钻头水力计算
钻井水力参数计算
钻井水力参数计算1.钻井水力参数的定义：2.钻井水力参数的计算方法：2.1循环压力（Pp）的计算：循环压力是指钻井液在井眼中循环时施加在井壁上的压力，其计算公式为：Pp=Pg+Ph+π/144*(ID²-OD²)/4*ρm其中，Pp为循环压力，Pg为气体压力，Ph为井斜段压力，ID为钻杆内径，OD为钻杆外径，ρm为泥浆密度。
2.2液柱压力（Pm）的计算：液柱压力是指钻井液柱在井眼中的垂直压力，其计算公式为：Pm=π/144*(ID²-OD²)/4*ρm*L其中，Pm为液柱压力，ID为井眼内径，OD为套管外径，ρm为泥浆密度，L为液柱长度。
2.3摩阻压力（Pf）的计算：摩阻压力是指钻井液在井眼中流动时受到的阻力，其计算公式为：Pf=2f*ρm*V²/(D*g)其中，Pf为摩阻压力，f为阻力系数，ρm为泥浆密度，V为流速，D 为井眼直径，g为重力加速度。
2.4泥浆柱液位压力（Ps）的计算：泥浆柱液位压力是指钻井液静止时产生的压力，其计算公式为：Ps=π/144*(ID²-OD²)/4*ρm*(H+h)其中，Ps为泥浆柱液位压力，ID为井眼内径，OD为套管外径，ρm 为泥浆密度，H为井深，h为液位高度。
2.5井底压力（Pb）的计算：井底压力是指钻井液从井口到井底的压力损失，其计算公式为：Pb=ρm*Ls*g/144其中，Pb为井底压力，ρm为泥浆密度，Ls为井筒长度，g为重力加速度。
2.6水柱效应（Pr）的计算：水柱效应是指钻井液在井眼中垂直上升或下降时，形成的压力差，其计算公式为：Pr=π/144*(ID²-OD²)/4*ρf*h其中，Pr为水柱效应，ID为井眼内径，OD为套管外径，ρf为井口液体密度，h为液位高度。
3.钻井水力参数的分析和应用：通过计算钻井水力参数，可以确定钻井液在井筒中的性能，评估井筒稳定性和泥浆循环能力，并根据计算结果进行钻井工艺设计和井筒优化。
钻井各种计算公式之欧阳家百创编
钻头水利参数计算公式：1、欧阳家百（2021.03.07）2、 钻头压降：dc QP eb 422827ρ= （MPa ）3、冲击力：V F Q j02.1ρ= (N)4、 喷射速度：dV eQ201273=(m/s)5、 钻头水功率：d c QN eb 42305.809ρ= （KW ）6、比水功率：DNN b 21273井比＝ (W/mm 2)7、 上返速度：D DV Q221273杆井返＝- （m/s ）式中：ρ－钻井液密度 g/cm 3Q－排量 l/sc －流量系数，无因次，取0.95～0.98de －喷嘴当量直径 mmd d d de 2n 2221+⋯++= d n ：每个喷嘴直径 mmD 井、D 杆 －井眼直径、钻杆直径 mm全角变化率计算公式：式中：a ∂b ∂ －A 、B 两点井斜角；a ϕb ϕ －A 、B 两点方位角套管强度校核：抗拉：安全系数 m ＝1.80（油层）；1.60～1.80（技套）抗拉安全系数＝套管最小抗拉强度/下部套管重量 ≥1.80 抗挤：安全系数：1.12510ν泥挤H P =查套管抗挤强度P c 'P c'/P 挤≥1.125按双轴应力校核：式中：P cc －拉力为T b 时的抗拉强度（kg/cm 2）ρ －钻井液密度（g/cm 3）H －计算点深度（m ） 其中：⎪⎭⎫ ⎝⎛--=T T KPP b b ccc K 223T b ：套管轴向拉力（即悬挂套管重量） kg P c ：无轴向拉力时套管抗挤强度 kg/cm 2 K ：计算系数 kg σs A K 2=A ：套管截面积 mm 2σs ：套管平均屈服极限 kg/mm 2 不同套管σs 如下：J 55：45.7 N 80:63.5 P 110:87.9地层压力监测：⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛=D W NT R R d m n c 0671.0lg 282.3lg (d c 指数) dR d R cm cnp =（压力系数） 式中：T –钻时 min/m N –钻盘转数 r/minW －钻压 KN D －钻头直径 mmR n －地层水密度 g/cm 3 R m －泥浆密度 g/cm 3压漏实验：1、 地层破裂压力梯度：HP G Lm f 10008.9+=ρ KPa2、 最大允许泥浆密度：HP Lm 102max +=ρρg/cm 3为安全，表层以下[]06.0max-=ρρm g/cm 3技套以下[]12.0max-=ρρmg/cm 33、 最大允许关井套压：[]8.01000'max ⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛--=gH m R a P P ρρ式中：P L －漏失压力（MPa ） P R －破裂压力（MPa ）ρm－原泥浆密度（g/cm 3） H －实验井深（m ） ρ'm ax－设计最大泥浆密度（g/cm 3） 井控有关计算：最大允许关井套压经验公式：表层套管[Pa]=11.5%×表层套管下深（m ）/10 MPa 技术套管[Pa]=18.5%×技术套管下深（m ）/10 MPa 地层破裂压力梯度：HP G RR 1000=KPa/m最大允许关井套压：8.000981.01000max ⨯⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=H H G P R a 套套ρ Mpa 最大允许钻井液密度：81.9'max G R=ρ－0.06 (表层)81.9'maxG R=ρ－0.12 （技套）套管在垂直作用下的伸长量：10724854.7-⨯-=∆LmL ρ式中：ρm －钻井液密度 g/cm 3L ∆ －自重下的伸长 m L －套管原有长度 m 套管压缩距：()ρρmL LLE L 总钢固自-⨯=∆10式中：L ∆ －下缩距 m L 自 －自由段套管长度 mL固－水泥封固段套管长度 m L 总 －套管总长 mρ钢 －钢的密度 7.85g/cm 3ρm－钻井液密度 g/cm 3E －钢的弹性系数 （2.1×106kg/cm 3）泥浆有关计算公式：1、加重剂用量计算公式：()rr r r r 重加原重原加加－＝-V W式中：W 加 －所需加重剂重量 吨V 原－加重前的泥浆体积 米3r 原、r 重、r 加 －加重前、加重后、加重材料比重 g/cm 32、泥浆循环一周时间：QT V V60柱井-=式中：T －泥浆循环一周时间 分 V 井、V 柱 －井眼容积、钻柱体积 升 Q －泥浆泵排量 升/秒 3、井底温度计算公式：1680HT T += 式中：T 、T 0 －井底、井口循环温度 o C H －井深 米4、配制泥浆所需粘土和水量计算：粘土量()rr r r r 水土水泥泥泥土－＝-V W 水量 r土土泥水－＝W V Q式中：W 土 －所需粘土的重量 吨 V 泥 －所需泥浆量 米3r 水、r 土、r 泥 －水、土和泥浆的比重 g/cm 3 Q 水 －所需水量 米35、降低比重所需加水量： ()r rrr r 水稀水稀原原水＝--V Q式中：Q 水 －所需水量 米3 V 原 －原泥浆体积 米3r 原、r 稀、r 水 －原泥浆、稀释后泥浆和水的比重 g/cm 3。
钻具容积及水力计算
36.61 35.54
7*12.65 7*11.51 7*10.36 51/2*6.98 51/2*9.17 7*12.65 7*11.51
7*10.36
6(152.4 )
18.24
5*9.19
6.61
6.06
6.06 6.61 6.06 6.06 2.92 3.75 6.61 6.06 6.06
3.43
43/4DC
12.69
9.26 23/8D P
6.30
31/2DC
6.84
7.39
7.95 6.84 7.39 7.95 6.20 5.37 6.84 7.39 7.95
3.05
57/8(14 17.49 5*9.19 9.2)
3.43 12.69 9.26 23/8D P
6.30 31/2DC 3.05
方法井浆密度rgcm3所需钻头压降mpa钻头水眼截面积a0cm2喷嘴直径cm3喷嘴直径cm4泵压mpa泥浆密度gcm3排量ls喷嘴流量系数220220220000钻头直径mm钻具在泥浆中的浮重t喷嘴直径cm7喷嘴直径cm8喷嘴直径cm1喷嘴直径cm2钻具内容m3钻头水功率kw000000钻具在空气中的干重t998508001154500098钻头比水功率wmm2钻铤环空返速ms射流速度msde计算射流速度msa0计算444509sdc长度m5wdp长度m5dp长度m8sdc长度m井筒容积m3喷嘴流量系数喷嘴直径cm1喷嘴直径cm2喷嘴直径cm3钻杆环空返速ms迟到时间min环空容积m3钻头压降mpa循环压耗mpa射流冲击力kn喷嘴直径cm4喷嘴直径cm5喷嘴直径cm6喷嘴直径cm7循环一周时间min喷射钻井钻头水力计算井深结构
(10)压井液达到钻头时间:T钻=V总内/(Q压*60).
钻头水力参数计算表
输入数据
钻头直径（毫米） 钻头直径（毫米） 钻杆外径（毫米） 钻杆外径（ 毫米） 钻铤外径（毫米） 钻铤外径（毫米） 排量（ 排量（升/秒） 泵压（兆帕） 泵压（兆帕） 钻井液密度（ 立方厘米） 钻井液密度（克/立方厘米） 号喷嘴直径（毫米） 1号喷嘴直径（毫米） 号喷嘴直径（毫米） 2号喷嘴直径（毫米） 号喷嘴直径（毫米） 3号喷嘴直径（毫米） 号喷嘴直径（毫米） 4号喷嘴直径（毫米） 号喷嘴直径（毫米） 5号喷嘴直径（毫米） 号喷嘴直径（毫米） 6号喷嘴直径（毫米） 下入深度（ 下入深度（米） 起出深度（米） 起出深度（ 215.90 127.00 177.80 29.00 20.00 1.25 18.00 18.00 16.00
输出数据
喷射速度( 喷射速度( 米/秒) 钻杆环空返速（米/秒） 钻杆环空返速（ 钻铤环空返速（ 钻铤环空返速（米/秒） 钻头压降（兆帕） 钻头压降（兆帕） 环空压耗（兆帕） 环空压耗（兆帕） 钻头水功率（千瓦） 钻头水功率（千瓦） 比水功率（ 平方毫米） 比水功率（瓦/平方毫米） 射流冲击力（ 射流冲击力（牛） 功率利用率(%) 功率利用率(%) 钻头进尺（ 钻头进尺（米） 钻头机械钻速（ 小时） 钻头机械钻速（米/小时） 喷嘴当量直径(厘米） 喷嘴当量直径(厘米） 38.83 1.21 2.46 0.97 19.03 33.20 0.91 1406.88 4.84% 60.61 1.00 3.01
4836.00 4896.61 60 30
纯钻进 时间
小时 分钟
钻孔冲洗水力计算
划分层流态还是紊流态的标准可用无因次的雷诺数大小来表 Lv 示, 雷诺数(Re)的通式如下：
Re =
式中：L-特征长度(液流流过管子断面的直线尺寸)，厘米， v-特征速度(液流流过管子的平均流速)，厘米／秒； ν-液体的流动粘滞系数(即运动粘度)，它等于动力粘度η 除以液体密度（重 率）ρ，即ν=η/ρ 如γ2表示液体比重，g表示重力加速度， 则：ρ=γ2/g 即ν=η/ρ=ηg/γ2 代入式2-12，并以管子内经d来代替L，则得式2-13 Re=vdγ2/ηg 这个公式可用来计算水、乳状液等非塑性流体的雷诺 数之用，而不适于计算泥浆等塑性流体的雷诺数。按雷诺 数大小具体划分流态、以及阻入系数的计算等，分别在后 列各部分水力损失计算中列出。
所列各种钻进方法所要求的冲洗液上返速度数值， 表2-2所列各种钻进方法所要求的冲洗液上返速度数值 所列各种钻进方法所要求的冲洗液上返速度数值 上返速度V（米/秒） 破碎工具 清水洗孔 鱼尾钻头及矛式钻头 牙轮钻头 硬质合金钻头 金刚石钻头 0.6~1.0 0.6~0.8 0.25~0.6 0.5~0.8 泥浆洗孔 0.6~0.8 0.4~0.6 0.2-0.5
（2-22）
式中：la, lb----钻铤或地面管线等的长度，米； da, db—钻铤或地面管线等的内径，米； d3—钻杆内径，米。
二、环状空间的水力损失计算 计算公式如下： 大气压（2-23） 式中：λ2—环状空间水力损失无因次阻力系数； φ—由于上返液流中存在岩屑，水力损失增加 系数(φ=1.05~1.1),小口径金刚石钻进取低值； γm---带有岩屑的液体平均容重，公斤／米3，其 数值一般比γ2增加3％（0.03）[小口径金刚石钻进 以增加1％(0.01)计算]； L—钻孔深度，米； Q—泵量，米3 ／秒； Dh—钻孔直径，米； d2—钻杆外径，米。
钻井液常规计算公式
钻井液常规计算公式钻井液常用计算一、水力参数计算：(p196-199)1、地面管汇压耗：Psur=C×MW×(Q/100)1.86×C1Psur---地面管汇压耗，Mpa（psi）；C----地面管汇的摩阻系数；MW----井内钻井液密度，g/cm3(ppg);Q----排量，l/s(gal/min);C1----与单位有关的系数，当采用法定法量单位时，C1＝9.818；当采用英制单位时，C1＝1；①钻具内钻井液的平均流速：V1=C2×Q/2.448×d2V1-------钻具内钻井液的平均流速，m/s(ft/s)；Q-------排量，l/s(gal/min);d-------钻具内径，mm(in)；C2------与单位有关的系数。
当采用法定计量单位时，C2＝3117采用英制单位时，C2＝1。
②钻具内钻井液的临界流速V1c=(1.08×PV＋ 1.08(PV2＋12.34×d2×YP×MW×C3)0.5)/MW×d×C4V1c -------钻具内钻井液的临界流速，m/s(ft/s)；PV----钻井液的塑性粘度，mPa.s(cps);d------钻具内径，mm(in)MW----钻井液密度，g/cm3(ppg);C3、C4------与单位有关的系数。
采用法定计量单位时，C3＝0.006193，C4＝1.078；采用英制单位时，C3＝1、C4＝1。
③如果≤V1c，则流态为层流，钻具内的循环压耗为P p=C5×L×YP/225×d＋C6×V1×L×PV/1500×d2④如果V1>V1c，则流态为紊流，钻具内的循环压耗为P p=0.0000765×PV0.18×MW0.82×Q1.82×L＋C7/d4.82P p---钻具内的循环压耗，Mpa(psi);L----某一相同内径的钻具的长度，m(ft)；V1-------钻具内钻井液的平均流速，m/s(ft/s)；d------钻具内径，mm(in)MW----钻井液密度，g/cm3(ppg);Q-------排量，l/s(gal/min);C3、C6------与单位有关的系数。
钻井各种计算公式
钻头水利参数计算公式：1、钻头压降：c d e(MPa) 2、 冲击力：p=i.02pQy （） (N) 3、喷射速度：匕产凹里（le(m/s)4、 钻头水功率：M- 8°饗5[°cd e(KW)5、 比水功率：N ='m弘(W/mm 2)6、上返速唐.V — 1273。
(m/s)式中:P 一钻井液密度g/cm 3Q —排量i/sc 一流量系数，无因次，取0.95〜0.98 de 一喷嘴当量直径mm〃广心+ 〃； + ••• + / dn ：每个喷嘴直径D 杆一井眼直径、钻杆直径mm全角变化率计算公式:式中：da db —A 、B 两点井斜角；（pci （pb —A. B 两点方位角mm(da + db}< 2 >套管强度校核：抗拉：安全系数m=1.80 （油层）；1.60~1.80 （技套）抗拉安全系数=套管最小抗拉强度/下部套管重量21.80抗挤：安全系数：1.125只汀警查套管抗挤强度p；只/”。
1.125按双轴应力校核：pH式中：P“一拉力为几时的抗拉强度（kg/cm2）P一钻井液密度（g/cn?）H 一计算点深度（m）其中："软k-3冗-几）T b：套管轴向拉力（即悬挂套管重量）kgPc：无轴向拉力时套管抗挤强度kg/cm2K:计算系数kg K = 2A（jA：套管截而积mn? 套管平均屈服极限kg/mm2不同套管6如下：J55： 45.7 N8O：63・5Pno：87.9井控有关计算：最大允许关井套压经验公式：表层套管[Pa]=11.5%X 表层套管下深（m ） /IO MPa 技术套管[Pa]=18.5%X 技术套管下深（m ） /IOMPa地层破裂压力梯度：G 厂巴也KPa/mH最大允许关井套压：p n =\^^--0.00981Mpa\z最大允许钻井液密度：p =纟一0.06 （表层）厂 max 9.81p 二傑一 0.12 （技套）尸max 9.81套管在垂直作用下的伸长量：al=7-85^A ，L 2X 1Q -7式中：Q —钻井液密度g/cm 3AL 一自重下的伸长m/ tnL 一套管原有长度m套管压缩距："=蔬仏几-厶几） 式中：AL 一下缩距m厶j 一自由段套管长度m厶:一水泥封固段套管长度m J 一套管总长m P 科一钢的密度7.85g/cm' p —钻井液密度g/cm 3E —钢的弹性系数（2.1X106kg/cn?）泥浆有关计算公式：1、加重剂用量计算公式：mrg式中：一所需加重剂重量吨y…, 一加重前的泥浆体积米彳九、口、心一加重前、加重后、加重材料比重g/cm3V^f V-^2、泥浆循环一周时间：T=602式中：T —泥浆循环一周时间分V井、V柱一井眼容积、钻柱体积升Q 一泥浆泵排量升/秒3、井底温度计算公式：T = T肿丄168式中：T、T o一井底、井口循环温度°CH 一井深米4、配制泥浆所需粘土和水量计算：粘土量W =匹丫血二1•上一r水水量or泥-学r上式中：W土一所需粘土的重量吨V泥一所需泥浆量米3r水、I•土、I•泥一水、土和泥浆的比重g/cm3 Q水一所需水量米'5、降低比重所需加水量:式中：Q水一所需水量米彳V快一原泥浆体积米3I•朴I•水一原泥浆.稀释后泥浆和水的比重g/cm3。
钻头水力参数的设计
钻头水力参数的设计1.变量说明Va——假定环空返速Dh——钻头直径Dp——钻杆直径C——流量系数Kg——地面管汇B——常数dpi——钻杆内径Lp——钻杆长度upv ——钻井液塑性黏度ed ——钻井液泥浆密度Lc ——钻挺长度dci ——钻挺内径dc ——钻挺外径Pr ——额定泵压Ps ——实际泵压Qmin ——最低排量Kpi ——钻杆内耗系数Kci ——钻挺内耗系数Kca ——钻挺环空系数Kpa ——钻杆环空系数Kl ——循环压耗系数Qopt——最优排量Kp——钻杆压耗系数m ——单位钻杆长度的压耗系数Kc ——钻挺压耗系数a ——常数Dpc ——第一临界井深Dpa ——第二临界井深Qs ——泵的实际排量pl ——整个循环系统的压耗系数Pba ——假定钻头水功率A0 ——喷嘴截面积Pb——假定钻头水功率Ps ——实际泵压Nb ——实际钻头功率Ns ——实际泵功率V0——实际环空返速Kv ——常数Kf ——常数Fj ——射流冲击力Pb ——实际钻头水功率2.编程Private Sub Command1_Click()Va = 0.8Dh = 21.59Dp = 17.78C = 0.98Kg = 0.00107B = 0.51655dpi = 10.86Lp = 3880upv = 0.0047ed = 1.64Lc = 120dci = 7.14dc = 17.78pr = 16.5Ps = 14.85Qr = 35.4Qmin = 0.1 * 3.14 * (Dh ^ 2 - Dp ^ 2) * Va / 4Kpi = (ed ^ 0.8 * upv ^ 0.2 * Lp * B) / (dpi ^ 4.8)Kci = (ed ^ 0.8 * upv ^ 0.2 * Lc * 0.51655) / (dci ^ 4.8)Kca = ed ^ 0.8 * upv ^ 0.2 * Lc * ((0.57503) / ((Dh - dc) ^ 3 * (Dh + dc) ^ 1.8))Kpa = ed ^ 0.8 * upv ^ 0.2 * Lp * ((0.57503) / ((Dh - dc) ^ 3 * (Dh + dc) ^ 1.8))Kl = Kg + Kpi + Kci + Kca + KpaQopt = (Ps / (2.8 * Kl)) ^ (1 / 1.8)If Qopt < Qmin ThenQs = QminElseIf Qopt > Qr ThenQs = QrElseQs = QoptEnd Ifpl = Kl * Qs ^ 1.8Pb0 = Ps - plA0 = ((ed * Qs ^ 2) / (20 * C ^ 2 * Pb0)) ^ (0.5)Pb = (ed * Qs ^ 2) / (2 * C ^ 2 * A0 ^ 2)Text1.Text = PbPs = Pb + plText2.Text = PsNb = Pb * QsNs = Ps * QsText3.Text = NbText4.Text = NsRj = Nb / NsText5.Text = RjVa = 0.1 * Qs * 4 / (3.14 * (Dh ^ 2 - Dp ^ 2)) Text6.Text = VaKv = 10 * C * ((20 / ed) ^ 0.5)V0 = Kv * (Ps - pl) ^ 0.5 * 0.001Text6.Text = V0Kf = (C * (20 * ed) ^ 0.5) / 100Fj = Kf * Qs * (Ps - pl) ^ 0.5Text7.Text = Fjrwj = Nb / (A0 * 10000)Text8.Text = rwjEnd SubPrivate Sub Command2_Click()Text1.Text = ""Text2.Text = ""Text3.Text = ""Text4.Text = ""Text5.Text = ""Text6.Text = ""Text7.Text = ""Text8.Text = ""End Sub。
钻井各种计算公式
钻头水利参数计算公式:1、 钻头压降：P b =2 4(MPa)C de2、冲击力：F j=1.02 Q V 0(N) 3、 喷射速度：VO =1273Q2(m∕s)de34、 钻头水功率：N809.05 T Q(KW)C de5、 比水功率：N 比=1273N b 2 (W/mm 2)D井6、 上返速度：V 返=1273Q2 2(m/s)D 井一 D式中: P —钻井液密度g∕cm 32Q—排量l/sC —流量系数，无因次，取 0.95〜0.98 d e —喷嘴当量直径 mmd e=d ；d ：d d r √每个喷嘴直径mmD 井、D 杆一井眼直径、钻杆直径 mm全角变化率计算公式:Kab25'LabJ JI2 JI22Narb)申a-φb)sin 2式中:-:a :b — A 、B两点井斜角；a b — A 、B 两点方位角套管强度校核:抗拉：安全系数 m= 1.80 （油层）；1.6O 〜1.80 （技套） 抗拉安全系数=套管最小抗拉强度/下部套管重量 ≥ 1.80 抗挤：安全系数：1.125H 、P 挤=10泥查套管抗挤强度P Cp C/p 挤≥ 1∙125按双轴应力校核：式中：P CC —拉力为T b 时的抗拉强度（kg∕cm 2），—钻井液密度（g∕cm 3） T b ：套管轴向拉力（即悬挂套管重量） kgP C :无轴向拉力时套管抗挤强度kg∕Cm 2K :计算系数kg K =2A ；「sA :套管截面积 mm 2二S :套管平均屈服极限 不同套管匚S 如下： 10p CC2kg/mmJ 55： 45.7N 8O ：63.5 P H O ：87.9H —计算点深度（m ）其中:压漏实验:式中：P L —漏失压力（MPa ）PR—破裂压力（MPa ）—原泥浆密度（g/cm 3） H —实验井深（m ）P—设计最大泥浆密度（g/cm 3）max9∙8 P rTl HP漏—PL10009.8 ' HmP破PR1000地层压力监测:Rn lgdcRm lg'3.282、I NT J '0.0671W 、（d c 指数）4^10!8.489510汁0.04177RP =d enR mdc（压力系数）式中: T -占时 min/mN —占盘转数r/min W —钻压KND —钻头直径mmR n —地层水密度g/cm 3R m -泥浆密度g/cm 31、 地层破裂压力梯度: GTE 竺0且TmHKPa 2、 最大允许泥浆密度:P =P +誌max m Hg/cm 3为安全，表层以下J ■ 0.06 mmaxg∕cm 3 技套以下J '0.12m maxg/cm 33、 最大允许关井套压:IDF m P aJPR -max「gH1000i 0.8井控有关计算:最大允许关井套压经验公式：表层套管[Pa]=11.5%×表层套管下深（m） /10 MPa 技术套管[Pa]=18.5%×技术套管下深（m） /10 MPa地层破裂压力梯度：1000P R”，G R= ---------P-^ KPa/mG 最大允许关井套压：G R H 套—0.00981 P H套 1 0.8 MPaPa1000 max H套< J最大允许钻井液密度:p' — 0.06 （表层）max 9.81p' =G∆— 0.12 （技套）max9.817 854 - P套管在垂直作用下的伸长量—一^ m L210”式中：P m—钻井液密度g∕cm3也L —自重下的伸长 m L —套管原有长度m式中：L—下缩距mL自—自由段套管长度 mL固一水泥封固段套管长度 m L总一套管总长mP钢—钢的密度7.85g∕cm3Pm—钻井液密度g/cm3 AL=E L⅛'L固P钢套管压缩距E —钢的弹性系数（2.1 × 106kg∕cm3）泥浆有关计算公式:1、加重剂用量计算公式： W 加=r加V原r重—r原-加重前的泥浆体积粘土量W 土=r泥V泥r泥—r水水量Qr 泥¥式中：W 土 一所需粘土的重量V 泥-所需泥浆量Q 水一所需水量式中：W 加 -所需加重剂重量2、r 重、r 加—加重前、 加重后、加重材料比重g∕cm 3泥浆循环一周时间：T =V⅛住3、式中：T —泥浆循环一周时间V 井、V 柱一井眼容积、钻柱体积 Q —泥浆泵排量升/秒井底温度计算公式：T=T 0∖H8式中：T 、T o —井底、井口循环温度oCH —井深4、 配制泥浆所需粘土和水量计算:r 水、r 土、 r 泥 —水、土和泥浆的比重g∕cm 35、降低比重所需加水量：Q水=V原!原r稀口r稀_ r水式中：Q水一所需水量米3V原一原泥浆体积米3r原、r稀、r水一原泥浆、稀释后泥浆和水的比重g∕cm3。
钻头参数计算
公式计算区（勿修改公式） 4.9612 795.2043 441.8588
1 fn=∑ (──*π*dn2)
4
部分数值 注释： 直接套用
公式5 钻杆上返速度 钻铤上返速度 井径 钻铤外径 井径 钻杆外径
上返速度
代表符号 Va Va dh dc dh dp
Va=
数值 0.10 0.11 44.45
20.30
公式1 钻头压降 钻井液密度 流量系数 喷嘴当量直径 喷嘴直径 喷嘴直径 喷嘴直径 喷嘴直径 喷嘴直径 喷嘴直径 排量 立管泵压
钻头压降公式
代表符号 数值
单位 公式计算区（勿修改公式）
△Pb
0.49
MPa 489608.3
ρd
1.12
g/cm3
C
0.95
/
0.9025 219.52
de 2.513961 cm
单位 m/s m/s
cm
cm
44.45
cm
12.70
cm
12.73*Q
─────── dh2-dP2
公式计算区（勿修改公式）
178.22 1975.803 412.09 1563.713 0.113972
178.22 1975.803 161.29 1814.513 0.098219
绿色字为输入区 注释： 部分数值直接套用,
VJ＝ 12.73*
单位 公式计算区（勿修改公式）
m/s Q ─── de2
6.32 2.21519 28.19937
部分数值 注释： 直接套用
公式4
代表符号 数值
单位
射流冲击力 重力加速度
FJ
0.44
KN
g
980
水力参数-计算实例
=24 2495.44
+
0.07564 3295.440.27113
+
24 2495.44
2983.5 − 2495.44 800
= 8.883×10−3
（f）计算裸眼-钻铤环空段压降
= Pa1
2= f ρVa2L Dw − Dp
2 ×8.883×10−3 ×1.3×103 × 2.112 × 200 ∂2Ω
内径 71.44mm），127mm 钻杆 2800 米，分别计算钻柱内两段水力压力损失。
（b）钻杆内钻井液流速：
= Vp
= 4Q π di2
4 * 25*10−3= 3.1415 * (0.1086)2
2.7m / s
（c）钻杆内雷诺数
= Re
8= np −1 Kρdp inpV3n4p2p−nn+pp 1 np
80.175.23−1××100.31×604.= 1327×40×0.7.5072.257.2572+2−10.7502.752
8100
（d）判别流态：
①若 Re < 3470 −1370n ，则为层流；
②若 Re > 4270 −1370n ，则为紊流；
③若 3470 −1370n ≤ Re ≤ 4260 −1370n ，则为过度流。
第四步：计算管内和环空总的压力损失
Pc = Pa + Pp =1.2986 + 4.93 = 6.233 ( MPa)
第五步：计算钻头压降
Pb = Pr − Pc = 18 − 6.233 = 11.767(MPa)
第六步：计算喷嘴当量直径
= de
= 0.12ρ5CQ22π 2Pb 1/4