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钻井各种计算公式培训讲学
7页1、钻头水利参数计算公式:1、钻头压降:P = 827p /(MPa)b C2 U 4e2、冲击力:F =1.02pqV(N)j03、喷射速度:V =号(m/s)e4、钻头水功率:N = 8。巧Q3(KW)bC2 U 4e5、比水功率:N =1273N(W/mm2)比D 2井6、上返速度: V = ;273Q(m/s)返 D2 _ D2式中:P钻井液密度g/cm3Q 排量l/sc 一流量系数,无因次,取0.950.98de 一喷嘴当量直径mmd =部2 + d2 + . + d2dn:每个喷嘴直径mmD井、D杆一井眼直径、钻杆直径mm全角变化率计算公式:K =里 0a6b )+(pa *b) a Labab式中:6a 6b A、B两点井斜角;中a中b A、B两点方位角套管强度校核:抗拉:安全系数m=1.80 (油层);1.601.80 (技套)抗拉安全系数=套管最小抗拉强度/下部套管重量N1.80抗挤:安全系数:1.125p疽 查套管抗挤强度PP Ip挤N 1.125按双轴应力校核:n = 10PcP H式中:P 拉力为T时的抗拉强度(kg/cm2)p 钻井液密度(g/cm3)H 一计算点
2、深度(m)P / 、其中:P = p3一3T技TJTb:套管轴向拉力(即悬挂套管重量)kgPc:无轴向拉力时套管抗挤强度kg/cm2K:计算系数kgk = 2加sA:套管截面积mm2b :套管平均屈服极限kg/mm2不同套管b如下:sJ55: 45.7N8:63.5Pu0:87.9地层压力监测:R ign(3.282、NTR igm(0.0671W D(d指数)d = 10(8.4895x105H +0.0417 JjcnR = dfm(压力系数)c式中:T-钻时 min/mN-钻盘转数r/minW 一钻压KN D 一钻头直径mmRn 地层水密度g/cm3 Rm 泥浆密度g/cm3压漏实验:1、2、3、地层破裂压力梯度:G = 9.8 P + 1二PL最大允许泥浆密度:P =P+ 102PL max m H为安全,表层以下p=P -0.06 g/cm3技套以下*=9 - 0.12 g/cm3mmax最大允许关井套压:P =P 巴I9*a R1000KPa g/cm3x 0.8式中:P 漏失压力(MPa) P 破裂压力(MPa)p原泥浆密度(g/cm3)H 实验井深(m)mp 设计最大泥
3、浆密度(g/cm3) maxP = P + 9 Pm H漏 L 1000P = P + 9P mH破 R 1000井控有关计算:最大允许关井套压经验公式:表层套管Pa=11.5%X表层套管下深(m) /10 MPa技术套管Pa=18.5%X技术套管下深(m) /10 MPa地层破裂压力梯度:G广略KP如最大允许关井套压:P =aGrH套-0.00981 P1000X 0.8Mpa最大允许钻井液密度:P = G 0.06max 9.81(表层)P =一 0.12 max 9.81(技套)7 854_ P 一 八套管在垂直作用下的伸长量:AL = 7854m L2 x10-7 4式中:p 钻井液密度g/cm3AL 自重下的伸长mL 一套管原有长度m套管压缩距:AL = L P - L P ) E X 10 固钢 总 m式中:AL 一下缩距mL自一自由段套管长度mL固一水泥封固段套管长度m l总一套管总长m p钢一钢的密度7.85g/cm3P 钻井液密度g/cm3E 一钢的弹性系数(2.1 X 106kg/cm3)泥浆有关计算公式:1、加重剂用量计算公式:W =原匕r原)加r力-r重式中:W 一所需加重剂重量吨V原一加重前的泥浆体积米3r原、r重、r 加重前、加重后、加重材料比重 g/cm32、泥浆循环一周时间:T = V井匕主60S式中:T 一泥浆循环一周时间分V井、V柱一井眼容积、钻柱体积升Q 一泥浆泵排量升/秒3、井底温度计算公式:t = t 0 +焉式中:T、T0 一井底、井口循环温度oCH 一井深米4、配制泥浆所需粘土和水量计算:粘土量w = 2泥泥1)土 r - r水量Q =V尸-W土水土式中:w 土 一所需粘土的重量吨V泥一所需泥浆量米3r水、r 土、r泥一水、土和泥浆的比重g/cm3Q水一所需水量米35、降低比重所需加水量:Q =匕原土技水水 r - r稀 水式中:Q水一所需水量 米3V原一原泥浆体积米3r原、r稀、r水一原泥浆、稀释后泥浆和水的比重g/cm3
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