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会计学1、本章重点:钻进过程中各参数间的基本关系;钻进方程中有关参数的确定;钻进参数优选方法;水力功率传递的基本关系;水力参数优化设计。2、难点:钻进过程中各参数间的基本关系;水力功率传递的基本关系;水力参数优化设计。钻井工程的总目标:以最低的成本钻出高质量的井眼.钻进成本公式:影响钻速和钻头寿命的因素:(1)不可控因素是指客观存在的因素,如所钻的地层、岩性、储层埋藏深度以及地层压力等。(2)可控因素可进行人为调节的因素,如地面机泵设备、钻头类型、钻井液性能、钻压、转速、泵压和排量等。钻进参数:表征钻进过程中的可控因素所包含的设备、工具、钻井液以及操作条件的重要性质的量。如钻头类型、钻井液性能参数、钻压、转速、泵压、排量、钻头喷嘴直径、钻头水功率等。钻进参数优选:指在一定的客观条件下,根据不同参数配合时各因素对钻进速度和钻头寿命的影响规律,采用最优化方法,选择合理的钻进参数配合,使钻进过程达到最优的技术和经济指标。一、影响钻速的主要因素及钻速方程(一)钻压对钻速的影响oa段:钻压小,钻速Vpc很小。ab段:钻压增大,钻速Vpc随钻压增加成线性关系增大。bc段:当钻压增大到一定值Wb时,钻压增大,钻速改进效果并不明显。实际应用中,以直线段为依据建立钻压(W)与钻速(Vpc)的定量关系,即:式中:M称为门限钻压,它是ab线在钻压轴上的截距,认为是牙齿开始吃入地层时的钻压,其值的大小主要取决于岩层性质,并具有较强的地区性。(三)牙齿磨损对钻速的影响随着钻头牙齿的磨损,钻速下降。式中:C2—称为牙齿磨损系数,与钻头齿形结构和岩层性质有关,由现场数据统计得到。h—为牙齿磨损量,以牙齿的相对磨损高度表示,新钻头时h=0;牙齿全部磨损时h=1。2、压差影响系数:式中:vpc----实际钻速,m/h;vpc0----零压差时的钻速,m/h;p----井底压差,Mpa;β----与岩性质有关的系数。二、影响钻头寿命的主要因素及磨损方程(一)钻压对牙齿磨损速度的影响牙齿磨损速度随钻压的增大而增大。当钻压增大到某一极限值时,牙齿磨损速度趋于无穷大。式中:Z1与Z2称为钻压影响系数,与牙轮钻头尺寸有关。当钻压等于Z2/Z1时,牙齿的磨损速度无限大。Z2/Z1是该尺寸钻头的理论极限钻压。(四)牙齿磨损速度方程式中:Af称为地层研磨性系数.需根据现场钻头资料统计计算确定。例1某油田2800m井段的地层研磨性系数Af=2.33×10-3,用251mm适用中硬地层的21型钻头钻进,钻压W=196KN,转速n=110r/min,试求10h后的牙齿磨损量。(三)最优钻压某井段的地层采用五点法钻井试验的结果如下:(4)井底漫流射流撞击井底后,形成压力冲击波和沿井底高速流动的漫流漫流的速度分布径向(横向):冲击圆的中心为0;冲击圆边缘最大;冲击圆边缘以外,漫流速度下降。轴向(纵向):距井底0.5mm高度处,漫流速度最大,向上迅速减小。4.射流对井底的破岩作用在岩石强度较低的地层,射流的冲击压力超过底层的破碎强度,直接破碎岩石。在岩石强度较高的地层,射流挤入岩石中由钻头机械力造成的微裂纹和微裂缝内,形成“水锲”,使微裂纹和裂缝扩展,从而大大降低岩石的破碎强度。二、水功率传递的基本关系水功率传递路径:钻井泵地面管汇钻柱内钻头环空地面压力分配:ps=pg+pst+pan+pb=pl+pb水功率分配:Ps=Pg+Pst+Pan+Pb=Pl+Pb式中:ps、Ps——钻井泵压力及功率;pg、Pg——地面管汇压耗及功率;pst、Pst——钻柱内压耗及功率pan、Pan——环空压耗及功率pb、Pb——钻头压降及功率3.最优排量随井深的变化规律⑦计算各水力参数