• / 31
  • 下载费用:2 下载币  

钻井常用计算公式

关 键 词:
钻井 常用 经常使用 计算 公式
资源描述:
第四节 钻井常用计算公式一、井架基础的计算公式(一)基础面上的压力P 基=式中:P 基——基础面上的压力,MPa;n——动负荷系数(一般取 1.25~1.40) ;QO——天车台的负荷=天车最大负荷+天车重量,t;QB——井架重量,t;(二)土地面上的压力P 地 =P 基 +W式中:P 地 ——土地面上的压力,MPa;P 基 ——基础面上的压力,MPa;W——基础重量,t(常略不计) 。(三)基础尺寸1、顶面积 F1= 式中:F 1——基础顶面积,cm2;B1——混凝土抗压强度(通常为 28.1kg/cm2=0.281MPa)2、底面积 F2= 式中:F 2——基础底面积,cm 2;B2——土地抗压强度,MPa;P 地——土地面上的压力,MPa。3、基础高度式中:H——基础高度,m;F2、F1 分别为基础的底面积和顶面积,cm 2;P 基 ——基础面上的压力,MPa;B3——混凝土抗剪切强度(通常为 3.51kg/cm2=0.351MPa) 。(二)混凝土体积配合比用料计算1、计算公式nQO+QB4P基B1P地B2配合比为 1∶m∶n=水泥∶砂子∶ 卵石。根据经验公式求每 1m3 混凝土所需的各种材料如下:2、混凝土常用体积配合比及用料量,见表 1-69。表 1-69 混凝土常用体积配合比及用料量每立方米混凝土 每立方米砂子 每立方米石子每 1000 公斤水尼混凝土用 途体 积配合比 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.坚硬土壤上的井架脚,小基墩井架脚,基墩的上部分。1∶2∶4 335 0.45 0.90 744 2 2.22 372 0.5 1.11 1.35 2.70 2.992.厚而大的突出基墩。 1∶2.5∶5 276 0.46 0.91 608 2 2.20 304 0.5 1.10 1.57 3.10 3.633.支承台、浇灌坑穴及其他。 1∶3∶6 234 0.46 0.93 504 2 2.15 253 0.5 1.08 2.0 4.0 4.274.承受很大负荷和冲击力的小基墩。 1∶1∶2 585 0.39 0.78 1500 2 2.56 750 0.5 1.28 0.67 1.34 1.715.承受负荷不大的基墩。 1∶4∶8 180 0.48 0.96 375 2 2.08 188 0.5 1.04 2.70 5.40 5.60二、井身质量计算公式(一)直井井身质量计算1、井斜角全角变化率式中:G ab——测量点 a 和 b 间井段的井斜全角变化率, (°)/30m;△Lab——测量点 a 和 b 间的井段长度, m;αa——测量点 a 点处的井斜角,° ;αb——测量点 b 点处的井斜角,° ;△Φab——测量点 a 和 b 之间的方位差, △Φab=Φb-Φa,° 。2、井底水平位移式中:S Z——井底水平位移,m ;NO——井口 N 座标值,m;Nn——实际井底 N 座标值,m ;EO——井口 E 座标值,m;En——实际井底 E 座标值,m。3、最大井斜角根据井深井斜测量数据获取或井斜测井资料获得。4、平均井径扩大系数式中:C p——平均井径扩大系数,无因次量D 实 ——实际平均井径,mm ;Db——钻头名义直径,mm。5、最大井径扩大系数式中:C max——最大井径扩大系数,无因次量;Dmax——实际最大井径, mm;Db——钻头名义直径,mm。(二)定向井井身质量计算1、井斜全角变化率计算公式同(一)2、定向井井底水平偏差距式中:S s——定向井井底水平偏差距,m ;Nd——设计井底座标,m;Nn——实际井底的 N 座标,m ;Ed——设计井底座标,m;En——实际井底的 E 座标,m。3、定向井井底垂直偏差距△H=H-Hn式中:△H——定向井井底垂直偏差距,m ;H——设计垂直井深,m;Hn——实际垂直井深,m。4、定向井实际井底与设计井底的空间距离式中:R——定向井实际井底与设计井底的空间距离, m;△H——实际井底与设计井底的垂直距离,m ;Ss——实际井底与设计井底的水平偏差距,m 。5、平均井径扩大系数计算同(一)4。6、最大井径扩大系数计算同(一)5。三、喷射钻井水力参数计算公式(一)钻井泵额定水功率Ppr=pr×Qr式中:P pr——钻井泵额定水功率, kw;pr——钻井泵额定泵压,MPa;Qr——钻井泵额定流量,L/s。(二)钻井泵实发水功率Pp=ps×Q式中:P p——钻井泵实发水功率,kw;ps——钻井泵工作泵压,MPa;Q——钻井泵工作流量,L/s。(三)钻井泵水功率分配关系Pp=Pb+△Pcr式中:P p——钻井泵实发水功率,kw;Pb——钻头(喷咀)水功率,kw;△Pcr——循环系统损耗水功率,kw 。(四)钻井泵压力分配关系ps=△pb+△pg+△pcs式中:p s——钻井泵实发泵压,MPa;△pb——钻头喷咀压降,MPa;△pg——地面管汇压力损耗, MPa;△pcs——循环系统压力损耗,MPa。△pcs=△ppi+△pci+△ppa+△pca+△pg△ppi、△p pa 分别为钻杆内外循环压力损耗,MPa;△pci、△p ca 分别为钻铤内外循环压力损耗,MPa。(五)钻头(喷咀)压力降△pb=kb×Q2式中:△p b——钻头(喷咀)压力降,MPa;Q——钻井液流量,L/s;kb——钻头(喷咀)压降系数,无因次量。式中:ρ d——钻井液密度, g/cm3;AJ——喷咀截面积,mm 2。式中:ρ d——钻井液密度, g/cm3;Q——钻井液流量,L/s;Ps——钻井泵实发泵压, MPa;△pcs——循环系统压力损耗,MPa。(六)地面管汇压力损耗△pg=kg×Q1.8式中:△p g——地面管汇压力损耗, MPa;Q——流量,L/s;kg——地面管汇压力损耗系数;kg=3.767×10-4×ρd0.8×μpv0.2;μpv(塑性粘度)=θ 600-θ300,mpa·s;θ600、θ 300 分别为旋转粘度计 600r/min、300 r/min 的读数,无因次量。(七)管内循环压力损耗1、钻杆内 式中:△p pi——钻杆内循环压力损耗,MPa;kpi——钻杆内循环压力损耗系数,无因次量;LP——钻杆长度,m;Q——流量,L/s;ρd——钻井液密度,g/cm 3;μpv——塑性粘度,mpa·s;dpi——钻杆内径,mm。2、钻铤内式中:△p ci——钻铤内循环压力损耗,MPa;kci——钻铤内循环压力损耗系数,无因次量;LC——钻铤长度,m;Q——流量,L/s;ρd——钻井液密度,g/cm 3;μpv——塑性粘度,mpa·sdci——钻铤内径,mm。(八)管外循环压力损耗1、钻杆外式中:△p pa——钻杆外循环压力损耗,MPa;kpa——钻杆外循环压力损耗系数,无因次量;LP——钻杆长度,m;Q——流量,L/s;ρd——钻井液密度,g/cm 3;μpv——塑性粘度,mpa·s;dh——井眼直径,mm;dp——钻杆外径,mm。2、钻铤外式中:△p ca——钻铤外循环压力损耗,MPa;kca——钻铤外循环压力损耗系数,无因次量;LC——钻铤长度,m;Q——流量,L/s;ρd——钻井液密度,g/cm 3;μpv——塑性粘度,mpa·s;dh——井眼直径,mm;dc——钻铤外径,mm。(九)钻头(喷咀)水功率pb=△pb×Q式中:p b——钻头(喷咀)水功率,kw ;△pb——钻头(喷咀)压力降, MPa;Q——流量,L/s。(十)射流喷射速度式中:V J——射流喷射速度,m/s ;Q——流量,L/s;AJ——喷咀截面积,mm 2。(十一)射流冲击力FJ=ρd×υJ×Q式中:F J——射流冲击力, N;ρd——钻井液密度,g/cm 3;υJ——射流喷射速度, m/s;Q——流量,L/s。(十二)钻头单位面积水功率(比水功率)式中:P bs——钻头单位面积水功率(比水功率) ,W/mm 2;pb——钻头水功率,kw;Ab——井底面积(即钻头面积) ,mm 2;db——钻头直径,mm。(十三)钻井泵功率利用率式中:——钻井泵功率利用率,无因次量;Pb——钻头水功率,kw;Pp——钻井泵实发水功率,kw。(十四)钻井液环空返速式中:υ a——钻井液环空返速,m/s;Q——流量,L/s;dh——井眼直径,mm;dp——钻杆外径,mm。(十五)环空临界流速1、宾汉流体式中:υ cr——环空临界流速,m/s;μpv——塑性粘度,mPa·s;τyp——屈服值(动切力) ,Pa;τyp=0.479(2θ300-θ600);ρd——钻井液密度,g/cm 3;dh——井眼直径,mm;dp——钻杆外径,mm;Re——雷诺数,无因次量;υa——钻井液上返速度,m/s;若 υa≥υcr 或 Re≥2100为紊流。υa<υ cr 或 Re<2100 为层流。2、幂律流体式中:υ cr——环空临界流速,m/s;n——钻井液流型指数,无因次量;K——钻井液稠度系数,Pa·sn;ρd——钻井液密度,g/cm 3;dh——井眼直径,mm;dp——钻杆外径,mm;Z——钻井液流态指示值,无因次量;υa——钻井液环空上返速度,m/s;若 υa≥υcr 或 Z≥800为紊数;υa<υ cr 或 Z<800 为层流。(十六)岩屑滑落速度式中:υ s——岩屑滑落速度,m/s ;drc——岩屑直径,mm;ρrc——岩屑密度,g/cm 3(一般取 2.5g/cm3);ρd——钻井液密度,g/cm 3;μf——视粘度,mPa·s。(十七)环空净化能力式中:L c——环空净化能力,无因次量;υs——岩屑滑落速度, m/s;υa——钻井液环空上返速度,m/s。(十八)临界井深(选择宾汉流体)1、最大钻头水功率工作方式式中:D cr——临界井深,m;pr——钻井泵额定泵压,MPa;kg——地面管汇循环压力损耗系数,无因次量;kc——钻铤循环压力损耗系数,无因次量;Lc——钻铤长度, m;Q——流量,L/s;kp——钻杆循环压力损耗系数,无因次量。2、最大冲击力工作方式式中:D cr——临界井深,m;pr——钻井泵额定泵压,MPa;kg——地面管汇循环压力损耗系数,无因次量;kc——钻铤循环压力损耗系数,无因次量;Lc——钻铤长度, m;Q——流量,L/s;kp——钻杆循环压力损耗系数,无因次量。(十九)最优流量(选择宾汉流体)1、最大钻头水功率工作方式式中:Q opt——最优流量,L/s;pr——钻井泵额定泵压,MPa;kg——地面管汇循环压力损耗系数,无因次量;kp——钻杆循环压力损耗系数,无因次量;Lp——钻杆长度,m;kc——钻铤循环压力损耗系数,无因次量;Lc——钻铤长度, m。2、最大冲击力工作方式式中:Q opt——最优排量,L/s;pr——钻井泵额定泵压,MPa;kg——地面管汇循环压力损耗系数,无因次量;kp——钻杆循环压力损耗系数,无因次量;Lp——钻杆长度,m;kc——钻铤循环压力损耗系数,无因次量;Lc——钻铤长度, m。四、优选参数钻井计算公式(一)钻速方程式中:υ pe——机械钻速,m/h;d——钻压指数(d=0.5366+0.1993kd) ,无因次量;kd——岩石可钻性级值;λ——转速指数(λ=0.9250-0.0375kd) ,无因次量;f——地层水力指数(f=0.7011-0.05682kd) ,无因次量;Ws——单位钻头直径钻压(比钻压) ,KN/mm;nr——转速,r/min;HPe——喷咀等效比水功率, W/mm2;△ρd——钻井液密度差系数(0.97673kd-7.2703),无因次量;ρd——钻井液密度,g/cm 3;Pbs——钻头比水功率, W/mm2;d1、d 2、d 3 分别为钻头喷咀直径,mm。(二)钻头牙齿磨损方程式中: ——钻头牙齿磨损速度,无因次量;P——钻头系数,镶齿钻头 P=0.5;Af——地层研磨性系数,无因次量;nr——转速,r/min;D1——钻压影响系数,无因次量;db——钻头直径,mm;Wcr——单位钻头直径临界比钻压, KN/mm;Ws——单位钻头直径钻压(比钻压) ,KN/mm;c1——钻头牙齿磨损减慢系数,无因次量;hf——牙齿磨损量,无因次量。单位钻头直径临界比钻压取值:D1——钻压影响系数,无因次量;D2——钻压影响系数,无因次量;铣齿牙轮钻头:Wcr=1.77KN/mm;锒齿牙轮钻头:Wcr=1.34KN/mm。(三)钻头轴承磨损方程式中: ——钻头轴承磨损速度,无因次量;nr——转速,r/min;db——钻头直径,mm;Ws——单位钻头直径钻压(比钻压) ,KN/mm;b——钻头轴承工作系数,无因次量。(四)钻井成本方程式中:C u——钻井直接成本,元 /m;Cb——钻头单价,元/只;Cr——钻机作业费,元/h;td——纯钻进时间,h;tt——起下钻时间,h;tcn——接单根时间,h;Fb——钻头进尺,m 。(五)其他参数1、地层研磨性系数 Af式中:c 1——钻头牙齿磨损减慢系数,无因次量;Af——地层研磨性系数,无因次量;hf——钻头牙齿磨损量,无因次量;nr——转速,r/min;D1——钻压影响系数,无因次量;db——钻头直径,mm;P——钻头系数,镶齿钻头 P=0.5;td——钻头纯钻进时间,h;Wcr——单位钻头直径临界比钻压, KN/mm;Ws——单位钻头直径钻压(比钻压) ,KN/mm。2、当 Af≤4,由轴承决定钻头寿命 td式中:t d——钻头轴承寿命, h;bf——钻头轴承磨损量,无因次量;b——钻头轴承工作系数,无因次量;nr——转速,r/min;db——钻头直径,mm;ws——单位钻头直径钻压(比钻压)KN/mm。当 Af>4,则由牙齿决定钻头寿命 td式中:T t——钻头牙齿寿命, h;c1——钻头牙齿磨损减慢系数,无因次量;hf——钻头牙齿磨损量,无因次量;Af——地层研磨性系数,无因次量;nr——转速,r/min;D1——钻压影响系数,无因次量;db——钻头直径,mm;Wcr——单位钻头直径临界比钻压, KN/mm;Ws——单位钻头直径钻压(比钻压) ,KN/mm。五、地层孔隙压力计算公式(一)地层孔隙压力和压力梯度1、地层孔隙压力pp=10-3×ρf×g×H式中:p p——地层孔隙压力(在正常压实状态下,地层孔隙压力等于静液柱压力) ,MPa;ρf——地层流体密度,g/cm 3;g——重力加速度,9.81m/s 2;H——该点到水平面的重直高度(或等于静液柱高度) ,m。在陆上井中,H 为目的层深度,起始点自转盘方钻杆补心算起,液体密度为钻井液密度 ρm,则ph=10-3×ρm×g×H式中:p h——静液柱压力,MPa;ρm——钻井液密度,g/cm 3H——目的层深度,m;g——重力加速度,9.81m/s 2。在海上井中,液柱高度起始点自钻井液液面(即出口管)高度算起,它与方补心高差约为0.6m~3.3m,此高差在浅层地层孔隙压力计算中要引起重视,在深层可忽略不计。2、地层孔隙压力梯度式中:G p——地层孔隙压力梯度, MPa/m。其它单位同(一)中 1。(二)上覆岩层压力1、上覆岩层压力po=9.81×10-3H〔(1-Φ)ρ m+Φρ〕式中:p o——上覆岩层压力,MPa;H——目的层深度,m;Φ——岩石孔隙度,% ;ρ——岩层孔隙流体密度,g/cm 3;ρm——岩石骨架密度,g/cm 3。2、上覆岩层压力梯度Go——上覆岩层压力梯度,MPa/m;Po——上覆岩层压力,MPa;H——深度(高度) ,m。(三)压力间关系Po=Pp+σz式中:P o——上覆岩层压力,MPa;Pp——地层孔隙压力,MPa ;σz——有效上覆岩层压力(骨架颗粒间压力或垂直的骨架应力) ,MPa。(四)地层破裂压力和压力梯度1、地层破裂压力(伊顿法)式中:P f——地层破裂压力(为岩石裂缝开裂时的井内流体压力) ,MPa;μ——地层的泊松比;σz——有效上覆岩层压力,MPa;Pp——地层孔隙压力,MPa 。或 Pf=Ph+P 试式中:P f——地层破裂压力,MPa;Ph——液柱压力,MPa ;P 试 ——试验时地层破裂时的立管压力,MPa。2、破裂压力当量密度式中:ρ p——破裂压力当量密度,g/cm 3;ρm——试验时所用钻井液密度,g/cm 3;PL——试验时地层漏失压力,MPa;H——裸眼段中点井深,m。3、地层破裂压力梯度式中:G f——地层破裂压力梯度,MPa/m;Pf——地层破裂压力,MPa 。(五)dc 指数1、dc 指数方程式中:d c——修正 d 指数,无因次量;nr——转速,r/min;td——纯钻时,min;w——钻压,KN;db——钻头直径,mm;ρp——正常地层孔隙压力当量钻井液密度,g/cm 3;ρd——钻井液密度,g/cm 3。2、正常趋势线方程dcn=a×10bh式中:d cn——dc 指数正常趋势线方程(无因次量) ;a——正常趋势线截距,无因次量;b——正常趋势线的斜率,m-1;h——做 dc 指数试验时的井深,m。六、压井计算公式(一)关井立管压力Ps+Pd=Pa+Pad=Pp式中:P s——关井立管压力,MPa;Pd——钻柱内钻井液液柱压力,MPa;Pa——关井套管压力,MPa;Pad——环空受油气侵钻井液静液柱压力, MPa;Pp——地层孔隙压力,MPa 。(二)装有钻具回压阀的关井立管压力Ps=Ps1-△Pa式中:P s——关井立管压力,MPa;Ps1——仃泵时立管压力, MPa;△Pa——关井时套管压力升高值,MPa;(三)在循环钻井液情况下求关井立管压力Ps=PT-△Pci式中:P s——关井立管压力,MPa;PT——压井时立管总压力,MPa;Pci——压井时的循环压力,MPa;(四)压井时所需钻井液密度式中:ρ d1——压井时所需钻井液密度,g /cm3;ρd——钻柱内钻井液密度,g/cm 3△ρ——压井所需钻井液密度增量,g/cm 3;Ps——关井立管压力, MPa;H——井深,m;g——重力加速度(=9.81m/s2);ρe——安全附加当量钻井液密度(油井 0.05g/cm3~0.1g/cm 3,气井为0.07g/cm3~0.15g/cm 3) 。Pe——安全附加压力,MPa(油井为 1.5MPa~3.5MPa,气井为 3.0MPa~5.0MPa) 。(五)压井循环时立管总压力pT=ps+△pcs+pe式中:P T——压井循环时立管总压力,MPa;Ps——关井立管压力, MPa;△Pcs——循环压耗,MPa ;Pe——安全附加压力(同上) ,MPa。(六)压井钻井液刚泵入钻柱时立管初始循环总压力pTi=ps+pci+pe式中:P Ti——压井钻井液刚泵入钻柱时立管初始循环总压力, MPa;Ps——关井立管压力, MPa;Pci——压井流量下的循环压力,MPa;Pe——安全附加压力(同上), MPa。(七)压井钻井液到达钻头时的立管终了循环总压力式中:P Tf——压井终了循环总压力, MPa;ρd1——压井时所需钻井液密度,g/cm 3;ρd——关井时钻柱内未气侵钻井液密度(钻柱内钻井液密度) ,g/cm 3;pci——压井流量下的循环压力,MPa。(八)压井钻井液从地面到达钻头时所需时间式中:t d——压井钻井液从地面到达钻头时所需时间, min;Vd——钻具内容积,L/m;H——井深,m;Qr——压井流量,L/s;Qr=(1/3~1/2)Q;Q——正常钻井时钻井泵实发流量, L/s。(九)压井钻井液充满环空所需循环时间式中:t a——压井钻井液充满环空所需循环时间,min;Va——井眼环空容积,L/m;H——井深,m;Qr——压井流量,L/s;Qr=(1/3~1/2)Q;Q——正常钻井时钻井泵实发流量, L/s。(十)油气上窜速度计算公式1、迟到时间法 静 迟钻 头油 —ttHv式中:v——油气上窜速度,m/h;H 油 ——油气层深度,m;H 钻头 ——循环钻井液时钻头所在深度, m;t 迟 ——钻头所在深度迟到时间, h;t——从开泵循环到见到油气显示的时间, h;t 静 ——从停泵起钻至本次开泵的总静止时间, h。2、相对时间法对于相同井径的井眼,应用该方法计算比较简单并且更准确。(1)钻头深度等于油层顶部深度 )(静 钻 头 21ttHv式中:v——油气上窜速度,m/h;H 钻头 ——循环钻井液时钻头所在深度(与油层顶部深度相等) ,m;t1——循环时油气显示时间, h;t2——从开泵循环到见到油气显示的时间, h;t 静 ——从停泵起钻至本次开泵的总静止时间, h。(2)钻头深度大于油层顶部深度 )( —静油 21ttHv式中:v——油气上窜速度,m/h;H 油 ——油气层顶部深度,m;t1——钻头所在深度循环时油气显示时间, h;t2——从开泵循环到见到油气显示的时间, h;t 静 ——从停泵起钻至本次开泵的总静止时间, h;Δh——油层厚度,m。七、卡点深度、钻杆允许扭转圈数及泡油量的计算公式(一)卡点深度计算式中:L——卡点深度,m;△L——在 P 作用下钻杆连续提升时平均伸长,cm ;E——钢材弹性系数,E=2.1×10 5MPa;F——管体截面积,cm 2;P——钻杆连续提升时超过自由悬重的平均拉力,KN;K——计算系数, ,其值见表 1—70。F10被卡钻具长度 L1。L1=H—L式中:H——井深,m。(二)复合钻具卡点深度计算1、通过大于钻柱原悬重的实际拉力提拉被卡钻具,量出钻柱总伸长△L(一般取多次提拉伸长量的平均值,用平均法算出△ L,使计算更加准确) 。2、计算在该拉力下,每段钻具的绝对伸长:(假设有三种钻具):3、分析△L 与△L 1+△L2+△L3 值的关系:若△L≥△L 1+△L2+△L3, 说明卡点在钻头上;若△L≥△L 1+△L2, 说明卡点在第三段上;若△L≥△L 1, 说明卡点在第二段上;若△L≤△L 1, 说明卡点在第一段上。表 1—70 钻杆计算系数 K 值表外径 外径(in) mm壁厚( mm)F(cm 2)K 备注 (in) mm壁厚( mm)F(cm 2)K 备注7.112 11.89 2496.9 API 7.518 28.23 5928.3 API23/8 60.3 8 13.1 2751.0 国产 9 33.35 7003.5 国产7 14.5 3045.0 前苏联 9.195 34.03 7146.3 API9 18.0 3780.0 国产联5 12711 40.09 8418.9 国产27/8 73.09.195 18.43 3870.3 API 9 36.95 7759.5 国产8 20.3 4263.0 前苏联 9.169 37.61 7898.1 API9 22.5 4725.0 国产 10.541 42.77 8981.7 API9.347 23.36 4905.6 API51/2 139.711 44.48 9340.8 国产11 26.8 5628.0 国产 8 33.5 7035.0 前苏联31/2 88.911.405 27.77 5831.7 API 9 37.5 7875.0 前苏联4 101.6 9 26.18 5497.8 国产59/16 141.310 41.1 7631.0 前苏联PLKFPLE21011 31.31 6575.1 国产 11 45.0 9450.0 前苏联8 26.7 5607.0 前苏联 8 40.5 8505.0 前苏联9 29.7 6237.0 国产 9 45.0 9450.0 前苏联10 32.8 6888.0 前苏联 10 49.6 10416.0 前苏联10.922 35.47 7448.7 API 11 54.20 11382.0 前苏联41/2 114.311 35.70 7497.0 国产65/8 168.34、计算△L≥△L 1+△L2 的卡点位置:①先求 △L3:△L 3=△L—(△L 1+△L2)②计算 L3′值:该值即为第三段钻具没卡部分的长度。③计算卡点位置:L=L 1+L2+L3'5、其他情况可类推。6、符号说明:△L1、△L 2、△ L3——自上而下三种钻具的伸长, cm;△L——总伸长,cm ;P——上提拉力,KN;L1、L 2、L 3——自上而下三种钻具的下井长度,m;F1、F 2、F3—— 自上而下三种钻具的截面积, cm2;E——钢材弹性系数,E=2.1×10 5MPa;L3'——第三段钻具没卡部分的长度,m;L——卡点位置,m。(三)钻杆允许扭转圈数N=K×L式中:N——钻杆允许扭转圈数,圈;K——扭转系数,圈/m;L——卡点深度,m。式中:б s——钢材屈服强度, MPa;π——园周率 =3.1416;G——钢材剪切弹性系数 8×104,MPa;S——安全系数,取 S=1.5;dp——钻杆(钻铤或套管)外径,cm。钻杆扭转系数见表 1—71,1000mE 级、1000mX95 级、1000mG105 级、1000mS135 级钻杆在已知的轴向拉力下的最大许可扭转圈数见见表 1—72、见表 1—73、见表 1—74、见表 1—75。表 1—71 钻杆扭转系数外径 扭转系数(圈/m)国产 API( in) (mm)D55 D65 D75 D 级 E 级 G105 S13523/8 27/831/2441/2 5 51/259/16 65/860.37388.9101.6114.3127139.7141.3168.30.012100.009990.008200.007180.006380.005740.00522——0.014300.011800.009700.008480.007540.006790.00617——0.016500.013620.011190.009790.008700.007840.00712——0.008510.007030.005770.005050.004490.004040.00368—0.003050.011600.009570.007870.006880.006120.005510.00501—0.004150.016240.013400.011010.009630.008560.007710.00701—0.005810.025540.021100.017320.015160.013470.012130.011020.010900.00915表 1—72 1000mE 级钻杆在已知的轴向拉力下的最大许可扭转圈数轴向拉力×104N公称直径mm0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 10060.373.088.988.988.9101.6101.6101.6114.3114.3114.3127127127139.7139.7139.7168.3183/4151/2123/4123/4123/411111193/493/493/483/483/488863/4181/4151/4121/2121/2123/411111193/493/493/483/483/483/488863/4173/415121/4121/4121/21111101/293/491/283/493/493/481/288863/4161/2141/2113/412121/2101/2101/2101/291/291/293/481/281/281/2873/4861/21414111/4113/41210101/2101/291/491/491/291/481/281/273/473/473/461/213101/4113/4113/491/210101/483/491/491/281/481/281/273/473/473/461/2113/49111/2111/2991/21081/283/491/2881/481/271/271/271/261/4101/271/4101/4118991/271/281/291/48881/471/271/271/461/481/443/491/4101/2781/291/463/481/4971/273/481/471/471/4761/4581/41051/273/481/2673/481/2771/281/47771/267921/261/285781/261/271/4861/263/471/26续表 1—72轴向拉力×104N公称直径mm110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 21060.373.088.988.988.9101.6101.6101.6114.3114.3114.3127127127139.7139.7139.7168.351/2851/271/431/261/481/453/47861/461/2753/461/231/2651/273/4561/273/453/461/463/451/251/241/241/271/44671/25661/251/423/421/2361/221/451/471/441/451/261/4553/441/263/431/251/4643/4531/261/2243/451/441/233/4261/433/45411/253/4341/233/451/441/431/443/431/221/2421/211/2表 1—73 1000mX95 级钻杆在已知的轴向拉力下的最大许可扭转圈数轴向拉力×104N公称直径mm0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 10060.373.088.988.988.9101.6101.6101.6114.3114.3114.3127127127139.7139.7139.7168.3233/4191/2161616141414121/2121/2121/2111/4111/4111/4101/4101/4101/481/2231/2191/4153/41616141414121/4121/4121/2111/4111/4111/4101/4101/4101/481/=23191/4153/4153/416141414121/4121/4121/2111/4111/4111/4101/4101/4101/481/22219151/2153/4153/4133/4133/4133/41212121/4111111101010 81/4201/2181/215151/2151/2131/2131/2133/41212121/4111111101010 81/4181/418141/4151/4151/413131/4131/2113/41212103/41111101010 81/41517131/21515121/213131/2111/2111/212101/2103/41193/493/41081/4101/416121/2141/2143/412121/2131/411111/412101/4103/4103/493/493/493/48 141/21114141/21112123/4101/211113/410101/2103/491/291/293/48 13913131/210111/2121/410103/4111/293/4101/4101/291/491/291/28103/461/4121381/211113/491/2101/2111/491/210101/2991/491/273/4续表 1—73轴向拉力×104N公称直径mm110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 21060.373.088.988.988.9101.6101.6101.6114.3114.3114.3127127127139.7139.7139.7168.373/411121/271/410101/281/21011993/4101/483/4991/471/2101251/491071/291/2103/481/291/2101/481/283/4971/281/21181061/283/4101/28910881/2971/461/4107941/281071/483/41073/481/483/471/42943/4871/491/261/281/493/471/4881/2771/2761/4951/273/491/263/473/481/4751/25581/241/271/491/4671/2861/221/4371/421/461/2951/4773/461/261/451/283/441/261/271/261/451/441/281/431/453/471/453/431/2851/471/45表 1—74 1000mG105 级钻杆在已知的轴向拉力下的最大许可扭转圈数 轴向拉力×104N公称直径mm0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 10060.373.088.988.988.9101.6101.6101.6114.3114.3114.3127127127139.7139.7139.7168.3261/4213/4173/4173/4173/4151/2151/2151/2133/4133/4133/4121/2121/2121/2111/4111/4111/491/426211/2171/2171/2173/4151/4151/4151/2131/2133/4133/4121/4121/4121/4111/4111/4111/491/4251/221171/4171/4171/215151/4151/4131/2131/2133/4121/4121/4121/411111/4111/491/42521171/4171/4171/41515151/4131/4131/2131/212121/4121/41111111/491/4231/2201/2163/417171/4141/2151513131/4131/21212 121/41111119211/22016163/417141/2151513131/4131/41212121/41111119181/2191/4151/4161/21714143/4143/4123/413131/4113/412121/4111111915181/4141/2160/4161/2131/2141/2141/2121/2123/413111/2113/412103/4103/411910171/4131/4153/4161/213141412121/213111/2111/212103/4103/4103/4916113/415153/412131/4133/4111/2121/2123/4111/4111/212101/2103/4103/491493/4141/4151/411121/2131/21112123/411111/412101/4139.7101/283/4续表 1—74轴向拉力×104N公称直径mm110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 21060.373.088.988.988.9101.6101.6101.6114.3114.3114.3127127127139.7139.7139.7168.31271/4
展开阅读全文
  石油文库所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
0条评论

还可以输入200字符

暂无评论,赶快抢占沙发吧。

关于本文
本文标题:钻井常用计算公式
链接地址:http://www.oilwenku.com/p-69480.html
关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服客服 - 联系我们
copyright@ 2016-2020 石油文库网站版权所有
经营许可证编号:川B2-20120048,ICP备案号:蜀ICP备11026253号-10号
收起
展开