东北石油大学钻井工程课程设计

1、东北石油大学钻井工程课程设计课程设计课程石油工程课程设计题 目 钻井工程设计学院石油工程学院专业班级油工10-9班学生姓名学生学号 指导教师毕雪亮2013 年 7 月 19 日东北石油大学课程设计任务书课程石油工程课程设计题目钻井工程设计专业石油工程姓名学号要紧内容、差不多要求、要紧参考资料等：1、设计要紧内容：按照已有的基础数据，利用所学的专业知识，完成一口井的钻井工 程有关参数的运算，最终确定出钻井、完井技术措施。要紧包括井身结 构、钻具组合、钻井液、钻井参数设计和完井设计。2、设计要求：要求学生选择一口井的基础数据，在教师的指导下独立地完成设计 任务，最终以设计报告的形式完成专题设计，设

2、计报告的具体内容如下：井身结构设计；（2）套管强度设计；（3）钻柱设计；（4）钻井液设 计；（5）钻井水力参数设计；（6）注水泥设计；（7）设计结果；（8） 参考文献；设计报告采纳统一格式打印，要求图表清晰、语言流畅、书写规范、 论据充分、讲服力强，达到工程设计的差不多要求。3、要紧参考资料：王常斌等，石油工程设计，东北石油大学校内自编教材陈涛平等，石油工程，石油工业出版社，2000钻井手册（甲方）编写组，钻井手册，石油工程出版社，1990完成期限 2013年7月1日2013年7月19日指导教师毕雪亮专业负责人毕雪亮2013 年 7 月 19 日钻井工程设计是石油工程的一个重要部分，是确保油气

3、钻井工程顺 利实施和质量操纵的重要保证，是钻井施工作业必须遵循的原则，是组 织钻井生产和技术协作的基础，是搞好单井预算和决算的唯独依据。钻 井设计的科学性、先进性关系到一口井作业的成败和效益。科学钻井水 平的提升，在一定程度上依靠钻井设计水平的提升。设计应在充分分析有关地质和工程资料的基础上，遵循国家及 当地政府有关法律、法规和要求，按照安全、快速、优质和高效的原则 进行，同时必须以保证实施地质任务为前提。要紧目的层段的设计必须 体现有利于发觉与爱护油气层，非目的层段的设计要紧考虑满足钻井工 程施工作业和降低成本的需要。本设计的要紧内容包括： 1、井身结构设计及井身质量要求：原则是 能有效地爱

4、护油气层，使不同地层压力梯度的油气层不受钻井液污染损 坏；应幸免漏、喷、塌、卡等复杂情形发生，为全井顺利钻进制造条件， 使钻井周期最短；钻下部高压地层时所用的较高密度钻井液产生的液柱 压力，不致压裂上一层管鞋处薄弱的裸露地层；下套管过程中，井内钻 井液柱压力之间的压差不致产生压差卡套管等严峻事故以及强度的校 核。 2、套管强度设计； 3、钻柱设计：给钻头加压时下部钻柱是否会压 弯，选用足够的钻铤以防钻杆受压变形； 4、钻井液体系； 5、水力参数 设计；6，注水泥设计， 钻井施工进度打算等几个方面的差不多设计内容。目录第 1 章 设计资料的收集 1 1.1预设计井差不多参数错误 !未定义书签。1

5、.2 邻井差不多参数 错误!未定义书签。 第 2 章 井身结构设计 12.1 钻井液压力体系 42.2 井身结构的设计 52.3 井身结构设计结果 8 第 3 章 套管柱强度设计 93.1 油层套管柱设计 93.2 表层套管柱设计 103.3 套管柱设计结果 11 第 4 章 钻柱设计 114.1 钻铤的设计 114.2 钻铤及钻杆长度的运算 114.3 钻柱设计结果14第 5 章 钻井液设计 155.1 钻井液的运算公式 15 5.2两次开钻所需钻井液体积 错误 !未定义书签。 5.3两次开钻钻井液体性能 错误 !未定义书签。 5.4 钻井液设计结果 错误!未定义书签。 第 6 章 钻井水力

6、参数的设计 176.1 泵的选择 176.2 泵的各种参数运算 186.3 泵的设计结果21第 7 章 注水泥设计 287.1 水泥浆的用量及井口压力运算公式287.2封固套管所需水泥浆的用量及井口压力运算 第 8 章 设计结果 错误 ! 未定义书签。参考文献 26第1章设计资料的收集1.1预设计井差不多参数井号SJ0069井不评判井坐标21601333.9,5134155.2设计井深1780井口海拔0目的层位S.P完井层位青二三段地理位置敖古拉构造位置松辽盆地中央坳陷区龙虎泡阶地龙虎泡构造西侧设计依据1.设计依（1）1997年勘探方案审定纪要（2）本地区地震 T1，T2构造图。2.钻井目的（

7、1）证实该目的层是否为构造类型油气藏，以及岩性因素对油气藏阻碍程度。（2）查明该区的油气情形。（3）查明该区的储层特性。1.2邻井差不多参数1井身结构井号项目钻头尺寸（mm>下深（m）套管尺寸（mm）泥浆密度（g/cm3）井深龙125表4442303391.05 1.2235龙125油层215175531.15 1.2917602. 地层压力井号井段地层压力（g/cm2）破裂压力（g/cm2）龙1250 2330.851.6龙125233 5000.91.6龙125500 8000.951.63龙12580010000.981.65龙1251000120011.7龙12512001400

8、1.051.7龙125140016001.11.龙125160017601.151.553. 钻具组合井号井段钻头外径（mm）密度(g/cm3)钻具组合龙1250-2334441.05-1.2 178X 7仔 159X 26龙125233-17602151.15-1.2178X 1吐214稳固器+178X9214稳固器+178X9214稳固器+178减震器+ 178 >95 + 159 X 26龙1251665-17152151.1512 178取芯筒+ 178 X 7S 159 X 264. 钻井液性能井号地质年代井段(m)钻井液类型密度(g/cm3)漏斗粘度(s)PH值静切力(Pa)

9、塑性粘 度(mPa.s)屈 服 值(Pa)N值K值失水(API)龙125明2段-第四系0-233搬土混浆1.05-1.240-5-龙1125嫩5段-明2段233-1000两性复合离子钻井液1.05-1.2055-龙1125嫩2段-嫩5段1000-1500两性复合离子钻井液1.2-1.2545-608-91.5-2.510-185-9.65-.75.1-.3-5龙125青2-3段-嫩2段1500-1760两性复合离子钻井液1.27-1.2945-68-92.5-318-288-14.55-.65.3-.61-55. 水力参数井号钻头尺 寸(mm)井段(m)泵压(MPa)钻头压 降(MPa)环空压

10、 降(MPa)冲击力(kN)喷射速 度(m/s)钻头水功率(%)比水功率(%)上返速 度(m/s)功率利用率(%)龙1254440-2338.067.051.016.011043252.3487.51龙125215233100015.7412.033.718.84136623172.376.43龙12521500-154012.7910.52.295.5112335391.4982.13龙1252151540-166518.3715.922.455.4615142811.1986.65龙1252151715-176018.4815.922.565.46151428111.1986.14龙125

11、2151665-1715006. 钻井参数井号井段(m)钻头尺 寸(mm)钻头类型生产厂喷嘴组合钻压(kN)转速(rpm)排量(l/s)泥浆密度(g/cm3)龙1250-233444X3A江汉14+14+1430065-7045-481.05-1.2龙125233-10002153B大庆1313+13160541.05-1.2龙1251000-1540215FM282大港9+9+10+1030-50195-20030-351.2-1.27龙1251540-1665215J11江汉12.7+8.7120-14070-11024-281.27-1.2龙1251715-17

12、60215J11江汉12.7+8.7120-14070-11024-281.27-1.29龙1251665-1715215RC-475川克50-8065-705401.27-1.297. 套管柱设计参数井号套管类型套管层位井段(m)外径(mm)钢级段重长度(m)壁厚(mm)累重抗拉系数抗挤系数龙125常规表层0230339J-559.6523018.6618.6612.52.88龙125常规油层0-10139-557.7210.2538.012.95256.4龙125常规油层10-1440139J-556.2143029.7937.762.071.13龙125常规油层1440-1755139J

13、-557.723157.977.9714.51.52井号套管层位上返深度(m)水泥塞深度(m)水泥浆密度(g/cm3)漏失量(m3)水泥品种标号注水泥量(袋)外加剂品种外加剂量(kg)固井刖 密度要 求(g/cm3)龙125表层1.201.85-1.90A级9090龙125油层1.2914401.85-1.90G级3040第2章井身结构设计2.1钻井液压力体系2.1.1最大泥浆密度maxpmaxSb(2-1)g/Cm3 ； pmax 为式中：max为某层套管钻进井段中所用最大泥浆密度, 该井段中所用地层孔隙压力梯度等效密度，g/cm3 ； Sb为抽吸压力承诺值 的当量密度，取0.060g/cm

14、3。发生井涌情形时fnk式中:pmaxfnkSbSfD pmaxD niSk(2-2)为第n层套管以下井段发生井涌时，在井内最大压力梯度作用下，上部地层不被压裂所应有的地层破裂压力梯度，g/cm3 ； Dni为第n层套管下入深度初选点，m； Sk为压井时井内压力增高值的等效密度, 取0.03 g/cmd； Sf为地层压裂安全增值，取卩0.03g/cm3。0 2.1.2校核各层套管下到初选点深度 Dni时是否会发生压差卡套2 EX) r9.81D(2-3)式中：Prn为第n层套管钻进井段内实际的井内最大静止压差, pmin为 该井段内最小地层孔隙压力梯度等效密度，内最小地层孔隙压力梯度的最大深度

15、用压差，取12 MPa。PrnSbpmin 10mm pmaxm 1200MPa;g/cm3 ; Dmm为该井段 m；Pn为幸免发生压差卡套的许硫製压力包/< m3)1400 -2.2井身结构的设计1600221套管层次与深度的确定1800 _按照邻井数据绘制地层压力与破裂压力剖面图，如下图所示。2U0U图2.1地层压力与地层破裂压力剖面图查表知最大地层压力梯度的当量密度为1150kg m3，位于1780m处'确定中间套管下入深度初选点D21。试取D21=150m，将其值代入下式，得P pmax Sb Sf DmxSk=115O+6O+3O+1780 30 = 1596 kg m

16、3D21150查表知150m处f150 =1600kg m3，因为f<佃且相近，因此确定中间 套管下入深度初选点D21为150m。校核中间套管下入到初选点150m过程中是否发生压差卡套管。查表知：150m 处,p150 =850kg m3 , Dmm =150m , pmin =850kg m3 , 则：Pm Dmm( pmax 5 min)9 10 ' = 150 850 60 8509.8 10 6 =0.0882MPa因为PmPn( Pn 12MPa),则不易发生压差卡钻现象，能够确定中间套管下入深度为150m。确定表层套管下入深度查表知：中间套管鞋D2处地层压力的当量密度

17、p2=850kg m3，试取初选点D1 7m代入下式，得：ra c qfe p2 Sb SSk =850 60 30 一 30=1583 kg., m3Di7查表知：7m处，f7=1600kg m3， f”且相近，因此表层套管下入深度为7m。4综合考虑中间套管与表层套管下入深度。因为表层套管下入深度太浅，可将中间套管和表层套管合二为一， 只下入一个表层套管，下入深度为 150m。确定生产套管下入深度并校核生产套管下入过程中是否发生压差卡套管。由于设计井深为1780m，因此确定生产套管下入深度为1780m。在深度为 150m233m，Dmm =233m， pmax=850kg m3， min =

18、850kg m3， 则：Pm -mm( pmax 瓦 min)9 10=150 850 60 8509.8 10 6 =0.0882MPa < pn在深度为 233m500m，Dmm =233m， pmax =900kg m3， min =850kg m3， 则：Pm Dmm( pmax 5 min)9 10 ' = 233 900 60 850 9.8 10 6 =0.251174MPa < pn在深度为 500m800m，Dmm =500m， pmax=950kg m3， min =900kg m3，则：pmDmm (pmaxSbmin ) g10 6 =:500950

19、609009.810 6 =0.539 MPa< Pn在深度为800m 1000m，D mm=800m，pmax=980 kg3m ，min =950kg. m3，则:pmDmm (pmaxSbmin ) g10 6 = 80098060950 9.8106=0.7056MPa < pn在深度为 1000m 1200m， Dmm =1000m， pmax = 1000kg m3， min =980kg. m3，则:pm Dmm (pmax Sb min ) g10 6 = 1000 100060 980 9.8 10 6 =0.784MPa < pn在深度为1200m 140

20、0m,Dmm =1200m ,pmax = 1050kg m3 , min =1000kg. m3，则:pm Dmm (pmax Sb min ) g10 6 = 1200 105060 1000 9.8 106 = 1.2936MPa < pn在深度为1400m 1600m,Dmm=1400m ,pmax=1100kg m3 , min =1050kg. m3，则:pm Dmm (pmax Sb min ) g10 6 = 1400 110060 1050 9.8 1O6 = 1.5092MPa在深度为1600m 1760m,Dmm=1600m ,pmax=1150kg m3 , mi

21、n =1100kg m3，则:pm Dmm (pmax Sb min ) g10 6 = 1600 115060 1100 9.8 106 = 1.7248MPa < Pn2.3井身结构设计结果查钻井手册(甲方)，钻头与套管尺寸匹配结果如下表所示表2-1.井深结构设计表井号项目套管下入深度(m)套管外径(mm)钻头尺寸(mm)SJ0069表层套管150244.48311.05SJ0069生产套管1780139.7200.05(3-1)g/cm3 ; D为某段钢级的下(3-2)MPa; Sd为最小抗外挤安全(3-3)7.8g/cm3。第3章套管柱强度设计3.1油层套管柱设计3.1.1运算的

22、有关公式1某井段的最大外挤压力3PocdgD 10式中：d为该井段所用泥浆的最大密度,深度，m。2某段钢级套管的最大下入深度DndgSD 10 3式中：D为某段钢级套管抗外挤强度，系数，取1.125。3套管浮力系数Kb 1s式中：s为某段所用钢材的密度，取4安全系数抗拉安全系数：St 1.33.1.2按抗外挤强度设计由下向上选择第一段套管由公式3-1可知最大外挤压力为：33PocdgD1 101.24 9.8 1780 1021.63 MPa而承诺抗外挤强度为：pc poc SD 21.63 1.125 24.33 MPa查钻井手册（甲方）选择第一段套管：表3-1第一段套管钢级选择钢级外径（m

23、m）壁厚（mm）线重（kg/m）抗拉强度（kN）抗外挤强度（MPa）抗内挤强度（MPa）J-55139.76.9923.07110327.933.2由公式3-2可知，第二段套管下入深度为:21.53.1.3确定第二段套管的下入深度和第一段套管的使用长度 查钻井手册（甲方）选择第二段套管表3-2第二段套管钢级选择钢级外径（mm）壁厚（mm）线重（kg/m）抗拉强度（kN）抗外挤强度（MPa）抗内挤强度（MPa）J-55139.76.220.8398821.529.4D21572.67 m1.24 0.0098 1.125则第一段套管使用长度为：L1 D1 D21780 1572.67 207.3

24、3 m由公式3-2可知，第三段套管下入深度为:18.13.1.4确定第三段套管的下入深度和第二段套管的使用长度 查钻井手册（甲方）选择第三段套管表3-3第三段套管钢级选择钢级外径（mm）壁厚（mm）线重（kg/m ）抗拉强度（kN）抗外挤强度（MPa）抗内挤强度（MPa）H-40139.76.220.8371618.121.4D31324 m1.24 0.0098 1.125则第二段套管使用长度为：故第三段套管使用长度为：L3 1324m。3.1.5校核套管f 1Stq1l1 KB1g 1.3F2F1Stq2l2 KB2g1 2423.07 207.3319.87.851.24 1.3 20.

25、83 248.6710 31.197.851.25( KN)39.8 101103KN107.17(KN)<988KNF2F2Stq3l 3KB3g101.17 1.3 20.83 13241.147.89.810 3407.17(KN )<716KNPgasJ.1155 104GD1.1155 10 4 0.55 1780ee11509.8 178017.985(MPa)SDp =17.985 1.12520.23(MPa)33.2MPa(心1如1 KB2q2b KB3q3(1000 I1 I2) g23.071 24207.33 9.8 (1)7.8207.33 248.67)

26、 9.820.83 248.67 9.8(1(11.14)1 19* 2083 (1000=205 (KN)F 20528.6%s Fs 716查双轴应力椭圆，知:许用抗外挤强度：18.1-74%s-18.1 74%13.394(MPa)s1000m处钻井液静液柱产生的压强:6p1d g H 1040 9.8 (1780 1000) 107.95(MPa)p1 SD 7.95 1.125 8.94(MPa) <13.394MPa3.2表层套管柱设计由公式3-1可知，最大外挤压力为：33Poc dgD 100.94 9.8 150 101.38 MPa而承诺抗外挤强度为：Pc Poc SD

27、 1.38 1.125 1.5 MPa查钻井手册(甲方)选择表层套管：表3-4表层套管钢级选择钢级外径（mm）壁厚（mm）线重（kg/m）抗拉强度（kN）抗外挤强度（MPa）内径（mm）抗内挤 强度（MPa）H-40244.57.9248.0716249.4228.615.730 94Fz IqKBg 150 48.07 1019.862.15 kN故Fz St 62.15 1.3 kN 1624 kN，满足抗拉强度要求。3.3套管柱设计结果表3-5套管柱设计参数表井号套管类型套管层位井段（m）钢级外径壁厚长度（m）SJ0069常规表层0150H-40244.57.92150SJ0069常规油

28、层01324H-40139.76.21324SJ0069常规油层13241572.67J-55139.76.21572.67SJ0069常规油层1572.671780J-55139.76.991780第4章 钻柱设计4.1钻铤的设计按照钻头直径选择钻铤外径，钻铤长度取决于选定的钻铤尺寸与所需钻铤重量4.1.1所需钻铤长度的运算公式Lc 兽（4-1）qc Kb式中：W为设计最大钻压，kN ； Sn为安全系数，此取Sn 1.18 ； Kb为钻井液浮力系数；Lc为所需钻铤的长度，m； qc为每次开钻所需钻铤单位 长度重量，N m ; n为每次开钻所需钻铤的根数，每根钻铤的长度 9.1m4.1.2运算

29、钻柱所受拉力的公式p L qLc qc Kb（4-2）式中：p为钻柱所受拉力，kN ； Lc为钻铤长度，m; qc为钻铤单位长 度重量，N m ; L为钻杆长度，m； q为钻杆单位长度重量，N m。P 外挤dgL（ 4-3）式中：p外挤为钻杆所受外挤压力，MPa； d为最小钻井液密度，g/cm34.2钻铤及钻杆长度的运算4.2.1 一次开钻钻具组合（1）钻铤长度的确定查钻井手册（甲方）选择钻铤，钻铤外径203.2mm,内径71.4mm， 线重 qc 2190N m。现在Kb 1 s则钻铤长度为LN 30兰 3.3 根。9.1从而实际用4根钻铤，钻铤实际度为Lc 9.1（2）钻杆长度运算及安全校

30、核查钻井手册（甲方）选择钻杆，钻杆外径m，线重q 284.78N m ,钢级E级，钻杆Fy选用304.8mm长度卡瓦时，由下式得：1 dK （dK.2 2t 2L （2L）0.94W.Snqc Kb0.879，最大钻压W 5t。5 10 9.8 1.18 30.04 m，所用根数为2190 0.8794 36.4 m 。127m m,内径 102.60m1760.31kN ,安全系数为 St 1.31,127 4 z 127 4 x2 2 =1 ( )2 304.82 304.8= 1.59运算最大安全静拉载荷为：°9 仃60."1218.68 kN1 3s t 09 17

31、60.31 996.4 kN安全系数法：Fa1 0.9 Fy St 设计系数法：Fa1 0.9 FyV j '1.59 拉力余量法：Fa1 0.9Fy MOP 0.9 1760.31 445 1139.279 kN比较三种安全校核知设计系数法运算的Fa值最小。则钻杆许用长度为：F a qcq Kb284.78 10 3 0.879因此钻杆长度为L 150 36.4 113.6 m，所用根数为实际取n 13根，从而钻杆实际长度为L 13 9.1 118.3 m校核钻杆抗挤强度为：3Lc Kb996.4 2190 1036.4 0.8793_小 cf3700.5 m 150 m113.6n

32、12.5 根，9.1。33Ft NqclcKB 104 2190 9.1 0.879 1070.07( KN)查钻井手册(甲方)知，Fs 1760.31 KN丘公也4%s Fs 1760.31查双应力椭圆图知：0.96s钻井液静液柱产生的压强:P外挤 Sd dg(150 NIc)1.125 0.94 0.0098 (150 36.4)1.177 MPa许用抗挤强度：p 许 68.96P外挤P许68.96 0.96 66.2(MPa)s故安全校核所选钻铤及钻杆满足要求4.2.2二次开钻钻具组合（1）钻铤长度的确定查钻井手册（甲方）选择钻，钻铤外径 线重 qc 1212N m。现在Kb 11s则钻

33、铤长度为LcN 204522.5 根。9.1152.4mm,内径 57.2mm,1.24MSnqc Kb0.84，最大钻压为18 1 03 9.8 1.181212 0.84W 18t。204.5 m，所用根数为从而实际用23根钻铤，钻铤实际长度为：（2）钻杆长度运算及安全校核查钻井手册（甲方）选择钻杆，钻杆外径23 9.1209.3 m。101.6mm，内径 88.3mm,线重q 172.95N m，钢级E级，钻杆Fy 1026.77kN，安全系数为St 1.3。选用304.8mm长度卡瓦时,由下式得:dK2L(101.6 4)2(2 304.8),101.6 4=1 -2 304.8= 1

34、.45运算最大安全静拉载荷为： 安全系数法：Fa1 0.9 Fy St 0.9 1026.77 710.84 kN 设计系数法：Fa1 0.9Fy s t 0.9 1026.77 637.3 kN/1.45 拉力余量法：Fa1 0.9Fy MOP 0.9 1026.77 445 479.093 kN比较三种安全校核知拉力余量法运算的Fa值最小。则钻杆许用长度为3.Fa qc Lc Kb 479.093 1212 10209.3 0.84L3 18 73mq KB172.95 10 3因此钻杆长度为 L 1780 209.3 1570.7 m，0.84根数为n1780 m1570.7实际取n 1

35、73根，从而钻杆实际长度为L 173 9.19.11574.3172.6 根，校核钻杆抗挤强度为:3Ft NqclcKB 1023 1212 9.130.84 10213( KN )查钻井手册（甲方）知,213Fs 1026.77KNtFt21% s Fs 1026.77 查双应力椭圆图知：一 0.88s钻井液静液柱产生的压强：p外挤Sd dg(1780 Nlc) 1.125 1.1 0.0098 (1780 209.3) 20.78 MPa许用抗挤强度：p许 58 一 58 0.88 51.04(MPa)sp外挤 p许故安全校核所选钻铤及钻杆满足要求4.3钻柱设计结果表4-1.钻柱设计参数表

36、井段（m）钻头尺寸（mm）钻铤外径（mm）钻铤内径（mm）钻铤根数钻杆外径（mm）钻杆内径（mm）钻杆根数0150311.05203.271.44127112131501780200.03152.457.223101.688.3173第5章钻井液设计5.1钻井液的运算公式nnV 70d：Lc 40 dh de Lc亦dpjLpj亦 dh dp Lpj(5-1)式中：V为井筒内钻井液的体积，L; dh为井径，m; Lpi为第i段钻 杆长度，m;Lc为钻铤长度，m; de为钻铤内径，m; de为钻铤外径，m;dpi为第i段钻杆内径，m； dp为为第i段钻杆外径。5.2两次开钻所需钻井液体积5.2.

37、1第一次开钻所需钻井液体积2 2 2 2 2 2V 7.1436.431.10520.3236.4 10.26113.631.10512.7113.640+ 2 104=29858.82(L)5.2.2第二次开钻所需钻井液体积2 2 2 2 2 2V 5.72209.320.00315.24209.3 8.831570.720.00310.161570.740+ 2 104=650769.55(L)5.3两次开钻钻井液性能5.3.1第二次开钻钻井液性能表5-1第一次开钻钻井液性能井井段钻井密度漏斗PH静切塑性粘屈服N值K值失水号(m)液类(g/cm粘度值力度值(API)型3)(s)(Pa)(m

38、Pa.s)(Pa)龙0-150搬土0.9440-508-91.5-2.10-185-90. 650.1-0.1-5125泥浆5-0.703532第二次开钻钻井液性能 表5-2第二次开钻钻井液性能井号井段(m)钻井液类型密度(g/cm3)漏斗粘度(s)PH值静切力(Pa)塑性粘度(mPa.s)屈服值(Pa)N值K值失水(API)龙150-23搬土0.9440-508-91.5-2.10-185-90. 650.1-0.1-51253泥浆5-0.703龙233-50搬土0.9940-508-91.5-2.10-185-90. 650.1-0.1-51250泥浆5-0.703龙500-80两性1.0

39、440-508-91.5-2.10-185-90. 650.1-0.1-51250复合5-0.703离子龙800-10两性1.00740-508-91.5-2.10-185-90. 650.1-0.1-512500复合5-0.703离子龙1000-1两性1.0945-608-91.5-2.10-185-90. 650.1-0.1-5125200复合5-0.703离子龙1200-1两性1.1445-608-91.5-2.10-185-90 . 650.1-0.1-5125400复合5-0.703离子龙1400-1两性1.1945-608-92.5-318-288-140.55-00.3-0.1-

40、5125600复合.656离子龙1600-1两性1.2445-608-92.5-318-288-140.55-00.3-0.1-5125760复合.656离子第6章钻井水力参数的设计6.1泵的选择6.1.1确定最小排量Qan2. 2Qa 40dh dpva(6-1)式中：Va为最低环空返速， 为携岩屑的最小排量，L S。6.1.2运算不同井深循环压耗系数Kg 0.51655 ；8m s ； dh、 dp为井径和钻柱外径，cm； Qa0.2LipvJ；'8L3L4T8. 4.8. 4.82 d3 d4L2d(6-2)K°.80.2 1cdpv0.8 0.2m d pvB0.57

41、503d：8*0.57503* ddpi8dh dp dh d1.8c1.8pa(6-3)(6-4)KgKcmLc(6-5)Kcs mDw式中：dn放钻杆的内径，m。(6-6)d2, d3, d4 分不为地面高压管线、立管、水龙带和水龙头、L1, L2, L3, L4分不为地面高压管线、立管、水龙带和水龙头、 放钻杆长度，m。dp, dp, dd, dc分不表示钻杆和钻铤的内径、外径，m。Lp, Lc分不为钻杆和钻铤的长度，m。B 常数，内平钻杆 B 0.51655，贯眼钻杆 B 0.57503。dh 井径，m。PV 钻井液的塑性粘度，Pa?s。6.1.3临界井深的确定1.运算按最大钻头水功率

42、方式下的临界井深 第一临界井深为：Pr a 2.8mQ；.8 m 第二临界井深为:Dpc(6-7)DpaPr(6-8)2.8mQ；.8 m式中：；Pr为额定泵压，MPa； Qr为额定排量，L S。2.运算按最大射流冲击力方式下的临界井深第一临界井深为:Pra_1.9mQ；.8 m 第二临界井深为:DFc(6-9)DFaPr1.9mQ：.8 m6.2泵的各种参数运算(6-10)6.2.1 一开时泵的运算按照邻井参数可知：0.80.2 LiKg0.51655 d pvPVL2101814(mPa?s)0.014(Pa)L4l20.516550.80.20.940.014Kc0.8 0.2 B d

43、pv Lc , 4.8 dci0.80.940 20.014 .36.4d；8drd4850154.8304.815= 5.79 100.575033015516154.8dh dc 3 dh dc 1.80.516557.144.80.57503331.105 20.3231.105 20.32= 1.52 100.8 d0.2 Bpv , 4.8dpi0.8= 0.940.575030.0忌510550.5750310.264.831 831.105 12.731.105 12.7 .KgKc mLc= 5.9710551.5210 33.13 10 636.4=1.466 10Kcs m

44、Dw= 3.13 106 1501.46610 3= 1.94 10由公式(6-1)知，携岩的最小排量为：Qa dh d：Va二40P2 231.10512.70.637.97( L/s)40 最大排量为： Qa d： d2 va=31.1052 12.72 1.2 75.95(L/s)40P 40查钻井手册(甲方)，选择缸套直径为180mm的型号为SL3NB1000A的钻进泵两台，其额定排量为 Qr 37.24 L s，额定泵压为Pr 14.5MPa，柴油机的转速为1200rpm，泵速为96冲分。第一临界井深：D14.52.8 3.13 10 637.24 2 .PcPr a第一临界井深:因

45、为表层深度 两台缸套直径为0 3 m3.13 10 6=237.66(m)3Pr a =14.51.466 101 861 862.8mQa. m 2.8 3.13 1037.97 .3.13 10= 1905.7(m)150 m,小于第一临界井深，因此在第一次开钻时，用180mm的型号为DpcSL3NB 1000A的钻进泵，其额定排量 Qr 37.24L/s，额定泵压为冲'分。钻井泵的最优排量： 钻头压降：Pb PrPr14.5MPa，Qop = 2KcsQ1'8柴油机的转速为1200rpm，泵速为9674.48( L/s)14.5 1.94 10 3 74.481'89.96(MPa)Qr钻头喷嘴的当量直径：d 关于三个等径喷嘴，每个喷嘴的直径可写为：钻头水功率：Pbpb Qr 9.96 74.48 741.8(KW)比钻头水功率：741一 9733.54( KW/m 2)A26.2.2二开时泵的运算；0.31105 按照邻井参数可知LKg 0.51655 0.8 0.21Pbd pv0 8 0 20.51655 1.24 '0.023 'ne；0.081 dQr24'0.081 0.94 74.48225Q(cm)V0.982 d9.96 2 58 2.58(Cm)dn2.5B