>
5、以根據(jù)用戶需求選擇模塊組合,去除不必要模塊的運行時間,提高效率和軟件使用的靈活性。研究結果表明,本文的切削量參數(shù)仿真結果與既有數(shù)值仿真方法計算結果變化趨勢相同,并且具有更高精度。對比切削力仿真結果與有限元仿真方法仿真結果表明,兩種模擬方法的切削力變化趨勢相同,但本論文建立的仿真軟件仿真效率更高。本文的研宄結果為鉆頭鉆進仿真提供了一種新的方法,有助于提高個性化鉆頭產(chǎn)品的開發(fā)效率。關鍵詞:鉆頭;計算機仿真;二次開發(fā);復雜工況AbstractSimulationmethods,,,methodshavethesamet
6、rend.However?thecomputationalmodelsofcuttingparametersinthispaperismoreefficient.TheresultindicatesthatthePDCbitdrillingsimulationsystemsoftwarecanprovideanewmethodforPDCbitdrillingsimulation,whichisimprovetheeficiencyofrapidcustomizationofPDCbit.KeyWords:;;;
7、;目錄緒論問題的提出鉆頭工作原理及失效形式工作原理鉆頭的失效分析計算機仿真在石油鉆井中的應用國內(nèi)外研宄現(xiàn)狀國內(nèi)研宄現(xiàn)狀國外研究現(xiàn)狀研宄意義、內(nèi)容及創(chuàng)新點第章理想工況下鉆頭鉆進仿真方法研究基于的鉆頭鉆進仿真原理二次開發(fā)方法原理二次開發(fā)概述二次開發(fā)工具三維實體掃掠的基本原理布爾運算理論的基本原理基于的鉆頭單齒切削實例:基于的鉆頭理想工況鉆進仿真方法鉆頭的基礎理論虛擬鉆頭模型井底和井壁的仿真模型鉆頭切削量參數(shù)的分析計算方法鉆頭切削齒與巖石互作用力計算方法本章小結第章復雜工況下鉆頭鉆進仿真研究復雜運動工況下鉆頭鉆進仿真方
8、法研究復合運動工況下仿真建模方法導向運動工況下仿真建模方法鉆頭穿越夾層鉆進仿真方法研究軟硬互層的鉆進特點分析3.2.2PDC鉆頭在水平夾層地層中的鉆進仿真本章小結第章鉆頭鉆進仿真系統(tǒng)軟件開發(fā)軟件功能和特點仿真軟件的結構軟件主要子程序及功能編程語言和軟件運行環(huán)境軟件使用說明鉆頭鉆進仿真實例本章小結第章結論和建議主要研宄成果存在的問題和今后的任務存在的問題今后的任務;魏攻讀碩