鉆井參數(shù)設(shè)計

1、鉆進參數(shù)設(shè)計鉆進參數(shù)設(shè)計 長長 江江 大大 學(xué)學(xué)20152015年年1 1月月姓名：熊青山姓名：熊青山匯報內(nèi)容匯報內(nèi)容4設(shè)計內(nèi)容設(shè)計內(nèi)容12水力參數(shù)設(shè)計水力參數(shù)設(shè)計設(shè)計實例設(shè)計實例3機械破巖參數(shù)機械破巖參數(shù)一、設(shè)計內(nèi)容一、設(shè)計內(nèi)容1.水力參數(shù)水力參數(shù)2.機械破巖參數(shù)機械破巖參數(shù)設(shè)計內(nèi)容如下：設(shè)計內(nèi)容如下：1. 排量；排量；2. 泵壓；泵壓； 3. 環(huán)空返速環(huán)空返速4. 循環(huán)壓耗；循環(huán)壓耗；5. 鉆頭壓降；鉆頭壓降；二、水力參數(shù)設(shè)計二、水力參數(shù)設(shè)計6.噴嘴直徑；噴嘴直徑；7.噴射速度噴射速度;8.水馬力水馬力;9.比水馬力比水馬力;10.射流沖擊力射流沖擊力。1. 排量排量 方法：雙約束條件下定

2、流量方法：雙約束條件下定流量 1）井壁穩(wěn)定）井壁穩(wěn)定 2）最小攜屑能力）最小攜屑能力二、水力參數(shù)設(shè)計二、水力參數(shù)設(shè)計雙約束條件下定流量水力設(shè)計雙約束條件下定流量水力設(shè)計 該設(shè)計方法就是在給定的井內(nèi)流道（該設(shè)計方法就是在給定的井內(nèi)流道（井身結(jié)構(gòu)，井身結(jié)構(gòu)，鉆具組合鉆具組合）和）和鉆井液性能鉆井液性能條件下，確定保證安全鉆進條件下，確定保證安全鉆進的最大、最小的流量范圍，再根據(jù)井場的機泵條件優(yōu)的最大、最小的流量范圍，再根據(jù)井場的機泵條件優(yōu)選鉆井泵的缸套尺寸，得出優(yōu)選實際流量。由優(yōu)選流選鉆井泵的缸套尺寸，得出優(yōu)選實際流量。由優(yōu)選流量計算循環(huán)壓耗，進而根據(jù)噴射鉆井的工作方式計算量計算循環(huán)壓耗，進而根據(jù)

3、噴射鉆井的工作方式計算鉆頭壓降。由鉆頭壓降計算噴嘴當(dāng)量尺寸和確定噴嘴鉆頭壓降。由鉆頭壓降計算噴嘴當(dāng)量尺寸和確定噴嘴組合。最后根據(jù)相關(guān)公式計算其它水力參數(shù)。組合。最后根據(jù)相關(guān)公式計算其它水力參數(shù)。二、水力參數(shù)設(shè)計二、水力參數(shù)設(shè)計1. 排量排量 方法：雙約束條件下定流量方法：雙約束條件下定流量 1）井壁穩(wěn)定）井壁穩(wěn)定二、水力參數(shù)設(shè)計二、水力參數(shù)設(shè)計42320max0.110 102.52 10()()ppmhecmheDDVDD 賓漢：賓漢：冪律：冪律：120.387max204510.005082.54ncnhemKnVDD22maxmax40hecQDDV流型選擇問題：流型選擇問題： 根據(jù)實驗

4、確定根據(jù)實驗確定 按冪律處理按冪律處理 流變參數(shù)處理：取平均值流變參數(shù)處理：取平均值二、水力參數(shù)設(shè)計二、水力參數(shù)設(shè)計1. 排量排量 方法：雙約束條件下定流量方法：雙約束條件下定流量 2）最小攜屑能力）最小攜屑能力二、水力參數(shù)設(shè)計二、水力參數(shù)設(shè)計5 . 0asasVVVK2/31/31/30.007072.5smsmedV二、水力參數(shù)設(shè)計二、水力參數(shù)設(shè)計賓漢：賓漢：冪律：冪律：22minmin40hecQDDV2/3min1/31/30min00.01422.51199500smcmpchepdVVDD2/3min131/31/3min0.01422.51199213smcncmhedVVnKD

5、Dn隱隱函函數(shù)數(shù)求求解解maxminQQQminrQQ在保證井壁穩(wěn)定和井眼凈化條件約束在保證井壁穩(wěn)定和井眼凈化條件約束 下，流量選擇范圍為下，流量選擇范圍為、在滿足在滿足 的條件下，選取額定的條件下，選取額定泵壓高的缸套。泵壓高的缸套。二、水力參數(shù)設(shè)計二、水力參數(shù)設(shè)計柴油機柴油機轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速r/minr/min泵速泵速沖沖/min/min缸套直徑（缸套直徑（mmmm）與理論流量（）與理論流量（L/sL/s）1401401501501601601701701801801901901500150012012028.1628.1632.3232.3236.7836.7841.5241.5246.5446

6、.5451.8551.851400140011211226.2826.2830.1730.1734.3234.3238.7538.7543.4443.4448.4048.401300130010410424.4024.4028.0128.0131.8731.8736.0036.0040.3440.3444.9444.9412001200969622.5322.5325.8625.8639.4239.4233.2133.2137.2437.2441.4841.4811001100888820.6520.6523.7023.7026.9726.9730.4430.4434.1334.1338.03

7、38.0310001000808018.7718.7721.5521.5524.5224.5227.6827.6831.0331.0334.5734.57最大工最大工作壓力作壓力MPaMPaSL3NB-SL3NB-1000A1000A2424212118.518.5161614.514.5SL3NB-SL3NB-1300A1300A31312727242421211919SL3NB-SL3NB-1600A1600A3535333329292626232321211. 排量；排量；2. 泵壓；泵壓； 3. 環(huán)空返速：環(huán)空返速：4. 循環(huán)壓耗：循環(huán)壓耗：5. 鉆頭壓降：鉆頭壓降：二、水力參數(shù)設(shè)計二

8、、水力參數(shù)設(shè)計2240aheQVDD 地面循環(huán)壓耗（管匯壓耗地面循環(huán)壓耗（管匯壓耗 ） a.賓漢流型：賓漢流型： b.冪律流型：冪律流型：二、水力參數(shù)設(shè)計二、水力參數(shù)設(shè)計1.840.80.21.83.767 10ggmppK QQ14 (2)(1.4 lg )7nnggpKQ1.4 lg7344.093 314.088 108.09 10lg2.5nngmmnKKnn二、水力參數(shù)設(shè)計二、水力參數(shù)設(shè)計 管內(nèi)壓耗管內(nèi)壓耗 a.賓漢流型：賓漢流型： b.冪律流型：冪律流型：0.80.21.81.84.80.12336mpiiiLQpK LQd14 (2)(1.4 lg )7nniipKL Q1.4

9、lg7311530.64846 lg2.52.546 10317.71 10nnmiiminnKKdn d二、水力參數(shù)設(shè)計二、水力參數(shù)設(shè)計 環(huán)空壓耗環(huán)空壓耗 a. 賓漢流型：賓漢流型： 層流：層流： 紊流：紊流： 40361.1 100.0004paheheheQLLpDDDDDD 0.20.81.81.831.80.12336pmaaheheLQpK LQDDDD二、水力參數(shù)設(shè)計二、水力參數(shù)設(shè)計 環(huán)空壓耗環(huán)空壓耗 b. 冪律流型：冪律流型： 層流：層流： 紊流：紊流： 216000 212500nahehehenQLKpDDn DDDD14 (2)(1.4 lg )7nnaapK LQ 1.

10、4 lg722732320.79419 lg2.56.2967 105.09 1021nnmheheamhehehahanK DDDDnKDDDDn DdDD層流與紊流的判斷問題：層流與紊流的判斷問題： 賓漢賓漢 冪律冪律 二、水力參數(shù)設(shè)計二、水力參數(shù)設(shè)計2200.1285710.1285710.214()()ppmhecamheDDVDD 10.3872206262.540.00508nncanmhenKVDD層流與紊流的判斷問題：層流與紊流的判斷問題： 如果如果 則是層流；則是層流； 如果如果 則是紊流。則是紊流。 二、水力參數(shù)設(shè)計二、水力參數(shù)設(shè)計acaVVacaVV總循環(huán)壓耗：總循環(huán)壓耗

11、： 二、水力參數(shù)設(shè)計二、水力參數(shù)設(shè)計Lgiapppp 鉆井泵工作方式：鉆井泵工作方式： 一般在一般在軟到中軟地層軟到中軟地層采用最大射流沖采用最大射流沖擊力工作方式，在硬地層采用最大鉆頭水擊力工作方式，在硬地層采用最大鉆頭水功率工作方式。不同的工作方式其分配關(guān)功率工作方式。不同的工作方式其分配關(guān)系不同。同種工作方式在系不同。同種工作方式在臨界井深臨界井深前后又前后又有不同的優(yōu)化方法。有不同的優(yōu)化方法。 二、水力參數(shù)設(shè)計二、水力參數(shù)設(shè)計二、水力參數(shù)設(shè)計二、水力參數(shù)設(shè)計地層軟與硬地層軟與硬二、水力參數(shù)設(shè)計二、水力參數(shù)設(shè)計最大射流沖擊力工作方式優(yōu)選條件最大射流沖擊力工作方式優(yōu)選條件二、水力參數(shù)設(shè)計二

12、、水力參數(shù)設(shè)計最大鉆頭水功率優(yōu)選條件最大鉆頭水功率優(yōu)選條件最大射流沖擊力工作方式：最大射流沖擊力工作方式：賓漢流型：賓漢流型：冪律流型：冪律流型： 二、水力參數(shù)設(shè)計二、水力參數(shù)設(shè)計1.80.526mgccmcFcppKK LQLLK14 (2)(1.4 lg )714 (2)(1.4 lg )71428(2)(1.4lg )nnrgccmcFcnnpmpKK L QnnLLK Q最大鉆頭水功率工作方式：最大鉆頭水功率工作方式：賓漢流型：賓漢流型：冪律流型：冪律流型： 二、水力參數(shù)設(shè)計二、水力參數(shù)設(shè)計1.80.357mgccmcPcppKK LQLLK14 (2)(1.4 lg ) /714 (

13、2)(1.4 lg ) /7721 (2)(1.4lg )nnrgccmcPcnnpmpKK LQnnLLK Q四大系數(shù)四大系數(shù)二、水力參數(shù)設(shè)計二、水力參數(shù)設(shè)計40.80.2g3.767 10mpK 0.80.2cacic31.84.8110.12336mpcihcohcoKKKDDDDD 0.80.2papip31.84.8110.12336mppihpohpoKKKDDDDDLgccpcKKK LKLL二、水力參數(shù)設(shè)計二、水力參數(shù)設(shè)計最大射流沖擊力工作方式優(yōu)選條件最大射流沖擊力工作方式優(yōu)選條件二、水力參數(shù)設(shè)計二、水力參數(shù)設(shè)計最大鉆頭水功率優(yōu)選條件最大鉆頭水功率優(yōu)選條件4. 鉆頭壓降；鉆頭壓降；二、水力參數(shù)設(shè)計二、水力參數(shù)設(shè)計6. 噴射速度；噴射速度；7.沖擊力沖擊力；8.水馬力水馬