鉆井工程習(xí)題總結(jié)

四、計(jì)算題（本大題共3小題，共23分）1、某定向井身a點(diǎn)處井深800米，；b點(diǎn)處井深835米，。試求：（結(jié)果單位：度/30米）（6分）1)井斜變化率。（1分）2)方位變化率。（1分）3)全角變化量。（2分）4)全角變化率K。（2分）參考答案：1）2）3）4）2．某井用密度為l.23克／厘米3的泥漿鉆至井深2975米發(fā)生天然氣溢流。關(guān)井套壓為2.5兆帕。關(guān)井立壓力1.4兆帕。忽略氣柱重量和高度對(duì)井內(nèi)壓力的影響。求關(guān)井條件下氣柱上升到距井底1250米處時(shí)的井底壓力和井口壓力各為多少？（8分）參考答案：剛發(fā)生溢流時(shí)的井底天然氣壓力：由于關(guān)井，天然氣在體積不膨脹的條件下上升，當(dāng)天然氣上升到1250m時(shí)，仍保持其在井底時(shí)的壓力37.26MPa不變。此時(shí)，井底壓力：井口套壓：3、某井在某地層作鉆速實(shí)驗(yàn)，其數(shù)據(jù)如下：實(shí)驗(yàn)點(diǎn)鉆壓（千牛）轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)／分）鉆時(shí)（秒／米）鉆速（米／時(shí)）1150657502120501174312080840418080540518050750615065788試求該地層的門限鉆壓M和轉(zhuǎn)速指數(shù)e各為多少？（9分）參考答案：（1）計(jì)算鉆速：（2分）（2）求相對(duì)鉆速誤差，驗(yàn)證記錄數(shù)據(jù)的可靠性（1分）表列數(shù)據(jù)可用于計(jì)算（3）（3分）（4）（3分）41、某井方位控制計(jì)算。已知：當(dāng)前井底井斜角，方位角，造斜工具的造斜率，裝置角，求鉆進(jìn)以后的井斜角，方位角。解：∵∴由公式得：∴由公式得：∵（相當(dāng)于全力增方位）∴，，某井鉆至井深L=3400m，井底地層壓力37.32MPa，泥漿密度ρm=1.22g/cm3，平均上覆巖層密度ρo=2.6g/cm3，平均孔隙度為10%，地層流體密度為1.02g/cm3；求解：（1）地層壓力的當(dāng)量密度為多少？（2）鉆進(jìn)時(shí)井底壓差為多少？（3）井深3400m處垂直地應(yīng)力為多少？（4）使用同樣泥漿鉆進(jìn)到3800m時(shí)發(fā)生井涌，打開節(jié)流閥時(shí)套管壓力為0.9Mpa，測(cè)得立管壓力為2.8Mpa，求壓井所需的最小泥漿密度。答：（1）地層壓力的當(dāng)量密度=37.32×106/(9.8×3400)=1.12(g/cm3)（2）鉆進(jìn)時(shí)井底壓差=1.22×103×9.8×3400-37.32×106＝3.34×106（Pa）（3）井深3400m處垂直地應(yīng)力=[2.6×103（1-0.1）+1.02×103×0.1]×9.8×3400-37.32×106=37.25×106（Pa）（4）壓井所需的最小泥漿密度=[2.8×106+1.22×103×9.8×3800]／(9.8×3800)=1.295(g/cm3)繪出平底圓柱壓頭壓入脆性巖石、塑脆性巖石、塑性巖石時(shí)的典型變形曲線，并給出脆性巖石、塑脆性巖石的巖石硬度計(jì)算式。給出塑脆性巖石塑性系數(shù)的定義和計(jì)算式。答：巖石硬度計(jì)算式：N/mm2式中P——產(chǎn)生脆性破碎時(shí)壓頭上的載荷，N；S——壓頭的底面積，mm2。衡量巖石塑性的大小可以用巖石破碎前耗費(fèi)的總功AF與彈性變形功AE的比值表示，這個(gè)比值稱為巖石的塑性系數(shù)。因此，塑性系數(shù)K等于K=AF/AE1．某直井已知：鉆井液的密度為＝1.2；鉆柱鋼材密度為＝7.85；最大鉆壓為＝180；鉆鋌安全系數(shù)為＝1.18；所選用鉆鋌的線重為＝1.35；所選用鉆桿的線重為＝284.69；鉆桿最小屈服強(qiáng)度為＝517.11；鉆桿截面積為＝34.03；鉆桿安全系數(shù)為＝1.3；設(shè)計(jì)系數(shù)為＝1.42；拉力余量為MOP＝200；試計(jì)算：（1）所需鉆鋌長度；（2）鉆桿最大可下深度?(7分)解：①鉆鋌長度可根據(jù)下述公式求解：