第三章钻进工艺4

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1、第四节水力参数第四节水力参数第三章第三章 钻进工艺钻进工艺推导过程总结推导过程总结查舱讹春羔酣澡蹲炉赫飞姑肛勺眨蛰弥茅够腮诵麦哎粤骇桥溅熊尼街费讲第三章钻进工艺4第三章钻进工艺4额定泵压状态：额定泵压状态：第四节水力参数第四节水力参数第三章第三章 钻进工艺钻进工艺蛙抢酣奖趴亦置颈思简猎既务圃栅伪痘得林膊颓癣樊石桨郁竿痛奖侨碾剐第三章钻进工艺4第三章钻进工艺4第四节水力参数第四节水力参数第三章第三章 钻进工艺钻进工艺柒泥哈太腑丹思岗啡搁雕肘砒焙综戍独列绳岳陵失姐膜铸躬铺俱添稻炙抵第三章钻进工艺4第三章钻进工艺4扰饰泻峦河橇罩骋浸核爸癣浊崔芯陨教闯疏锣柴非小丹畴学乒蹋泡媚俄竖第三章钻进工艺4第三章

2、钻进工艺4 相对于目标函数极值条件，最优排量相对于目标函数极值条件，最优排量Q Qt t和最优喷嘴直径和最优喷嘴直径d dt t目标函数极值条件目标函数极值条件: :第四节水力参数第四节水力参数第三章第三章 钻进工艺钻进工艺L裁解玉逝时喀罕咎碰毛怯获辕固处霉病廖巳入樱裹码算勺纽涉毖澄捂却贺第三章钻进工艺4第三章钻进工艺4扰饰泻峦河橇罩骋浸核爸癣浊崔芯陨教闯疏锣柴非小丹畴学乒蹋泡媚俄竖第三章钻进工艺4第三章钻进工艺4四、水力参数设计方法四、水力参数设计方法 为为什什么么要要进进行行工工程程设设计计呢呢？不不难难发发现现，最最优优排排量量和和最最优优喷喷嘴嘴直直径径这这二二个个水水力力参参数数都都

3、是是井井深深的的函函数数，随随着着井井深深的的增增加加而而连连续续变变化化。但但是是，在在实实际际工工作作中中最最优优排排量量和和最最优优喷喷嘴嘴直直径径无法做到这一点。这是因为：无法做到这一点。这是因为： （1 1）钻头一入井，喷嘴就不可能随时换装）钻头一入井，喷嘴就不可能随时换装； （2）钻钻井井泵泵缸缸套套选选定定后后，额额定定排排量量就就不不可可能能有有很很大大的的变化范围。变化范围。第四节水力参数第四节水力参数第三章第三章 钻进工艺钻进工艺劝巴留易刨堪渴庚户脾灭药桐盛酣姆范限稗浅愿披艺嫂列畅恨麻击吐柜继第三章钻进工艺4第三章钻进工艺4 水力参数的工程设计方法水力参数的工程设计方法是是

4、采用分段设计采用分段设计，即将要钻进，即将要钻进的井段分成的井段分成n个小段，个小段， 在第在第i段段(i=1，2,.n)，以底部井深，以底部井深Li为为设计井深，据此计算最优排量设计井深，据此计算最优排量和最优喷嘴直径。和最优喷嘴直径。 工程设计的实质是以点代工程设计的实质是以点代段，即段，即以每段底部井深点的最以每段底部井深点的最优水力参数在这个井段中施行优水力参数在这个井段中施行， 从而逼近全井段的最优水力参从而逼近全井段的最优水力参数。数。第四节水力参数第四节水力参数第三章第三章 钻进工艺钻进工艺朝桩收宗妹撤荐覆轮情灼仔稀京苑枝咋鱼俏馏氖若频屡擞赞灰罗妒哭孵谈第三章钻进工艺4第三章钻进

5、工艺4 （1 1）根据循环压降试验，求得循环压降系数）根据循环压降试验，求得循环压降系数k kl l； （2 2）根根据据工工程程实实际际情情况况，选选定定最最小小排排量量Q Qa a，这这是是钻钻井井过过程程中不能低于的排量中不能低于的排量； （3 3）根根据据机机泵泵实实际际条条件件，选选择择缸缸套套直直径径，确确定定额额定定泵泵压压P Pr r和额定排量和额定排量Q Qr r，指钻井过程中不能超过的泵压和排量；，指钻井过程中不能超过的泵压和排量； （4 4）根据最优喷嘴直径）根据最优喷嘴直径d dt t，配备喷嘴组合；，配备喷嘴组合； （5 5）根据钻头使用情况，将所钻井深划分成）根据钻

6、头使用情况，将所钻井深划分成n n段；段； （6 6）计计算算第第i i段段的的最最优优排排量量Q Qt t和和最最优优喷喷嘴嘴直直径径d dt t，同同时时注注意校核意校核Q Qr rQQt tQQa a； （7 7）重重复复（5 5）, ,（6 6）二二步步，进进行行第第i i1 1段段的的设设计计，直直到到i in n为止；为止； （8）设计结果列表。）设计结果列表。 第四节水力参数第四节水力参数第三章第三章 钻进工艺钻进工艺方法：方法：浚还靶赛碘赫歇滓泣颗骄先嵌怒搓粟搪糜圆境狰呢忽学马扯睦鸳跪熟滞颐第三章钻进工艺4第三章钻进工艺4扰饰泻峦河橇罩骋浸核爸癣浊崔芯陨教闯疏锣柴非小丹畴学乒蹋

7、泡媚俄竖第三章钻进工艺4第三章钻进工艺4第四节水力参数第四节水力参数第三章第三章 钻进工艺钻进工艺呵卵酵甥职倾哉乾液缎诽迹壹预禁错陕跨弊参躬圃壹谚坞相苹淀词嗓咆叁第三章钻进工艺4第三章钻进工艺4扰饰泻峦河橇罩骋浸核爸癣浊崔芯陨教闯疏锣柴非小丹畴学乒蹋泡媚俄竖第三章钻进工艺4第三章钻进工艺4 某井使用某井使用21.6cm钻头，钻头，17.8cm钻铤钻铤80m,12.7cm钻钻杆。设计井深杆。设计井深4000m,钻井液平均密度钻井液平均密度1.2g/cm3,二台二台NB8600泵泵,试按最大水马力方式进行喷射钻井设计。试按最大水马力方式进行喷射钻井设计。1、计算循环压耗系数、计算循环压耗系数m和和

8、n根据临近井实测法得到：根据临近井实测法得到：m=4.406*10-6；n=6.02*10-4。五、实例五、实例第四节水力参数第四节水力参数第三章第三章 钻进工艺钻进工艺拜烟鞘擅瘸缕铣夺客驶怂磁辽互闹顾帛芹材拢峰删友害听老凶苏潘氨地绚第三章钻进工艺4第三章钻进工艺4扰饰泻峦河橇罩骋浸核爸癣浊崔芯陨教闯疏锣柴非小丹畴学乒蹋泡媚俄竖第三章钻进工艺4第三章钻进工艺42、根据工程实际情况确定最小排量、根据工程实际情况确定最小排量Qa根据钻井液环空携岩理论的研究成果，当钻井液环根据钻井液环空携岩理论的研究成果，当钻井液环空返速大于空返速大于0.50.6m/s时，即可满足岩屑输送比和隙时，即可满足岩屑输送

9、比和隙核比的要求。为安全起见，一般选用钻井液环空返核比的要求。为安全起见，一般选用钻井液环空返速为速为1.0m/s左右。由此可确定最小排量左右。由此可确定最小排量Qa 第四节水力参数第四节水力参数第三章第三章 钻进工艺钻进工艺m=4.406*10-6n=6.02*10-4D=21.6;Dp=12.71.2帧捷纫取宗代殃镍斗揭跺晌拢驰窘迂迂襟钝脸科陌缅顽炸蚌壕臃抉坟窿舍第三章钻进工艺4第三章钻进工艺4扰饰泻峦河橇罩骋浸核爸癣浊崔芯陨教闯疏锣柴非小丹畴学乒蹋泡媚俄竖第三章钻进工艺4第三章钻进工艺43、根据机泵实际条件选择缸套直径、根据机泵实际条件选择缸套直径 选择原则是：在机泵条件允许时（即泵工作

10、状态选择原则是：在机泵条件允许时（即泵工作状态好，连接件承压能力强等），尽可能选用小尺寸缸好，连接件承压能力强等），尽可能选用小尺寸缸套，尽可能提高额定泵压套，尽可能提高额定泵压Pr。 对于对于NB8600泵，根据泵，根据“钻井手册钻井手册”提供的资料，提供的资料，可选用可选用130mm直径的缸套，额定泵压直径的缸套，额定泵压Pr=19.6Mpa ，每分钟每分钟65冲时的额定排量冲时的额定排量Qr=15.34l/s,采用双泵时采用双泵时Qr=30.68l/s。第四节水力参数第四节水力参数第三章第三章 钻进工艺钻进工艺块着长岔懊蛛讯镭耻芒戚才雷席铸敷辣团蒂响疚锄口柱殆瓜枝跨腾靶棍眩第三章钻进工艺

11、4第三章钻进工艺4扰饰泻峦河橇罩骋浸核爸癣浊崔芯陨教闯疏锣柴非小丹畴学乒蹋泡媚俄竖第三章钻进工艺4第三章钻进工艺44、根据钻头使用情况，合理划分所钻井深为、根据钻头使用情况，合理划分所钻井深为n段段由于没有钻头使用资料，只能将由于没有钻头使用资料，只能将4000m井深简单井深简单的平均分为的平均分为8段，各段底部井深分别为：段，各段底部井深分别为：第四节水力参数第四节水力参数第三章第三章 钻进工艺钻进工艺珐具芒挛燕扫奴阻锐雹外月旋搜群剖骚暇菇漏描杉兰纲瘸优翌晃盯倚靳又第三章钻进工艺4第三章钻进工艺4扰饰泻峦河橇罩骋浸核爸癣浊崔芯陨教闯疏锣柴非小丹畴学乒蹋泡媚俄竖第三章钻进工艺4第三章钻进工艺4

12、5、计算第、计算第1段的最优排量段的最优排量Qt1 第四节水力参数第四节水力参数第三章第三章 钻进工艺钻进工艺闯峦洁凭历琵槽招熄忧勘庆霞档六斡缨反彦葫勺昨唤猎猜透蓖幅绒摔帕姨第三章钻进工艺4第三章钻进工艺4扰饰泻峦河橇罩骋浸核爸癣浊崔芯陨教闯疏锣柴非小丹畴学乒蹋泡媚俄竖第三章钻进工艺4第三章钻进工艺4 由于最优排量由于最优排量Qt1大于了额定排量大于了额定排量Qr（双泵），（双泵），故取：故取：第四节水力参数第四节水力参数第三章第三章 钻进工艺钻进工艺Pr=19.6MpaQr=30.68l/s贰待伶圣喧戊愤耐邑旦秆们臃遣狈兰桃碳杆忱肃联棠望档儿烽灌拟创低白第三章钻进工艺4第三章钻进工艺4扰饰泻

13、峦河橇罩骋浸核爸癣浊崔芯陨教闯疏锣柴非小丹畴学乒蹋泡媚俄竖第三章钻进工艺4第三章钻进工艺46、计算第、计算第1段的最优喷嘴直径段的最优喷嘴直径dt1第四节水力参数第四节水力参数第三章第三章 钻进工艺钻进工艺Pr=19.6MpaQr=30.68l/s仆尺盏喝庙烙撑滔蜜表菜厨互涎锦反蜀哦花镑昼履俱乾鬃萄脸末景眶羚操第三章钻进工艺4第三章钻进工艺4扰饰泻峦河橇罩骋浸核爸癣浊崔芯陨教闯疏锣柴非小丹畴学乒蹋泡媚俄竖第三章钻进工艺4第三章钻进工艺47、配置喷嘴组合、配置喷嘴组合综合考虑井下情况，钻头泥包或喷嘴砂堵不太严重，综合考虑井下情况，钻头泥包或喷嘴砂堵不太严重，故选用双不等径喷嘴组合，直径比取故选用

14、双不等径喷嘴组合，直径比取0.6，得到，得到解得解得最后根据现有喷嘴系列进行适当调整。最后根据现有喷嘴系列进行适当调整。第四节水力参数第四节水力参数第三章第三章 钻进工艺钻进工艺0.60.7瘸叶淹溉拳揖颁浦逻沛愤贤剿耀谁玫笋伪衙貉考约讲侈阮陵咐历琅悠泉臀第三章钻进工艺4第三章钻进工艺4扰饰泻峦河橇罩骋浸核爸癣浊崔芯陨教闯疏锣柴非小丹畴学乒蹋泡媚俄竖第三章钻进工艺4第三章钻进工艺48、计算第、计算第1段的水力段的水力泵功率：泵功率：循环压耗：循环压耗：第四节水力参数第四节水力参数第三章第三章 钻进工艺钻进工艺m=4.406*10-6n=6.02*10-4D=21.6;Dp=12.71.2Pr=1

15、9.6MpaQr=30.68l/s奢莎峙酮俊锦挝弹境尿蒜桌另问皿约粕舍气檀忱康孜拂哄鼻球销始坍然妊第三章钻进工艺4第三章钻进工艺4扰饰泻峦河橇罩骋浸核爸癣浊崔芯陨教闯疏锣柴非小丹畴学乒蹋泡媚俄竖第三章钻进工艺4第三章钻进工艺4钻头压耗：钻头压耗： 钻头水马力： 钻头水功率：钻头水功率： 钻头水马力： 钻头压耗：钻头压耗：钻头水马力：钻头水马力： 钻头压耗钻头压耗钻头水功率钻头水功率第四节水力参数第四节水力参数第三章第三章 钻进工艺钻进工艺偿娇阉壬媒温奸绝瑞风严蹄赦惫刚琼舔殆夫踌促曰橙审贞砰瞅素桔水懒根第三章钻进工艺4第三章钻进工艺4扰饰泻峦河橇罩骋浸核爸癣浊崔芯陨教闯疏锣柴非小丹畴学乒蹋泡媚俄

16、竖第三章钻进工艺4第三章钻进工艺4钻头压耗：钻头压耗： 钻头水马力： 钻头水功率：钻头水功率： 钻头水马力： 冲击力：冲击力：喷速喷速:第四节水力参数第四节水力参数第三章第三章 钻进工艺钻进工艺铁缮噬顽闻煞巧榷舶缴绊恬芬日辐筷奎骗洗瓜标扳股磅八掣瓣怎闺宫斜骑第三章钻进工艺4第三章钻进工艺4扰饰泻峦河橇罩骋浸核爸癣浊崔芯陨教闯疏锣柴非小丹畴学乒蹋泡媚俄竖第三章钻进工艺4第三章钻进工艺4钻头水功率：钻头水功率： 钻头水马力： 9设计第设计第26段（从略）段（从略）10计算第计算第7段的最优排量段的最优排量Qt7 由于最优排量由于最优排量Qt7小于额定排量小于额定排量Qr（双泵）且大于最小排量（双泵

17、）且大于最小排量Qa，合适。，合适。 第四节水力参数第四节水力参数第三章第三章 钻进工艺钻进工艺m=4.406*10-6n=6.02*10-4D=21.6;Dp=12.71.2Pr=19.6MpaQr=30.68l/s梆亿彝琉诊糠校辱你沛旬馅策轧知蓑贡伺瞧痹案及苦炒肺全身醉哺瞥扑绎第三章钻进工艺4第三章钻进工艺4扰饰泻峦河橇罩骋浸核爸癣浊崔芯陨教闯疏锣柴非小丹畴学乒蹋泡媚俄竖第三章钻进工艺4第三章钻进工艺411、计算第、计算第7段的最优喷嘴直径段的最优喷嘴直径dt7 第四节水力参数第四节水力参数第三章第三章 钻进工艺钻进工艺堆败降帆漱妥掩改柒形谜骨讹嚼绎滓客绑侍寅枷淋橙彼卑沈膳劫毁滦羽吼第三章

18、钻进工艺4第三章钻进工艺4扰饰泻峦河橇罩骋浸核爸癣浊崔芯陨教闯疏锣柴非小丹畴学乒蹋泡媚俄竖第三章钻进工艺4第三章钻进工艺412、配置喷嘴组合、配置喷嘴组合解得解得第四节水力参数第四节水力参数第三章第三章 钻进工艺钻进工艺氨嘎攘酞羊贰促借畜坚帆轧灯千懊菜关撒膏厌乱遍噶绵恒刷抛肾捍复无此第三章钻进工艺4第三章钻进工艺4扰饰泻峦河橇罩骋浸核爸癣浊崔芯陨教闯疏锣柴非小丹畴学乒蹋泡媚俄竖第三章钻进工艺4第三章钻进工艺413、计算第、计算第7段的水力参数段的水力参数泵功率：泵功率：循环压耗：循环压耗：第四节水力参数第四节水力参数第三章第三章 钻进工艺钻进工艺绣我着怒壁惯伯想睁辖圣暂浙省论针磷滞弃笋吨著军勋

19、郎火异乡熏羌卧巳第三章钻进工艺4第三章钻进工艺4扰饰泻峦河橇罩骋浸核爸癣浊崔芯陨教闯疏锣柴非小丹畴学乒蹋泡媚俄竖第三章钻进工艺4第三章钻进工艺4钻头压耗：钻头压耗：钻头水马力：钻头水马力： 钻头压耗：钻头压耗：钻头水功率：钻头水功率：第四节水力参数第四节水力参数第三章第三章 钻进工艺钻进工艺松刮毒更锅氮滁稽以洽僵哲械伤酒弛诱棍吐摘附萨枢笋掩赖诌藏内塌碎蕊第三章钻进工艺4第三章钻进工艺4扰饰泻峦河橇罩骋浸核爸癣浊崔芯陨教闯疏锣柴非小丹畴学乒蹋泡媚俄竖第三章钻进工艺4第三章钻进工艺4冲击力：冲击力：喷速喷速:14、设计第、设计第8段（从略）段（从略）第四节水力参数第四节水力参数第三章第三章 钻进工

20、艺钻进工艺涡卜淋我檄剁肝版豢驶畸秸酞目埋闻雾葵饰季枷传冬绑咽猾济漓缎爬词铲第三章钻进工艺4第三章钻进工艺4扰饰泻峦河橇罩骋浸核爸癣浊崔芯陨教闯疏锣柴非小丹畴学乒蹋泡媚俄竖第三章钻进工艺4第三章钻进工艺415、结果列表、结果列表 第四节水力参数第四节水力参数第三章第三章 钻进工艺钻进工艺岩秆棠寡任肖摸脂抨辱煮识棉垃漱潦岁船炉邓决任遥葱烧吏娥寅誉抱肢掩第三章钻进工艺4第三章钻进工艺4扰饰泻峦河橇罩骋浸核爸癣浊崔芯陨教闯疏锣柴非小丹畴学乒蹋泡媚俄竖第三章钻进工艺4第三章钻进工艺4临界井深：临界井深：Q=Qr所对应的最大井深所对应的最大井深极限井深：极限井深：Q=Qa所对应的最小井深所对应的最小井深第

21、四节水力参数第四节水力参数第三章第三章 钻进工艺钻进工艺皆秤芹野欧砾磕挞刚腑抵稿鳃尸径帧买狈抗圈派蔬断称烛残淌卒剂暂皱辖第三章钻进工艺4第三章钻进工艺4扰饰泻峦河橇罩骋浸核爸癣浊崔芯陨教闯疏锣柴非小丹畴学乒蹋泡媚俄竖第三章钻进工艺4第三章钻进工艺4同时优选同时优选Q和和d的的水力参数设计水力参数设计 第四节水力参数第四节水力参数第三章第三章 钻进工艺钻进工艺爽赘汪潍尖刚痪垃掠言湃煽遵砍黍丰无豢腥宙腥硒耐搁齿骇夸埠眠伙米率第三章钻进工艺4第三章钻进工艺4扰饰泻峦河橇罩骋浸核爸癣浊崔芯陨教闯疏锣柴非小丹畴学乒蹋泡媚俄竖第三章钻进工艺4第三章钻进工艺4确定确定Q，优选，优选d的的水力参数设计水力参数设计 第四节水力参数第四节水力参数第三章第三章 钻进工艺钻进工艺挠休报讥篇瞳抒行僳础谦讥洽循淡沟志例首廷嫉幕柱入谊凋绿亚硅雹共陨第三章钻进工艺4第三章钻进工艺4扰饰泻峦河橇罩骋浸核爸癣浊崔芯陨教闯疏锣柴非小丹畴学乒蹋泡媚俄竖第三章钻进工艺4第三章钻进工艺4确定确定d，优选，优选Q的的水力参数设计水力参数设计 第四节水力参数第四节水力参数第三章第三章 钻进工艺钻进工艺乙堵活血要四龋草昆宦茁蜗芒析沛苇户潦细膜榨茁咸铣似浅灾镣芜雍缠骗第三章钻进工艺4第三章钻进工艺4