鉆井常用計算公式

第四節(jié)鉆井常用計算公式一、井架根底的計算公式〔一〕根底面上的壓力nQ+QOB4式中：P基——根底面上的壓力，MPa；n——動負荷系數(shù)〔一般取 1.25?1.40〕；QO天車臺的負荷=天車最大負荷+天車重量，t；Qb—井架重量，t；〔二〕土地面上的壓力P^=P苴+W地基式中：P地——土地面上的壓力， MPa;地P基——根底面上的壓力，MPa;基W—根底重量，t〔常略不計〕〔三〕根底尺寸1、頂面積F1=式中：F1——根底頂面積，cm2；B.——混凝土抗壓強度〔通常為28.1kg/cm2=0.281MPa)P地2、底面積2、底面積F2=—式中：F2——根底底面積，cm2；B2 土地抗壓強度，MPa；土地面上的壓力，MPa。3、根底高度irir式中：式中：H——根底高度，m；F2、F1分別為根底的底面積和頂面積， cm2；P基——根底面上的壓力，MPa；B3――混凝土抗剪切強度〔通常為2=0.351MPa〕?！捕郴炷馏w積配合比用料計算1、計算公式配合比為1:m:n=水泥：砂子：卵石。根據(jù)經(jīng)驗公式求每 lm3配合比為1:m:n=水泥：砂子：卵石。根據(jù)經(jīng)驗公式求每 lm3混凝土所需的各種材料如下:2、混凝土常用體積配合比及用料量，見表 1-69。表1-69 混凝土常用體積配合比及用料量混凝土用途體積配合比每立方米混凝土每立方米砂子每立方米石子每1000公斤水尼水泥kg砂子m3石子m3水泥kg石子m3混凝土m3水泥kg砂子m3混凝土m3砂子m3石子m3混凝土m31.堅硬土壤上的井架腳，小基墩井架腳，基墩的上局部。1:2:43350.450.9074422.厚而人的突出基墩。1::52760.460.9160823.支承臺、澆灌坑-穴及其他。Ak.VT；力口r?Zz.二H-工rt1:3:62340.460.9350424.承受很人負荷和沖擊力的小基墩。1:1:25850.390.78[50025.承受負何不大的基墩。1:4:81800.480.963752二、井身質(zhì)量計算公式〔一〕直井井身質(zhì)量計算1、井斜角全角變化率(°〕 /30m；式中：Gab——測量點a和b間井段的井斜全角變化率,△Lab 測量點a和b間的井段長度，m；a 測量點a點處的井斜角，°；aab――測量點b點處的井斜角，°；△①ab——測量點a和b之間的方位差，△①ab=①，°。2、 井底水平位移也-ASjn-式中：SZ——井底水平位移，m；NO 井口N座標值，m；Nn——實際井底N座標值，m；EO 井口E座標值，m；En——實際井底E座標值，mo3、 最大井斜角根據(jù)井深井斜測量數(shù)據(jù)獲取或井斜測井資料獲得。4、 平均井徑擴大系數(shù)"I扎式中：Cp——平均井徑擴大系數(shù)，無因次量D實一一實際平均井徑，mm；Db——鉆頭名義直徑，mmo5、 最大井徑擴大系數(shù)式中：Cmax——最大井徑擴大系數(shù)，無因次量；Dmax—-一實際最大井徑，mm；Db——鉆頭名義直徑，mmo〔二〕定向井井身質(zhì)量計算1、 井斜全角變化率計算公式同〔一〕2、 定向井井底水平偏差距S.N；- )^+(E；-E式中：Ss——定向井井底水平偏差距，m；Nd——設(shè)計井底座標，m；Nn 實際井底的N座標，m；Ed——設(shè)計井底座標，m；En——實際井底的E座標,3、 定向井井底垂直偏差距H=H-HnTOC\o"1-5"\h\z式中：AH——定向井井底垂直偏差距， m；H 設(shè)計垂直井深，m；Hn——實際垂直井深，m。4、 定向井實際井底與設(shè)計井底的空間距離式中：R——定向井實際井底與設(shè)計井底的空間距離， m；H——實際井底與設(shè)計井底的垂直距離， m；Ss——實際井底與設(shè)計井底的水平偏差距， m。5、平均井徑擴大系數(shù)計算同〔一〕 4。6、最大井徑擴大系數(shù)計算同〔一〕 5。三、噴射鉆井水力參數(shù)計算公式〔一〕鉆井泵額定水功率Ppr=PrXQr式中：Ppr 鉆井泵額定水功率，kw;pr 鉆井泵額定泵壓，MPa;Qr 鉆井泵額定流量，L/s。〔二〕鉆井泵實發(fā)水功率Pp=PsXQ式中：Pp 鉆井泵實發(fā)水功率，kw；ps——鉆井泵工作泵壓，MPa;Q——鉆井泵工作流量，L/s?！踩炽@井泵水功率分配關(guān)系Pp=Pb+APcr式中：Pp——鉆井泵實發(fā)水功率，kw;Pb――鉆頭〔噴咀〕水功率，kw；△Pcr 循環(huán)系統(tǒng)損耗水功率，kw。

〔四〕鉆井泵壓力分配關(guān)系ps=A卩匕+厶pg+Apcs式中：ps-鉆井泵實發(fā)泵壓，MPa；△pb鉆頭噴咀壓降，MPa；△Pg地面管匯壓力損耗，MPa；△Pcs'循環(huán)系統(tǒng)壓力損耗，MPa。△Pcs=APpi+^Pci+APpa+APca+APg△ppi、△ppa分別為鉆桿內(nèi)外循環(huán)壓力損耗，MPa；△pci、△pca分別為鉆鋌內(nèi)外循環(huán)壓力損耗，MPa〔五〕鉆頭〔噴咀〕壓力降△Pb=kbXQ2式中:△pb 鉆頭〔噴咀〕壓力降，MPa；Q 鉆井液流量，L/s；kb――鉆頭〔噴咀〕壓降系數(shù)，無因次量。554-4pd式中：Pd鉆井液密度，g/cm3;AJ噴咀截面積，mm2。Ai554.4XpdXQ2 5 la .L. J"巳—Aprft式中：pd鉆井液密度，g/cm3;Q——鉆井液流量，L/s；Ps——鉆井泵實發(fā)泵壓，MPa；△pcs——循環(huán)系統(tǒng)壓力損耗，MPa?！擦车孛婀軈R壓力損耗△Pg=kgXQ式中：△pg——地面管匯壓力損耗， MPa；Q 流量，L/s；kg――地面管匯壓力損耗系數(shù)；-4kg=3.767X10XpdXiiv；,mpa?s;pv（塑性粘度）=%0-%0、0分別為旋轉(zhuǎn)粘度計600rn600300〔七〕管內(nèi)循環(huán)壓力損耗、300r 的讀數(shù)，無因次量。1、鉆桿內(nèi)/min/minApp^kpiXLpXQ1Ekpi7628Xpdp-*X XUp」MPa;式中：△Ppr-—鉆桿內(nèi)循環(huán)壓力損耗，kpi --鉆桿內(nèi)循環(huán)壓力損耗系數(shù)，無因次量Lp -—鉆桿長度，m；Q-流量，L/s；pd-鉆井液密度，g/cm3；Hpv塑性粘度，mpa?s；dpi鉆桿內(nèi)徑，mm。2、鉆鋌內(nèi)△PdhkdXL(jXQ1rakfi-7628XpZ 2X1d嚴式中：△pcf-—鉆鋌內(nèi)循環(huán)壓力損耗，MPa;kci-鉆鋌內(nèi)循環(huán)壓力損耗系數(shù)，無因次量;Lc—鉆鋌長度，m；Q-流量，L/s；pd鉆井液密度，g/cm3；Hpv-塑性粘度，mpa?sdci鉆鋌內(nèi)徑，mm。〔八〕管外循環(huán)壓力損耗1、鉆桿外△葉=kpaXLPXQL8. 76跖也「血—此尸仙十嗎嚴式中：△Ppa――鉆桿外循環(huán)壓力損耗，MPa;kpa――鉆桿外循環(huán)壓力損耗系數(shù)，無因次量;paLp 鉆桿長度，m；Q 流量，L/s；P――鉆井液密度，g/cm3；dUpv塑性粘度，mpa?s；dh 井眼直徑，mm；dp 鉆桿外徑，mm。2、鉆鋌外△莊嚴￡扛XU；XQi""〔山一氏尸（dh+6N式中：△pca――鉆鋌外循環(huán)壓力損耗，MPa;kca――鉆鋌外循環(huán)壓力損耗系數(shù)，無因次量;Lc——鉆鋌長度，m；Q 流量，L/s；P――鉆井液密度，g/cm3；dUpv 塑性粘度，mpa?s；dh井眼直徑，mm；dc鉆鋌外徑，mm。〔九〕鉆頭〔噴咀〕水功率pb=ApbXQ式中：pb――鉆頭〔噴咀〕水功率，kw；△pb——鉆頭〔噴咀〕壓力降，MPa;Q 流量，L/s?！彩成淞鲊娚渌俣葀_1000Q式中：Vj——射流噴射速度，m/s；Q 流量，L/s；Aj 噴咀截面積，mm2?！瞊一〕射流沖擊力F=pXuXQJdJ式中：Fj 射流沖擊力，N；P 鉆井液密度，g/cm3;duJ――射流噴射速度，m/s;Q 流量，L/s?！彩炽@頭單位面積水功率〔比水功率〕At，W/mm2式中：Pbs，W/mm2pb 鉆頭水功率，kw；Ab——井底面積〔即鉆頭面積〕，mm2；Ah=—4db鉆頭直徑，mm?！彩炽@井泵功率利用率式中：——鉆井泵功率利用率，無因次量;Pb——鉆頭水功率，kw；Pp——鉆井泵實發(fā)水功率，kw?！彩摹炽@井液環(huán)空返速1273Q"ST二17式中：U鉆井液環(huán)空返速，m/s；aQ 流量，L/s；dh 井眼直徑，mm;dp 鉆桿外徑，mm?！彩濉抄h(huán)空臨界流速

1、賓漢流體3也BS^+COO. X123.5t-pX円(咖一山護『tf 24p況血一djo_9800(dh-dp)^2xp^R^T~(d；-dP)+12vJipv式中：U 環(huán)空臨界流速，m/s；crUpv――塑性粘度，mPa?s；t 屈服值〔動切力〕，Pa；ypTyp=0.479(2 03oo-0600)；P 鉆井液密度，g/cm3;ddh 井眼直徑，mm；dp鉆桿外徑，mm；Re 雷諾數(shù)，無因次量；U 鉆井液上返速度，m/s；a假設(shè)U或Re假設(shè)U或Re三2100為紊$Ucr流。uVu或RV2100為層流。acr e2、幕律流體=0.0050肚沁泌X出工衛(wèi)（得pc? dh十dpz=saB（—）a_nUcr式中：U 環(huán)空臨界流速，m/s;crn鉆井液流型指數(shù)，無因次量;K 鉆井液稠度系數(shù)，Pa?sn0.4旳①飼=51廣P 鉆井液密度，g/cm3；ddh 井眼直徑，mm；dp 鉆桿外徑，mm;Z 鉆井液流態(tài)指示值，無因次量;U 鉆井液環(huán)空上返速度，m/s;a假設(shè)U$u或Z2800為紊數(shù)；acruVu或ZV800為層流。acr〔十六〕巖屑滑落速度7071^(%—皿嚴p" H (pdXjxf)a^式中：u 巖屑滑落速度，m/s；sdrc 巖屑直徑，mm；P 巖屑密度，g/cm3(一般取3);rcPd――鉆井液密度，g/cm3;U 視粘度，mPa?s。Mr—P-pv+0.112C— J〔十七〕環(huán)空凈化能力|c--1——式中：Lc——環(huán)空凈化能力，無因次量；us 巖屑滑落速度，m/s;u 鉆井液環(huán)空上返速度， m/s。a〔十八〕臨界井深〔選擇賓漢流體〕1、最大鉆頭水功率工作方式0.357pr—ksXQkB—kcXUXQS&式中：Dcr——臨界井深，m;pr 鉆井泵額定泵壓，MPa；kg――地面管匯循環(huán)壓力損耗系數(shù)，無因次量;kc――鉆鋌循環(huán)壓力損耗系數(shù)，無因次量；Lc——鉆鋌長度，m；Q 流量，L/s；kp――鉆桿循環(huán)壓力損耗系數(shù)，無因次量。2、最大沖擊力工作方式0.526p,-k^XQ]8—kcXUXQ1k/Xq/'式中：Dcr——臨界井深，m;pr 鉆井泵額定泵壓，MPa；kg――地面管匯循環(huán)壓力損耗系數(shù)，無因次量;&――鉆鋌循環(huán)壓力損耗系數(shù)，無因次量；Lc——鉆鋌長度，m；Q 流量，L/s；kp――鉆桿循環(huán)壓力損耗系數(shù)，無因次量?！彩拧匙顑?yōu)流量〔選擇賓漢流體〕1、最大鉆頭水功率工作方式式中：Qopt——最優(yōu)流量，L/s；pr 鉆井泵額定泵壓，MPa；kg――地面管匯循環(huán)壓力損耗系數(shù)，無因次量;kp――鉆桿循環(huán)壓力損耗系數(shù)，無因次量 ；Lp 鉆桿長度，m;kc――鉆鋌循環(huán)壓力損耗系數(shù)，無因次量；Lc——鉆鋌長度，m。2、最大沖擊力工作方式門r 0.52嘰 』Sik.+kpXLp+k.XL/式中：Qopt 最優(yōu)排量，L/s；pr 鉆井泵額定泵壓，MPa；kg――地面管匯循環(huán)壓力損耗系數(shù)，無因次量;kp――鉆桿循環(huán)壓力損耗系數(shù)，無因次量 ；Lp 鉆桿長度，m;kc――鉆鋌循環(huán)壓力損耗系數(shù)，無因次量；Lc——鉆鋌長度，m。四、優(yōu)選參數(shù)鉆井計算公式〔一〕鉆速方程〔一〕鉆速方程131.27(5.5076)d131.27(5.5076)dX60xxllQj26)fXw/XnrkXHP/XeApdCpd—1.15)式中:機械鉆速，式中:機械鉆速，m/h;ped——鉆壓指數(shù)〔d=0.5366+0.1993kd 〕，無因次量;kd——巖石可鉆性級值；入——轉(zhuǎn)速指數(shù)〔入=0.9250-0.0375kd 〕，無因次量；f——地層水力指數(shù)〔f=0.7011-0.05682kd 〕，無因次量;Ws單位鉆頭直徑鉆壓〔比鉆壓〕，KN/mm；nr 轉(zhuǎn)速，r/min;HPe 噴咀等效比水功率， W/mm2;△Pd——鉆井液密度差系數(shù)(0.97673kd-7.2703)，無因次量;P——鉆井液密度，g/cm3;dPbs 鉆頭比水功率，W/mm2;d1、d2、d3分別為鉆頭噴咀直徑， mm?！捕炽@頭牙齒磨損方程dH&X X10宀X肓)dt—259.58XD]Xdb<Wcr—W$)(14-C] )式中：天——鉆頭牙齒磨損速度，無因次量；P 鉆頭系數(shù)，鑲齒鉆頭；A——地層研磨性系數(shù)，無因次量；nr 轉(zhuǎn)速，r/min；D1――鉆壓影響系數(shù)，無因次量；db 鉆頭直徑，mm；Wcr——單位鉆頭直徑臨界比鉆壓，KN/mm;Ws 單位鉆頭直徑鉆壓〔比鉆壓〕，KN/mm;c1 鉆頭牙齒磨損減慢系數(shù)，無因次量；hf 牙齒磨損量，無因次量。單位鉆頭直徑臨界比鉆壓取值：D1――鉆壓影響系數(shù)，無因次量；D2――鉆壓影響系數(shù)，無因次量；銑齒牙輪鉆頭：Wcr=1.77KN/mm;鋃齒牙輪鉆頭：。〔三〕鉆頭軸承磨損方程dB_XWs）35dt=3O.6BXb式中：'——鉆頭軸承磨損速度，無因次量；dtnr 轉(zhuǎn)速，r/min;db 鉆頭直徑，mm；Ws 單位鉆頭直徑鉆壓〔比鉆壓〕，KN/mm；b——鉆頭軸承工作系數(shù)，無因次量?！菜摹炽@井本錢方程,,〔訃4-Cr<tj+][十一 Fb式中：Cu——鉆井直接本錢，元/m；Cb—鉆頭單價，元/只；Cr 鉆機作業(yè)費，元/h；td 純鉆進時間，h；tt——起下鉆時間，h；tcn 接單根時間，h；Fb——鉆頭進尺，m。〔五〕其他參數(shù)1、地層研磨性系數(shù)Af人259.58XDiXdb（Wcr—W扎+口/：）九= 疋藥丈1式中：c1——鉆頭牙齒磨損減慢系數(shù)，無因次量；A——地層研磨性系數(shù)，無因次量；hf 鉆頭牙齒磨損量，無因次量；nr 轉(zhuǎn)速，r/min；Di――鉆壓影響系數(shù)，無因次量；db 鉆頭直徑，mm；P 鉆頭系數(shù)，鑲齒鉆頭；td 鉆頭純鉆進時間，h；Wcr——單位鉆頭直徑臨界比鉆壓， KN/mm;Ws 單位鉆頭直徑鉆壓〔比鉆壓〕，KN/mm。2、當(dāng)AfW4,由軸承決定鉆頭壽命td30.68{bfXb)1,3nr(dfeX式中：td——鉆頭軸承壽命，h;bf 鉆頭軸承磨損量，無因次量；b――鉆頭軸承工作系數(shù)，無因次量；nr 轉(zhuǎn)速，r/min;db 鉆頭直徑，mm;ws 單位鉆頭直徑鉆壓〔比鉆壓〕 KN/mm。當(dāng)Af>4，那么由牙齒決定鉆頭壽命tdZ59.58XDiXdi>(Wcr—Ws)(hf■L_Cihf)1— Xp(nr+4.3SX10-5Xnr3)式中：Tt 鉆頭牙齒壽命，h；c1 鉆頭牙齒磨損減慢系數(shù)，無因次量；hf 鉆頭牙齒磨損量，無因次量；Af——地層研磨性系數(shù)，無因次量；nr 轉(zhuǎn)速，r/min；D1――鉆壓影響系數(shù)，無因次量；db 鉆頭直徑，mm；Wcr——單位鉆頭直徑臨界比鉆壓，KN/mm;Ws 單位鉆頭直徑鉆壓〔比鉆壓〕，KN/mm。五、地層孔隙壓力計算公式〔一〕地層孔隙壓力和壓力梯度1、地層孔隙壓力-3XPPp=10 fXgXH式中：pp――地層孔隙壓力〔在正常壓實狀態(tài)下，地層孔隙壓力等于靜液柱壓力〕 ，MPa；Pf——地層流體密度，g/cm3;g 重力加速度，2；H——該點到水平面的重直高度〔或等于靜液柱高度〕，m。P,那在陸上井中，H為目的層深度，起始點自轉(zhuǎn)盤方鉆桿補心算起，液體密度為鉆井液密度 么m-3XPPh=10 m><gXH式中：ph——靜液柱壓力， MPa；P——鉆井液密度， g/cm3mH——目的層深度，m；g——重力加速度，2。在海上井中，液柱高度起始點自鉆井液液面〔即出口管〕高度算起，它與方補心高差約為0.6m?3.3m，此高差在淺層地層孔隙壓力計算中要引起重視，在深層可忽略不計。2、地層孔隙壓力梯度式中：Gp——地層孔隙壓力梯度， MPa/m。其它單位同〔一〕中1。〔二〕上覆巖層壓力1、 上覆巖層壓力po=9.81X10-3H〔（1-①）pm+①P〕式中：po 上覆巖層壓力， MPa；H——目的層深度，m；①一一巖石孔隙度，%;P――巖層孔隙流體密度，g/cm3；P 巖石骨架密度，g/cm3。m2、 上覆巖層壓力梯度Go 上覆巖層壓力梯度，MPa/m;Po 上覆巖層壓力，MPa;

H――深度〔高度〕，m?！踩硥毫﹂g關(guān)系Po=Pp+°z式中：Po——上覆巖層壓力，MPa；Pp——地層孔隙壓力，MPa；，MPa。，MPa。MPa；z〔四〕地層破裂壓力和壓力梯度1、地層破裂壓力〔伊頓法〕亡嚴式中：Pf——地層破裂壓力〔為巖石裂縫開裂時的井內(nèi)流體壓力〕U——地層的泊松比；°——Z有效上覆巖層壓力，MPa；Pp——地層孔隙壓力，MPa?；騊f=Ph+P式中：P——地層破裂壓力，MPa；Ph——液柱壓力，MPa；P試——試驗時地層破裂時的立管壓力， MPa。試2、破裂壓力當(dāng)量密度Pp=Pe+購81X10-5Xy^式中：P 破裂壓力當(dāng)量密度，g/cm3；pP——試驗時所用鉆井液密度，g/cm3；mPl——試驗時地層漏失壓力，MPa；H――裸眼段中點井深，m。3、地層破裂壓力梯度式中：Gf——地層破裂壓力梯度，MPa/m;Pf——地層破裂壓力，MPa?！参濉砫c指數(shù)g/em3g/em3;MPa；1、de指數(shù)方程,3.282[= X—rI0.0684w向gd；式中：de——修正d指數(shù)，無因次量；nr 轉(zhuǎn)速，r/min；td 純鉆時，min；w——鉆壓，KN；db 鉆頭直徑，mm；Pp――正常地層孔隙壓力當(dāng)量鉆井液密度，P鉆井液密度，g/em3。d2、正常趨勢線方程den=aX10bhwll式中：den――de指數(shù)正常趨勢線方程〔無因次量〕a――正常趨勢線截距，無因次量；b——正常趨勢線的斜率，m-1；h 做de指數(shù)試驗時的井深， m。六、壓井計算公式〔一〕關(guān)井立管壓力Ps+Pd=Pa+Pad=Pp式中：Ps——關(guān)井立管壓力，MPa；Pd——鉆柱內(nèi)鉆井液液柱壓力，MPa；Pa——關(guān)井套管壓力，MPa；Pad――環(huán)空受油氣侵鉆井液靜液柱壓力，Pp——地層孔隙壓力，MPa?！捕逞b有鉆具回壓閥的關(guān)井立管壓力Ps=P"Pa式中：Ps——關(guān)井立管壓力，MPa；Psi——仃泵時立管壓力，MPa；△Pa——關(guān)井時套管壓力升高值，MPa；〔三〕在循環(huán)鉆井液情況下求關(guān)井立管壓力

Ps=PT-△Pci式中：Ps——關(guān)井立管壓力，MPa；PT——壓井時立管總壓力，MPa；Pci——壓井時的循環(huán)壓力，MPa；〔四〕壓井時所需鉆井液密度細］=pd-i-Ap式中:△plOOOPs十Pl或Ap=1000(Pa+Pe)d1――壓井時所需鉆井液密度，g3P——鉆柱內(nèi)鉆井液密度，g /cmd3；/cm△P――壓井所需鉆井液密度增量,3g/cm；H——井深，m；g——重力加速度〔〕；P——平安附加當(dāng)量鉆井液密度〔油井 3g/cm3，氣井為3ge/cm3〕。Pe——平安附加壓力，MPa〔油井為1.5MPa?3.5MPa，氣井為3.0MPa~5.0MPa〕?！参濉硥壕h(huán)時立管總壓力Pt=Ps+APcs+Pe式中：Pt——壓井循環(huán)時立管總壓力， MPa；Ps——關(guān)井立管壓力，MPa；△Pcs——循環(huán)壓耗，MPa；Pe——平安附加壓力〔同上〕，MPa?！擦硥壕@井液剛泵入鉆柱時立管初始循環(huán)總壓力PTi=Ps+Pci+Pe式中：PTi――壓井鉆井液剛泵入鉆柱時立管初始循環(huán)總壓力， MPa；Ps——關(guān)井立管壓力，MPa；Pci――壓井流量下的循環(huán)壓力， MPa；Pe——平安附加壓力（同上），MPa?！财摺硥壕@井液到達鉆頭時的立管終了循環(huán)總壓力Pdi式中：PTf——壓井終了循環(huán)總壓力， MPa；P――壓井時所需鉆井液密度，￡/cm3；di,g/cm3,g/cm3；Pci――壓井流量下的循環(huán)壓力， MPa?！舶恕硥壕@井液從地面到達鉆頭時所需時間式中:td式中:td——壓井鉆井液從地面到達鉆頭時所需時間,mm；Vd——鉆具內(nèi)容積，L/m；H——井深，m；〔九〕Qr壓井流量，L/s；〔九〕Qr壓井流量，L/s；Qr=〔1/3?1/2〕Q――正常鉆井時鉆井泵實發(fā)流量,L/s。壓井鉆井液充滿環(huán)空所需循環(huán)時間式中:60XQrta——式中:60XQrta——壓井鉆井液充滿環(huán)空所需循環(huán)時間,min；Va——井眼環(huán)空容積，L/m；H——井深，m；Qr——壓井流量，L/s；Qr=〔1/3~1/2〕Q――正常鉆井時鉆井泵實發(fā)流量,Q――正常鉆井時鉆井泵實發(fā)流量,L/s。油氣上竄速度計算公式1、遲到時間法H鉆頭式中：v式中：v――油氣上竄速度,m/h；油氣層深度,H鉆頭H鉆頭循環(huán)鉆井液時鉆頭所在深度,鉆頭所在深度遲到時間， h；t――從開泵循環(huán)到見到油氣顯示的時間， h;t靜一一從停泵起鉆至本次開泵的總靜止時間， h。2、相對時間法對于相同井徑的井眼，應(yīng)用該方法計算比擬簡單并且更準確?！?〕鉆頭深度等于油層頂部深度t1t2，m；式中：v 油氣上竄速度，，m；H鉆頭一一循環(huán)鉆井液時鉆頭所在深度〔與油層頂部深度相等〕鉆頭TOC\o"1-5"\h\zt1 循環(huán)時油氣顯示時間， h；t2 從開泵循環(huán)到見到油氣顯示的時間， h；t靜一一從停泵起鉆至本次開泵的總靜止時間， h?！?〕鉆頭深度大于油層頂部深度H油ti—■：ht2

V-.〕

t靜t1t2式中：v 油氣上竄速度，m/h；H油——油氣層頂部深度，m；油TOC\o"1-5"\h\zti――鉆頭所在深度循環(huán)時油氣顯示時間， h；t2 從開泵循環(huán)到見到油氣顯示的時間， h；t靜一一從停泵起鉆至本次開泵的總靜止時間， h；h 油層厚度，m。七、卡點深度、鉆桿允許扭轉(zhuǎn)圈數(shù)及泡油量的計算公式〔一〕卡點深度計算二210F式中：L卡點深度，m；△L——在P作用下鉆桿連續(xù)提升時平均伸長， cm；

E 鋼材彈性系數(shù)，E=2.1X105MPa；F 管體截面積，cm2；P——鉆桿連續(xù)提升時超過自由懸重的平均拉力， KN；K——計算系數(shù)，K二210F，其值見表1—70。被卡鉆具長度L］。L1=H—L式中：H 井深，m?！捕硰?fù)合鉆具卡點深度計算1、通過大于鉆柱原懸重的實際拉力提拉被卡鉆具，量出鉆柱總伸長 △L〔一般取屢次提拉伸長量的平均值，用平均法算出△L，使計算更加準確〕。2、計算在該拉力下，每段鉆具的絕對伸長： 〔假設(shè)有三種鉆具〕:JXFXWExFaJXFXWExFaL?XPX105EXFjUxpxi(r3、分析△L與厶L1+^L2+AL3值的關(guān)系:假設(shè)△L2AL1+^L2+AL3，說明卡點在鉆頭上；假設(shè)△L2AL1+^L2，說明卡點在第三段上;假設(shè)△ L1，說明卡點在第二段上;假設(shè)△LWAL1，說明卡點在第一段上。表1—70 鉆桿計算系數(shù)K值表外徑壁厚〔mm〕F〔cm2〕—K備注—外徑壁厚〔mm〕F〔cm2〕K備注〔in〕mm〔in〕—mm—2%APIAPI8國產(chǎn)51279國產(chǎn)7前蘇聯(lián)API27/89國產(chǎn)聯(lián)11國產(chǎn)API9國產(chǎn)8前蘇聯(lián)5/2API9國產(chǎn)API31/2API11國產(chǎn)11國產(chǎn)—8:前蘇聯(lián)］API59/5/169前蘇聯(lián)49國產(chǎn)10前蘇聯(lián)111國產(chǎn)11［前蘇聯(lián)］41/28前蘇聯(lián)6認8前蘇聯(lián)9國產(chǎn)9:前蘇聯(lián)110前蘇聯(lián)10前蘇聯(lián)API11前蘇聯(lián)11國產(chǎn)4、 計算△L2AL1+AL2的卡點位置：先求亠:△l3=al—〔△l”l2)計算l3'值：IMPxios該值即為第三段鉆具沒卡局部的長度。計算卡點位置：L=L1+L2+L3'5、 其他情況可類推。6、 符號說明：L1、△L2、△L3——自上而下三種鉆具的伸長，cm；L 總伸長，cm；P——上提拉力，KN；Li、L2、L3——自上而下三種鉆具的下井長度，m;Fi、F2、F3——自上而下三種鉆具的截面積，cm2；E 鋼材彈性系數(shù)，E=2.1X105MPa；L3/――第三段鉆具沒卡局部的長度， m;L 卡點位置，m?！踩炽@桿允許扭轉(zhuǎn)圈數(shù)N=KXL式中：N――鉆桿允許扭轉(zhuǎn)圈數(shù)，圈；K 扭轉(zhuǎn)系數(shù)，圈/m；L 卡點深度，m。1C.0X0,5X6,itXGXSXdp式中：6——鋼材屈服強度，MPa;sn——園周率；G 鋼材剪切彈性系數(shù)8X104，MPa；S——平安系數(shù),取；dp 鉆桿〔鉆鋌或套管〕外徑， cm。鉆桿扭轉(zhuǎn)系數(shù)見表1—71，1000mE級、1000mX95級、1000mG105級、1000mS135級鉆桿在已

知的軸向拉力下的最大許可扭轉(zhuǎn)圈數(shù)見見表 1—72、見表1—73、見表1—74、見表1—75。表1—71 鉆桿扭轉(zhuǎn)系數(shù)外徑扭轉(zhuǎn)系數(shù)〔圈/m)〔in)(mm)國產(chǎn)APID55D65D75D級E級G105S1352弘門831/273441/2512751/259厶656/8表1一72 1000mE級鉆桿在的軸向拉力下的最大許可扭轉(zhuǎn)圈數(shù)軸向拉力XXX104N公稱直徑、mm03102030405060708090100、、183/4:181/4173/4:161/2q1415/215/415114/21413311/4110/218145123/4121/2121/4113/4111/4101/4971/43/432/412/2112/41211*11￡11/；110/49/418/47123/4123/4121/2121/212113/4111/211101/2109111111101/21091/298751/221/2111111101/2101/21091/2981/273/461/21111101/2101/2101/2101/41091/291/481/289349乙93/49人9人83/48/27人6/46593/493/491/291/291/491/483/481/281/473/4793/493/483/493/491/291/291/291/4981/281/212783/483/493/481/291/481/48871/2761/212783/483/493/481/281/281/281/4873/471/271/412783/481/281/281/281/281/281/481/481/48888873/473/471/271/271/4761/288873/47?47?47”7/217/476；/4888873/4訕471/271/4771/271/263/463/463/461/261/261/261/461/461/466

軸向拉力X104N公稱直徑、mm110120130140150160170180190200210、51/2861/251/223/451/31/271/641/22仏3/2161/451/241/2381/473/471/461/253/4533/411/212753/45421/412776乙65/；必31/22127873/471/271/463/461/261/453/451/443/446/4153/454/43“2261/261/4651/251/443/433/43763/461/261/4651/4541/241/什'431/22753/451/251/4543/441/2433/431/421/211/2表1—73 1000mX95級鉆桿在的軸向拉力下的最大許可扭轉(zhuǎn)圈數(shù)軸向拉力X104N公稱直徑、mm0102030405060708090100'233/4231/22322201/2181/415101/4191/2191/4191/419181/218171614乞13103/41615仁15/：151/21514匕13人12匚1196/411616153/4153/4151/2151/415141/2141312161616153/4心15匕1514幾14人13/213141414133/4131/213121/212111081/2141414133/413人河人1312匚1211八11141414133/4133/4131/2131/2131/412*4121/4113/4121/2121/4121/41212113厶111/211101/21091/2121/2121/4121/4121212111/2111/411103/4101/2121/2121/2121/2121/41211121212113/4111/2111/4127111/4111/4111/41111103/4101/2101/41093/491/2127111/4111/4111/4111111103/4103/4101/2101/410127111/4111/4111/41111111110*4103/4101/2101/2101/4101/4101/410101093/493/491/291/49101/4101/4101/410101093/493/491/291/291/4101/4101/4101/41010101093/493/491/291/281/281/=81/281/481/481/481/488873/4

軸向拉力X104N公稱直徑、mm110120130140150160170180190200210、73/111081/261/42121/212111097仏51/271/51/41098743/4101/21010987521/厶'481/71/26仏41/21091/283/4871/461/4531110*4101/21091/2981/271/461/451/412798〃2871/6^25“24/22兒12793/491/298*481/473/471/461/251/241231/212710匕10/4110109“29/498兒81/4883/481/2873/471/63/4651/441/231/4983/48/28乙8計47/276h53/451/491/9983/481/281/4873/71/271/71/111111137/2I7/27/4|7/4776/2|6/26/4I5/45表1一74 1000mG105級鉆桿在的軸向拉力下的最大許可扭轉(zhuǎn)圈數(shù)軸向拉力、vX104N公稱直徑、mm0K...102030405060708090100P26251/225「23^21/18!/2151021仁21/；21212d/22019J18〃41力41614173/4171/2171/4171/4163/416151/4141/2131/4113/493/417仁17/；17)417丿4171《I416)216^4153I41514/417*417*4171/2171/4171/41717161/2161/2153/4151/415)215/[151514/21才/21413〃2131211151/2151/4151/4151515143厶141/214131I4121/215)215/；15)415人15151414〃214133413/2133/4131/2131/2131/4131312*4121/212111/211133/413*4131/2131/2131/4131/413123/4121/2121/21213*413*413*4131/2131/2131/4131/41313123I4123/4127121/2121/4121/4121212113/4111/2111/2111/411127121/2121/4121/4121/4121212113/4111/2111/2111/4127121/2121/4121/4121/4121/4121/4121/412121212111/4111/41111111111103/4103/4101/2101/4111/4111/4111/411111111103/4103/4103I4139.7111/4111/4111/4111/411111111103/4103I4101/291/491/491/491/499999983/4

軸向拉力104N公稱直徑、mm110120130140150160170180190200210、1291/44乞71/42131/2121191/2851/143/414131/4121/2111/2101/291/285乞9*48612111/4101/29仏863/441/41312岸11/,11110/49/4875101/291/281/271/261/441/111/211101/21091/281/271/261/41/23121/2121/412113/4111/4103/4101/493/491/483/48127101/21091/2981/271/261/251/41/221/厶'4127111110/：10/2110/41998人7h6126^12711*4111/2111/2111/411103/4101/2101/41093/491/2109/：9/21983/48/47予47辦5k5124^2101/2101/41093/491/291/981/871/27101/2101/2101/101093/491/291/981/281/483/481/281/281/181/4873/471/271/761/2表1一75 1000mS135級鉆桿在的軸向拉力下的最大許可扭轉(zhuǎn)圈數(shù)軸向拉力104N公稱直徑、mm0102030405060708090100A/422沏221/2221/422211/4201/220191/2181/2171/4223/422*4221/2221/2221/42222211/2211/4203*201/4223/422沏221/2221/2221/2221/4221/422213/4201/4203/420193/4193/419仏191/419183/4181/4173/4171g161/220193/4193/419仏191/2191/4191/419183/4181/21820193/4193/4193/4191/2191/2191/4191/419183/4181/2173/4173/4171/2171/4171/41717163/4161/21615乞173/4173/4171/2171/2171/4171/41717163/4161/2161/4173/4173/4173/4171/2171/2171/4171/4171/41717163/412716153/4153/4153/415仏151/2151/2151/4151/415143/412716153/4153/4153/4153/4151/215仏15仏151/2151/4151/412716153/4153/4153/4153/4153/4151/2151/2151/2151/2151/414仏141/2141/2141/2141/4141/4141/4141/4141414

軸向拉力X104N公稱直徑^mm110120130140150160170180190200210亠16141/212乞93/46193/418*418171/4161/2151/2141/2131/41196201/220191/219181/218171/4161/2151/2141/2131/416151413113/41071/241/2171/217161/2153/4151〔4MS13121191/28181/418171/217161/216151/4141/213*4123/4113/415114/21413/212\1211108/216/24/2116151/2151/415141/214131/2123/4121/4111/2101/212716*4161/2161/416153/4151/215141/2141/41413%12714匚14/：1413/21312)21211/;1110/49/41271514*4143/4141/2141/414131/213121/2121/412151/4151/4151514*414