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固-液两相流及其在井眼清洁中的应用


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固-液两相流及其在井眼清洁中的应用
  • 书号：9787030651495
    作者：张菲菲
  • 外文书名：
  • 装帧：平装
    开本：16
  • 页数：160
    字数：252000
    语种：zh-Hans
  • 出版社：科学出版社
    出版时间：2020-07-01
  • 所属分类：
  • 定价： ￥108.00元
    售价： ￥85.32元
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    纸质书

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本书系统阐述钻井过程中井眼清洁及其背后的国-液两相流机理。全书内容分为两大部分。第一部分（第1~3章）为固-液两相流基础：第1章讨论颗粒在流体中的受力；第2章介绍固相颗粒在流体中的运动：第3章讨论固-液两相流流型。第二部分（第4~8章）讨论钻井过程中的井眼清洁问题；第4章介绍井眼清洁实验研究方法及不同因素对井眼清洁效果的影响；第5章介绍稳态井眼清洁力学模型及求解方法；第6章介绍井眼清洁与环空压耗之间的关系；第7章介绍动态井眼清洁模型及求解方法；第8章介绍使用计算流体力学方法模拟井眼清洁问题的机理。
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    第1章 颗粒在流体中的受力 1
    1.1 固相颗粒在流体中受到的阻力 1
    1.1.1 球体表面的蠕动流 1
    1.1.2 牛顿流体中蠕动流下的阻力 2
    1.1.3 牛顿流体中高雷诺数下的阻力 4
    1.1.4 颗粒在非牛顿流体中受到的阻力 5
    1.1.5 不规则颗粒在流体中受到的阻力 9
    1.2 固相颗粒在流体中受到的举升力 10
    1.2.1 马格纳斯力 11
    1.2.2 巴塞特力和虚质量力 12
    1.3 颗粒间的相互作用力 14
    第2章 固相颗粒在流体中的运动 16
    2.1 悬浮颗粒的微观运动 16
    2.1.1 布朗运动 16
    2.1.2 布朗扩散 16
    2.2 颗粒运动的根本方程 17
    2.3 单个颗粒的沉降 18
    2.4 多个颗粒之间的相互作用 21
    2.4.1 硬球模型 22
    2.4.2 软球模型 25
    2.4.3 软球模型的硬球模拟 29
    2.4.4 流场力对颗粒作用 29
    2.5 边界效应 31
    第3章 固-液两相流流型 38
    3.1 颗粒分布状态及固-液两相流流型分类 38
    3.1.1 颗粒在流体中的状态分类 38
    3.1.2 固-液两相流流型分类 39
    3.2 流型转换判断方法 43
    3.2.1 流型图 43
    3.2.2 基于力学模型的流型判断方法 46
    第4章 井眼清洁实验及影响因素 50
    4.1 实验设备 50
    4.1.1 全球井眼清洁实验设备简介 50
    4.1.2 实验设备的结构 51
    4.2 实验方法与步骤 53
    4.3 钻井液体的流变特征 53
    4.3.1 塑性流体 54
    4.3.2 幂律流体 55
    4.3.3 屈服假塑性液体 55
    4.3.4 四参数流体 56
    4.3.5 常规的流性参数确定方法 56
    4.3.6 钻井液流变模式的优选 57
    4.4 固相岩屑颗粒的特征 58
    4.4.1 颗粒粒径 58
    4.4.2 颗粒形状 59
    4.5 井眼清洁影响因素分析 61
    4.5.1 钻井液流速和机械钻速 61
    4.5.2 井斜角 63
    4.5.3 钻杆旋转和偏心度 64
    4.5.4 钻井液参数 67
    4.5.5 岩屑粒径及形状 68
    4.5.6 动态井眼清洁时间 70
    第5章 稳态井眼清洁模型 73
    5.1 竖直和微倾斜井段的井眼清洁 73
    5.1.1 岩屑颗粒的稳定沉降、滑移速度和运移效率 73
    5.1.2 竖直及微倾斜井段的岩屑浓度 74
    5.2 中度倾斜井段的井眼清洁 76
    5.2.1 中度倾斜井段的岩屑运动特征 76
    5.2.2 两层模型 77
    5.2.3 区块模型 86
    5.3 大斜度和水平井段的井眼清洁 90
    5.3.1 大斜度井眼清洁经验模型 91
    5.3.2 临界运动速度模型 94
    5.3.3 三层模型 98
    5.4 井眼清洁图示计算法 106
    5.4.1 基准图 106
    5.4.2 影响因素系数 108
    5.4.3 图示使用方法 109
    第6章 井眼清洁与环空压耗 111
    6.1 不同工况下岩屑颗粒对环空压耗的影响 111
    6.1.1 井斜角的影响 111
    6.1.2 机械钻速的影响 112
    6.1.3 钻杆转速的影响 113
    6.1.4 流量的影响 114
    6.2 井眼清洁与环空压耗的耦合计算 115
    6.3 井眼清洁与环空压耗耦合优化方法 116
    6.3.1 井眼倾角 117
    6.3.2 钻井液 117
    6.3.3 环空尺寸 118
    6.3.4 机械钻速 118
    第7章 动态井眼清洁模型 120
    7.1 动态岩屑运移计算 120
    7.2 动态滑脱-流动模型 123
    7.3 动态通用井眼清洁模型 126
    7.3.1 动态流型分类和转换条件 126
    7.3.2 模型假设和根本方程 130
    7.3.3 模型求解方法 133
    第8章 井眼清洁的计算流体力学模型 141
    8.1 液相的计算流体力学模型 141
    8.2 欧拉-欧拉模型 142
    8.2.1 质量守恒方程 143
    8.2.2 动量守恒方程 144
    8.3 欧拉-拉格朗日模型 146
    8.3.1 岩屑颗粒运动控制方程 146
    8.3.2 液相-颗粒间的耦合 148
    8.4 计算流体力学模型对比分析及总结 148
    8.4.1 模型对比 148
    8.4.2 计算流体力学总结 149
    参考文献 150
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