第四章钻进参数优选 1.某井用直径q200mm241型钻头钻进,钻压W=196kN,转速n=70r/min,井底净化条件较好,钻头工作 14h以后起钻,已知Af=2.33×10-3。求牙齿磨损量hf。 2.某井用直径q200mm21l型钻头钻进,钻压W=196kN,转速n=80r/min,钻头工作14h以后起钻,轴承磨 损到B6级,求轴承工作系数b 已知某井五点法钻进试验的结果如下表所 实验点 钻压/kN 25 22 25 254 196 196 225 转速/(min-1)70 60 120 120 60 70 钻速(mh 32.5 46 34 24 30 求该地区的门限钻压M和转速指数 4.某井使用2159mm钻头钻进,喷嘴流量系数c=0.96,井内钻井液密度为1.429/cm3,排量为16L/s。若 要求井底比水功率为0.418kW/cm2,且三个喷嘴中拟采用一个直径为9mm,另两个为等径。试求另两个喷嘴的直 径,并计算射流水力参数和钻头水力参数。 答 5.某井钻进215.9mm井眼,使用127mm内平钻杆(内径108.6mm),177.8mm钻铤(内径71.4mm) 100m。测得钻并液性能pd=1.2g/cm3,PV=0.022Pa·s,Pg=0.34MPa,Q=22L/s。试求m、a值及井深 2000m时循环系统的压力损耗 6.条件同题5,求允许泵压分别为17.3MPa时钻头所可能获得的压降及相应的喷嘴当量直径(喷嘴流量系统C= 0.96)和射流水力参数 7.已知某井用2159mm钻头钻进,井眼扩大处井径310mm,钻杆外径127mm,排量21L/s。钻井液密度 1.16g/cm3,其范氏粘度计600、300r/min的读数分别为65、39。岩屑密度2.52g/cm3,平均粒径6mm 试校核岩屑举升效率。 8.某井采用215.9mm钻头钻进(喷嘴流量系数C=0.98),177.8钻铤(内径71.4mm)120m,所用钻杆为 127mm内平钻杆(内径108.6mm)。井队配备有两台NB-1000钻井泵,根据经验,对整个循环系统而言,地面 泵压以不超过18MPa较合适:Kg取值1.07×10-3MPa·s1.8。预计钻进到4000m处钻井液密度为 1.649/cm3,塑性粘度0.0047Pa·s。试按最大钻头水功率方式对该井深处进行水力参数设计。要求环空返速不低于 0.7m/s 答 9.影响钻进速度的主要因素有哪些,哪些为可控制的因素?简要分析这些可控因素对钻进速度的影响 答 影响因素:地质条件、岩层性质和钻井深度等客观因素;钻头类型、钻井液性能、水力参数、钻压、转速等可控变量 钻头类型:因不同的钻头类型适用于不同的地层,选择好钻头可获得高的机械钻速 钻井液性能:密度增加会降低机械钻速;粘度増加会降低机槭钻速,固相含量増加会降低机械钻速,钻井液的分散性増 加钻速降低 钻压:增加钻压,提高机械钻速 转速:增加转速,一般机械钻速提高,但当钻头齿的接触时间小于破碎岩石的接触时间时,钻速降低 10 写岀修正的杨格模式钻速方程,简要分析该钻速方程中所列因素对钻进机械钻速的影响规律。 杨格模式钻速方程为 式中 钻速,m/h W-一钻压,kN M一一门限钻压,kN; N一一转速,r/min h为无因次量 钻速方程考虑的因素对钻进机械钻速的影响规律如下第四章 钻进参数优选 1． 某井用直径φ200mm24l型钻头钻进，钻压W＝196kN,转速n=70r/min,井底净化条件较好，钻头工作 14h以后起钻，已知Af=2.33×10-3。求牙齿磨损量hf。 答： 2． 某井用直径φ200mm21l型钻头钻进，钻压W＝196kN,转速n=80r/min,钻头工作14h以后起钻，轴承磨 损到B6级，求轴承工作系数b。 答： 3． 已知某井五点法钻进试验的结果如下表所示： 实验点 1 2 3 4 5 6 钻压／kN 225 254 254 196 196 225 转速／(r·min -1) 70 60 120 120 60 70 钻速(m·h -1) 31 32.5 46 34 24 30 求该地区的门限钻压M和转速指数 。 答： 4． 某井使用215.9mm钻头钻进，喷嘴流量系数C＝0.96，井内钻井液密度为1.42g/cm3,排量为16L／s。若 要求井底比水功率为0.418kW/cm2,且三个喷嘴中拟采用一个直径为9mm,另两个为等径。试求另两个喷嘴的直 径，并计算射流水力参数和钻头水力参数。 答： 5． 某井钻进215.9mm井眼，使用127mm内平钻杆（内径108.6mm）,177.8mm钻铤（内径71.4mm） 100m。测得钻井液性能ρd=1.2g/cm3, PV =0.022Pa·s,Pg=0.34MPa,Q=22L/s。试求m、a值及井深 2000m时循环系统的压力损耗。 答： 6． 条件同题5，求允许泵压分别为17.3MPa时钻头所可能获得的压降及相应的喷嘴当量直径（喷嘴流量系统C＝ 0.96）和射流水力参数。 答： 7． 已知某井用215.9mm钻头钻进，井眼扩大处井径310mm,钻杆外径127mm,排量21L/s。钻井液密度 1.16g/cm3,其范氏粘度计600、300r/min的读数分别为65、39。岩屑密度2.52 g/cm3，平均粒径6mm。 试校核岩屑举升效率。 答： 8． 某井采用215.9mm钻头钻进（喷嘴流量系数C＝0.98），177.8钻铤（内径71.4mm）120m,所用钻杆为 127mm内平钻杆（内径108.6mm）。井队配备有两台NB－1000钻井泵，根据经验，对整个循环系统而言，地面 泵压以不超过18MPa较合适；Kg取值1.07×10-３MPa·s1.8。预计钻进到4000m处钻井液密度为 1.64g/cm3,塑性粘度0.0047Pa·s。试按最大钻头水功率方式对该井深处进行水力参数设计。要求环空返速不低于 0.7m/s。 答： 9． 影响钻进速度的主要因素有哪些，哪些为可控制的因素？简要分析这些可控因素对钻进速度的影响。 答： 影响因素：地质条件、岩层性质和钻井深度等客观因素；钻头类型、钻井液性能、水力参数、钻压、转速等可控变量。 钻头类型：因不同的钻头类型适用于不同的地层，选择好钻头可获得高的机械钻速。 钻井液性能：密度增加会降低机械钻速；粘度增加会降低机械钻速，固相含量增加会降低机械钻速，钻井液的分散性增 加钻速降低。 钻压：增加钻压，提高机械钻速。 转速：增加转速，一般机械钻速提高，但当钻头齿的接触时间小于破碎岩石的接触时间时，钻速降低。 10． 写出修正的杨格模式钻速方程，简要分析该钻速方程中所列因素对钻进机械钻速的影响规律。 答： 杨格模式钻速方程为： 式中 ——钻速，m/h； W——钻压，kN； M——门限钻压，kN； N——转速，r/min； 、 、 、 、 、h为无因次量。 钻速方程考虑的因素对钻进机械钻速的影响规律如下：