井下控制工程学导论

1 绪论
1.1 井下控制工程学的性质、目的和任务
1.1.1 井下控制问题的普遍性
1.1.2 井下控制问题的特征和难点
1.2 井下控制工程学的基本问题与学科框架
1.2.1 井下控制工程学的若干基本问题
1.2.2 井下控制工程学的学科框架
1.3 井下控制工程学产生的背景与发展过程
1.3.1 钻井技术的百年发展及认识
1.3.2 井眼轨道控制技术的新问题及其思考
1.4 井下控制工程学的提出
1.5 井下控制工程学的主要研究内容
1.6 主要研究进展和技术发展趋势
参考文献
2 井下系统动力学模型与求解
2.1 井下系统动力学的补充假设和边界条件处理
2.2 钻柱系统动力学建模
2.2.1 基于欧拉四元数的刚体建模
2.2.2 基于欧拉四元数的ANCF梁建模
2.2.3 钻柱系统的边界条件
2.2.4 井眼轨迹预测方法
2.3 钻井液系统动力学建模
2.3.1 液体的质量方程
2.3.2 液体的动量方程和对钻柱的反作用力
2.3.3 液体的本构方程
2.3.4 液体的流动压力损耗
2.3.5 液体的动力学方程组和液体反作用力
2.3.6 液体单元有限元动力学方程及其对管道的反作用力
2.4 钻井液和钻柱耦合的系统动力学方程
2.4.1 井下系统动力学方程的建立
2.4.2 退化算例检验
2.5 井下系统动力学模型的应用研究
2.5.1 钻柱系统的力学分析
2.5.2 钻井液对钻柱导向系统的导向能力影响研究
2.5.3 起下钻时的井底波动压力分析
2.5.4 井下控制信号的研究
2.6 小结
参考文献
3 井下控制系统与可控信号
3.1 控制工程的基础知识
3.1.1 控制系统的工作原理
3.1.2 控制系统的组成和概念
3.1.3 控制系统的分类与基本要求
3.1.4 系统分析与设计
3.2 井下控制系统的构成与几个特殊概念
3.2.1 井眼轨道控制系统的构成
3.2.2 几个特殊概念
3.3 井下控制信号与典型控制信号分析
3.3.1 井下控制信号
3.3.2 典型控制信号分析