循环流动压耗计算
循环流动压耗计算
0 . 8 0 . 2 me
0 . 80 . 2 0 . 80 . 2 1 . 8 m e m e P 0 . 1 6 4 0 . 1 8 2 L Q c c 4 . 8 3 1 . 8 d ( D D ) ( D D ) c i h c h c
m :钻 杆 压 耗 系 数 ；
3. 循环管路的压耗系数
⑶ 钻铤段压力降
0 . 1 6 4 钻铤内压力降： P c i
钻铤外压力降： P 0 . 1 8 2 c a 钻铤段压力降：
d
0 . 8 0 . 2 m e 4 . 8 c i
1 . 8 L Q c
1 . 8 L Q 3 1 . 8 c ( DD )( DD ) h c h c
1 . 8
L H L p c
Pm （ H K L ） Q l gK c m c
1 . 8
L L p H c
3. 循环管路的压耗系数
⑷ 循环管路压耗系数
1 . 8 Pm （ H K K m L ） Q l g c c
令：
n K K m L g c c
K :钻 铤 压 耗 系 数 ； c
L L p H c
3. 循环管路的压耗系数
⑷ 循环管路压耗系数
P P P 循环管路压耗： P l g p c
P K Qm L QK l g p cQ
1 . 8 1 . 8 1 . 8
P （ Km L KQ ） l g p c
一、泥浆泵的工作状态 1. 等泵压工作方式 当 Q<Qr 时（调节泵冲数）， 若要 Ns=Nr， 则必须使 Ps>Pr， 不允许！
只能保持 Ps=Pr，
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；地面管汇类型与C值：管汇类型立管水龙带水龙头方钻杆C值长度m 内径mm长度m内径mm长度m内径mm长度m内径mm1 12.2 76.2 13.7 50.8 1.2 50.8 12.2 57.2 1.02 12.2 88.9 16.8 63.5 1.5 57.2 12.2 82.6 0.363 13.7 101.6 16.8 76.2 1.5 57.2 12.2 82.6 0.224 13.7 101.6 16.8 76.2 1.8 76.2 12.2 101.6 0.152、确定钻具内的钻井液流态及计算压耗：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。
有关泵压计算的相关公式
有关泵压计算的相关公式有关泵压计算的相关公式（可供参考）为响应公司提速提效工作安排，发挥高压喷射钻井优势，特对钻井泵压计算的有关方法进行总结，供公司内部参考。
此公式分为理论计算方法和实测方法，理论计算方法一般来说太繁琐，实测方法简单易行。
理论计算法一、钻头压力降△P b△P b = K b×Q2△P b—钻头（喷嘴）压力降，MPaQ—钻井液流量，即排量，L/SK b—钻头（喷嘴）压降系数，无因次量K b=554.4ρ／A2Jρ—钻井液密度，g/cm3A J—喷嘴截面积，mm2可近似计算△P b =890ρQ2／（d21+ d22 + ……+d2n）2d1、d2、……d n—喷嘴直径，mm二、地面管汇压力损耗△P g△P g=K g×Q1.8△P g—地面管汇压力损耗，MPaK g—地面管汇压力损耗系数K g=3.767×ρ0.8×μ0.2pvμpv=θ600－θ300，mPa.s其中，θ600、θ300分别为旋转粘度计600r/min，300r/min的读数。
三、循环压力损耗△P cs=△P pi +△P ci +△P pa +△P ca（一）管内循环压力损耗1、钻杆内△P pi△P pi=K pi×L p×Q1.8其中K pi =7628×ρ0.8×μ0.2pv／d4.8pi△P pi—钻杆内循环压力损耗，MPaK pi—钻杆内循环压力损耗系数，无因次量L p—钻杆长度，md pi—钻杆内径，mm2、钻铤内△P ci△P ci=K ci×L c×Q1.8其中K ci =7628×ρ0.8×μ0.2pv／d4.8ci△P ci—钻铤内循环压力损耗，MPaK ci—钻铤内循环压力损耗系数，无因次量L c—钻铤长度，md ci—钻铤内径，mm（二）管外循环压力损耗1、钻杆外△P pa△P pa=K pa×L p×Q1.8K pa =7628×ρ0.8×μ0.2pv／（d h- d p）3（d h+d p）1.8△P pa—钻杆外循环压力损耗，MPaK pa—钻杆外循环压力损耗系数，无因次量d h—井眼直径，mmd p—钻杆外径，mm2、钻铤外△P ca△P ca=K ca×L c×Q1.8K ca =7628×ρ0.8×μ0.2pv／（d h- d c）3（d h+d c）1.8△P ca—钻杆外循环压力损耗，MPaK ca—钻杆外循环压力损耗系数，无因次量d h—井眼直径，mmd c—钻铤外径，mm最后计算泵压：P=△P b +△P g +△P cs钻井液环空返速：V a=1273Q／（d h2- d p2）岩屑滑落速度：V s=0.071d rc（ρrc-ρ）0.667／（ρ×μf）0.333 d rc—岩屑直径，mmρrc—岩屑密度，g/cm3（一般取值2.5 g/cm3）μf—视粘度，mPa.sμf =μpv+0.112［τyp（d h- d p）／V a］τyp—屈服值（动切力），Pa。
循环压力计算
P铤内7''
0 MPa P铤外7''
P铤内8''
1.93206113 MPa P铤外8''
P铤内9''
0.757393625 MPa P铤外9''
循环压耗
17.92103218 MPa 环空压耗
钻头压降
2.35458308 MPa P扶正器外
总压降
20.27561526 MPa 喷射速度
V返5"DP：
9"钻铤内径
76.2 mm 9"钻铤外径
扶正块长
0.68 m 扶正块外径
P杆内5''
7.95289043 MPa P杆外5''
P杆内5.5''
0 MPa P杆外5.5''
P加重钻杆内 1.941013747 MPa P加重钻杆外
P铤内6-1/4''
2.932592787 MPa P铤外6-1/4''
压力计算
水眼1#
22 mm 水眼5#
水眼2#
18 mm 水眼6#
水眼3#
22 mm 水眼7#
水眼4#
mm 水眼8#
水眼总面积
1014.7368
5"钻杆长
1550 m 井眼直径
5.5"钻杆长
0 m 井深
加重钻杆长
86 m 套管直径
6-1/4"钻铤长
85 m 套管下深
7"钻铤长
0 m 泥浆比重
8"钻铤长
56 m 塑性粘度
9"钻铤长
浅谈钻完井作业中的循环压耗及当量井径
浅谈钻完井作业中的循环压耗及当量井径摘要：泵压、排量、扭矩、钻压、游车悬重、返出流量是在钻井过程中判断井下情况的最主要的参数。
通过上述参数的变化，不仅可以判断出井下钻具工作是否正常，而且可以初步判断井下复杂情况。
本文在现有计算循环压耗公式的基础上，计算出每口井的当量井径。
当量井径是一个虚拟量，其变化可以反映出泥浆性能、井眼清洁情况。
在井下动力钻具和钻头情况正常的条件下，通过对比邻井的当量井径，来判断泵压和机械钻速是否正常，并结合BZ25-1 C/F平台的钻井数据，证明使用当量井径定量地判断井下情况的可行性。
关键词：当量井径泥浆机械钻速泵压循环1、前言循环系统压力损耗的计算是一个非常复杂的问题。
一方面钻井液是一种非牛顿流体，其流变性变化较大，有多种流型；另一方面钻井液循环系统各部分的尺寸不同，在同一排量下，各部分的流态也不同；且钻井过程中钻柱在井内是旋转的，钻井液在钻柱内和环空中的流动并不是纯粹的轴向流动。
因此，在工程计算上要在精度允许的范围内对循环系统的流动问题进行了适当简化。
2、计算：循环系统的压耗主要是在钻柱内部，环空压耗在数值上较小，整个循环系统全按紊流流态计算，在工程上是可以保证足够精度的。
另外，在紊流流态下，钻井液流动的剪切速率较高，高剪切速率条件下，不同流动形态钻井液的流变性比较接近，将钻井液都看作是宾汉流体，在工程计算中也可以达到足够的精度。
下面以BZ25-1 C1w井8-1/2”井眼计算为例计算井眼循环压耗：C1w8-1/2”井眼钻具组合：8-1/2”＋X/O＋6-3/4”PDM＋8-1/8”STB＋6-1/2”NMDC＋6-1/2”MWD＋6-1/2”NMDC ＋6-1/2”F/V＋6-3/4”（F/J+JAR）＋HWDP14＋5”DP钻至井深4012米时的C1w钻井参数：泵压20.7Mpa；钻头水眼18×3＋16×3；泵速105SPM；钻井泵每冲排量19.575L。
循环水动态水压计算公式
循环水动态水压计算公式水压是指水对于物体表面的压力，是由于水的重力和惯性作用所产生的。
在工程和科学领域中，计算水压是非常重要的，特别是在设计水利工程、海洋工程和水下设备时。
循环水动态水压计算公式是计算水压的一种方法，它可以帮助工程师和科学家更准确地预测水压的大小，从而设计出更加安全可靠的工程和设备。
循环水动态水压计算公式是根据流体力学原理和流体静力学原理推导而来的。
在计算水压时，我们需要考虑流体的密度、流速、流体高度等因素，这些因素都会影响水压的大小。
循环水动态水压计算公式可以综合考虑这些因素，从而更加准确地计算出水压的大小。
循环水动态水压计算公式的具体形式如下：P = 0.5 ρ v^2。
其中，P表示水压，单位为帕斯卡（Pa）；ρ表示水的密度，单位为千克/立方米（kg/m^3）；v表示流体的流速，单位为米/秒（m/s）。
从这个公式可以看出，水压与水的密度和流速的平方成正比。
也就是说，当水的密度或流速增大时，水压也会增大。
这就是为什么在高海拔地区或者水流湍急的地方，水压会比较大的原因。
循环水动态水压计算公式的应用非常广泛。
在水利工程中，工程师可以利用这个公式来计算水坝、水闸、水泵等设施所受的水压，从而设计出更加安全可靠的工程。
在海洋工程中，科学家可以利用这个公式来计算海底管道、海洋平台等设施所受的水压，从而确保这些设施能够在海洋环境中正常运行。
在水下设备中，工程师可以利用这个公式来计算潜水艇、潜水器等设备所受的水压，从而确保这些设备能够在水下正常运行。
除了以上的应用，循环水动态水压计算公式还可以帮助我们更好地理解水压的特性。
通过这个公式，我们可以发现水压与水的密度和流速的平方成正比的关系，这对于我们深入理解水压的形成机理非常有帮助。
同时，这个公式也可以帮助我们预测水压的变化趋势，从而更好地保护水利工程、海洋工程和水下设备。
然而，需要注意的是，循环水动态水压计算公式虽然可以帮助我们计算水压，但在实际应用中还需要考虑其他因素。
连续管钻井循环压耗的计算
连续管钻井循环压耗的计算
米远祝;罗跃;黄志明
【期刊名称】《石油天然气学报》
【年(卷),期】2017(039)006
【摘要】以辽河油田某区块作为研究对象，以该区块的地质情况、连续管钻机的性能参数等作为计算依据，对连续管钻井中各段压耗包括连续管盘管压耗、连续管直管压耗、环空压耗以及总循环压耗进行了相应的计算，重点探讨了钻井液流量Q，稠度系数K以及流性指数n对连续管循环压耗的影响。
根据计算结果，结合实践经验，初步确定了连续管钻井液的流变性能参数。
理论计算结果表明，对于水基无固相钻井液而言，Q值选择在0．01m3／s左右，n值选择在0．4-0．5，难选择在0.7-1．0Pa·sn较为合适。
这些计算的理论分析可为连续管钻井液的设计提供一定的理论依据。
【总页数】12页(P67-78)
【作者】米远祝;罗跃;黄志明
【作者单位】长江大学化学与环境工程学院湖北荆州;长江大学化学与环境工程学院湖北荆州;长江大学化学与环境工程学院湖北荆州
【正文语种】中文
【中图分类】TE249
【相关文献】
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3.钻井循环压耗计算修正系数方法及应用 [J], 龙芝辉;汪志明;郭晓乐
4.喷射钻井中循环压耗计算及循环排量的确定 [J], 龙之辉
5.连续管钻井循环压耗的计算 [J], 米远祝[1];罗跃[1];黄志明[1]
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汽轮机循环水损耗计算公式
汽轮机循环水损耗计算公式汽轮机循环水损耗计算公式是在汽轮机运行过程中，循环水由于各种原因而造成的损耗量的计算公式。
循环水是汽轮机中的重要组成部分，它在循环过程中不断流动，起着冷却和传热的作用。
然而，由于各种因素的影响，循环水会发生一定的损耗。
循环水损耗计算公式可以通过下述方式进行计算：首先，需要确定循环水的流量，即单位时间内循环水的流动量。
其次，需要确定循环水的浓度，即单位体积内溶质的含量。
最后，根据循环水的流量和浓度，可以计算出单位时间内循环水的损耗量。
循环水的损耗量主要包括两个方面：一是由于循环水的蒸发而造成的损耗，二是由于循环水的泄漏而造成的损耗。
循环水的蒸发损耗是指在汽轮机运行过程中，由于循环水受热而发生蒸发，导致循环水的流量减少。
循环水的泄漏损耗是指在汽轮机运行过程中，由于管道和设备的损坏或失效而导致循环水的泄漏，从而造成循环水的流量减少。
循环水的蒸发损耗可以通过测量循环水的进出口温度和流量来计算。
根据能量守恒定律，可以通过计算进出口温度差和流量来确定单位时间内循环水的蒸发量。
循环水的泄漏损耗可以通过检测泄漏点的流量和压力来计算。
根据流量和压力的关系，可以计算出单位时间内循环水的泄漏量。
汽轮机循环水损耗计算公式的准确性对于汽轮机的运行和维护非常重要。
只有通过准确计算循环水的损耗量，才能及时发现和解决循环水的损耗问题，确保汽轮机的正常运行。
因此，对于汽轮机运行人员来说，掌握循环水损耗计算公式是十分必要的。
在实际应用中，汽轮机运行人员可以根据具体情况来确定循环水损耗计算公式的使用方法。
根据循环水的流量和浓度，可以选择合适的计算公式，并进行相应的计算。
同时，还需要注意对计算结果的合理解释和分析，及时发现和解决循环水的损耗问题。
汽轮机循环水损耗计算公式是汽轮机运行过程中重要的计算工具。
通过准确计算循环水的损耗量，可以及时发现和解决循环水的损耗问题，确保汽轮机的正常运行。
汽轮机运行人员应掌握循环水损耗计算公式的使用方法，并进行相应的计算和分析，以提高汽轮机的运行效率和可靠性。
环空水力损耗计算2
环空流动压力损耗水力学计算1 流动压力损失计算1.1 流动压力损失的计算公式 1）环空中的流动压力损失梯度：)/()039.0(2po a a a D D v f G -⨯⨯⨯=ρ2）环空中的流动压力损失： a a a L G p ⨯=式中：G a —环空中的流动压力损失梯度，psi/ft ； f a —环空范宁摩擦系数，无因次； v a ——钻井液在环空中的流动速度，ft/s ； D —井径，in ；ρ—钻井液密度，lb/gal ； Dpo —钻具外径，in ；P a —环空中的流动压力损失，psi ； La —环空长度，ft 。
1.2 环空流动压力损失计算步骤 1）计算环空流动速度 环空中的流动速度：)/(408.022po a D D Q v -⨯=式中：v a —钻井液在环空中的流动速度，ft/s ；Q —钻井液流量，gal/min ；D —井径，in ； D po —钻具外径，in 。
2）计算幂律模式流变参数 )/lg(5.03300θθ⨯=a n na K 51111.5300θ⨯=式中：n a —钻井液在环空中的流性指数，无因次； θ300—范式旋转粘度计300r/min 读数； θ3—范式旋转粘度计3r/min 读数； K a —钻井液在环空中的稠度系数，Pa.s n 。
3）计算钻井液有效粘度 环空中： 1144100-⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-⨯=a n po a a eaD D v K μ式中： μea —钻井液在环空中的有效粘度，cP ； K a —钻井液在环空中的稠度系数，Pa.s n ； v a —钻井液在环空中的流动速度，ft/s ； D —井径，in ； D po —钻具外径，in ；n a —钻井液在环空中的流动指数，无因次。
4）雷诺数的计算 环空中： aa n a a ea po a e n n D D v R ⎪⎪⎭⎫⎝⎛+-⨯=312)(928μρ当R e <（3470－1370n ）时，为层流； 当R e >（4270－1370n ）时，为紊流；当（4270－1370n ）>R e >（3470－1370n ）时，为过渡流。
循环流动压耗计算
Re f 24 Re
（管内流） （环空流）
雷诺数计算：
Re
di V
（管内流）
( Dh D) V Re
（环空流）
钻进循环流动
B 层流时摩擦系数的计算（宾汉液）
摩擦系数； f 16
Re f 24 Re
（管内流） （环空流）
雷诺数计算：
rw：管路水力半径；
L f rw
( Dh D ) rw 4
（环空）
（管内）
钻进循环流动
三、钻井液循环流动压耗计算
1. 循环压耗的理论计算 管内流压耗：
2 f L V 2 P l di
环空流压耗：
2 f L V 2 P l ( Dh D)
循环压耗计算的关键：流体与管壁的摩擦系数 f
钻进循环流动
三、钻井液循环流动压耗计算
2. 循环压耗的实际计算 ⑴ 钻井循环管路中的流态 管内流 环空流 喷嘴处 紊流 层流，紊流过渡带 紊流
考虑方法：认为泥浆在整个循环管路中均为紊流。
钻进循环流动
三、钻井液循环流动压耗计算
2. 循环压耗的实际计算 ⑵ 摩擦系数 f 计算 实验研究表明：
f
1 Re 0.15~0.25 A Re 0.2
m0.8 e0.2 L Q1.8
4.8
（贯眼钻杆管内流）
m0.8 e 0.2 L Q1.8
( Dh D)3 ( Dh D)1.8
（环空流）
钻进循环流动
三、钻井液循环流动压耗计算
2. 循环压耗的实际计算 各物理量量纲：
P : 压耗， 帕； l
D: 钻具外径， 米；
20101129-第五章 钻进参数确定
第一节钻井液及其流变特性简介钻井液体系¾牛顿型液体¾塑性型液体（最常见）¾假塑型液体¾膨胀型液体（极少遇到）大多数钻井液属于塑性流型，用淀粉类处理剂配制的钻井液有时呈膨胀流型。
第二节钻进过程基本关系1、钻压对钻速的影响钻压与钻速的关系曲线)(M W v m −∝式中：V m ：为钻速(m/h)；W：为钻压（KN）；M：门限钻压（KN），即图中AB线在钻压轴上的截距，相当于牙齿开始压入地层时的钻压，其值的大小主要取决于岩石性质，并具有较强的地区性。
2、转速对钻速的影响转速与钻速的关系曲线λnv m ∝式中：λ称为转速指数，一般小于1，数值大小主要与岩石性质有关。
n为转速，单位为r/min。
为压差影响系数，定义为实际钻速与本节小结1、掌握：影响钻速的主要因素及其影响规律；门限钻压、牙齿磨损量的概念，修正杨格钻速方程反映的各因素对钻速的影响规律。
2、熟悉：钻井液的功用、组成及分类；钻井液的流动特点。
3、了解：钻井液常用流变模式及其适用的钻井液体系；钻井液流变参数的测量仪器，目前已有的钻速方程及其特点。
作业：第171页第1题。
第三节钻压、转速确定目前在实际工作中，钻头的最优牙齿磨损量（工作时间）、钻压、转速一般都根据钻头生产厂家推荐值，并结合邻近井或邻近区块的经验确定。
教材第151页至152页表6-1到6-4给出了一些钻头的推荐值，实际工作中可查钻头使用手册。
印刷错误纠正：表6-1：第3列第2行，“钻压/kN”应为“钻压（kN/mm）”。
表6-2：第4列第2行，“按直径估算/kN”应为“按直径估算（kN/in）”。
表6-3：第2列第2行，“钻压/kN”应为“钻压（kN/in）”。
第四节钻进循环流动压耗计算3、工作状态¾额定泵压工作状态：¾额定功率工作状态：4、选用提示选缸套时，应选择额定排量等于或略大于需要排量的缸套，这样才能充分发挥泵的能力。
环空压耗和循环压耗
环空压耗和循环压耗
环空压耗和循环压耗是钻井过程中两种不同的压力损失。
它们都在钻井液循环过程中产生，但产生的原因和影响因素有所不同。
环空压耗，又称环空循环压耗，主要是在钻井液循环过程中，钻井液在环空中（即钻杆、钻铤等钻具外与井壁内构成的环形的立体空间）流动而产生的压力损失。
环空压耗的影响因素包括钻井液的性质、钻杆和井壁的粗糙程度、钻井液的流速等。
循环压耗是指钻井液在循环过程中，由于地层阻力、钻头水力冲击和钻杆弯曲等因素引起的压力损失。
循环压耗的影响因素包括地层条件、钻井液的密度和流速、钻具的结构等。
总之，环空压耗和循环压耗都是在钻井液循环过程中产生的压力损失，但环空压耗主要与钻井液的流动有关，而循环压耗则受地层条件、钻井液的性质和钻具结构等多种因素影响。
在钻井工程中，了解这两种压力损失的特点和影响因素，对于优化钻井液配方、提高钻井效率和降低钻井成本具有重要意义。
流体流动过程中能量损失与管道计算.概要
35～60
20～40 5 ～7 2 ～4 1.5～2.5 25～30 35～45 >18 4 ～8 8～12 0.5～1.5 18～20
1.4.5.2 简单管路
简单管路是指具有相同管径、相同流量的管路，它是 组成各种复杂管路的基本单元。在管路上，流动阻力 即包括沿程阻力也包括局部阻力，因此其阻力公式为：
l v2 h p ( ) d 2
若为不可压缩流体的稳定流动，则通过管道任意截面 的体积流量相等，体积流量方程是：
Q vA
1.4.5.3 串联管路和并联管路
（1）串联管路 串联管路是由几个相互串联在一起的管段所组成， 也就是由几个简单的管路串联而成的。 对于串联管路：总能量损失等于各简单管路能量 损失之和；各简单管路内质量流量不变。
它与相同数值的圆管直径D对流动状况产生相同的影响，对于圆管De=D。
对于长度a、宽度b的矩形截面的管道，
De 4 ab 2ab 2(a b) a b
对于内径为D1的管道里套着一根外径为D2 的圆管两者
之间的环形通道：
De 4 4
2 ( D12 D2 )
( D1 D2 )
――物料堆积孔隙率； ――颗粒球形度；
A ――修正阻力损失系数，其值由实验确定。 f (Re )
1.4.5 管道计算
管道计算的目的是确定流速、管道尺寸、流动阻力 之间的关系。在工程实际中所遇到的管道问题可以分为 三类：
①已知流量和管道尺寸，计算压强降；
②已知管道尺寸和允许的压强降，确定流量；
发生炉煤气
5～8 3 ～5
1 ～3
天然煤气
氧气（p<100tm） （100tm<p<00tm）
水平井循环压耗分析计算
水平井循环压耗分析计算摘要水平井作为提高油气勘探开发最有效的的手段之一，随着钻井区域不断扩大，钻井难度不断增加，应用越来越广泛。
在水平井钻井过程中，随着水平段长度的增加，水平井环空中压力分布变的越来越复杂。
在压力窗口一定的情况下，合适的排量受到限制。
本文是在分析水平井环空压力分布的基础上，分析水平井合理的循环排量的问题。
首先在考虑循环空间稳定态的波动压力基础上(在稳定态的波动压力分析中增加了局部阻力的计算)，进行压耗分析；然后根据地层压力和地层破裂压力来确定最小排量和最大排量，通过循环压耗与循环排量的关系，来确定最终的合适排量。
关键词：循环压耗波动压力局部阻力地层压力地层破裂压力ABSTRACTThe horizontal well achievement enhances one of oil gas exploration development most effective methods, unceasingly expands along with the well drilling region, the well drilling difficulty unceasingly increases, the application is more and more widespread. In the horizontal well well drilling process, along with the horizontal section length increase, the horizontal well link airborne pressure distribution changes is more and more complex. In the pressure window certain situation, the appropriate displacement is restricted. This article is in the analysis horizontal well link spatial pressure distribution foundation, analysis horizontal well reasonable circulation displacement question. First (increased local resistance computation in the consideration circulation space stable state undulation pressure foundation in stable state undulation pressure analysis), carries on the pressure to consume the analysis; Then according to the formation pressure and the stratum bursting pressure determined the minimum displacement and the maximum displacement, consumes through the circulation pressure with circulates the displacement relations, determines the final appropriate displacement.Keyword:circulating pressure flunctuate pressure local resistanceformation perssure formation parting perssure1问题提出1.1水平井的优点水平井钻井技术是在定向井技术基础仁发展起来的一项钻井新技术。
循环流动压耗计算
循环流动压耗计算
主要压耗是由于流体在管道中流动过程中发生的摩擦所产生的压力降低。
根据流体力学公式，主要压耗可以通过以下公式计算：
ΔP=fx(L/D)x(ρV²/2)
其中，ΔP是主要压耗，f是摩擦系数，L是管道长度，D是管道直径，ρ是流体密度，V是流速。
摩擦系数f可通过经验公式进行计算，也可以
通过实验测量获得。
次要压耗是由于流体在管道弯头、管径突变、阀门等流通部件处所产
生的附加压力降低。
根据实验数据和经验公式，次要压耗的计算是通过如
下公式进行的：
ΔP=Kx(ρV²/2)
其中，ΔP是次要压耗，K是阻力系数。
阻力系数K可以通过实验测
量获得，也可以通过经验公式进行计算。
对于复杂的循环流动系统，通常采用流体网络模型进行分析和计算。
流体网络模型是将整个流体系统分为若干个节点和连接管道组成的网络，
每个节点和管道都有特定的物理参数和流体性质。
通过对网络模型进行数
学建模和求解，可以得到循环流动系统中各个部分的压耗分布和总压耗。
总之，循环流动压耗的计算是流体力学中的一个重要问题，通过基本
原理和公式进行推导和计算，可以帮助工程师设计和优化循环流动系统，
提高系统的效率和性能。
管道流量流速压损计算课件
设计要点
根据管道的长度、地形、气候等 条件，选择合适的管材、管径和
敷设方式。
优化措施
根据流量、流速和压损的计算结 果，对管道进行优化设计，降低
能耗和提高输送效率。
06
总结与展望
管道流量流速压损计算的意义与重要性
管道流量流速压损计算是流体输送过程中的重要环节，对于保障管道系统的安全、 稳定运行具有重要意义。
通过准确的流量流速压损计算，可以优化管道设计，提高输送效率，降低能耗和运 营成本。
管道流量流速压损计算还可为流体机械和工程领域的相关研究提供理论支持和技术 指导。
当前研究的不足与展望
尽管目前对于管道流量流速压损计算的研究已取 得一定成果，但在某些复杂工况下的计算精度和 适用性仍需进一步提高。
随着数值模拟和人工智能技术的发展，未来可借 助先进的数值模拟方法提高管道流量流速压损计 算的精度和效率，同时结合人工智能技术实现自 适应学习和优化。
流体流动时的阻力。
提高管道光滑度
通过涂敷防锈涂层、抛光内壁 等方式提高管道的光滑度，减 少流体流动时的摩擦阻力。
减小流体流速
适当减小流体流速可以降低压 损，可以通过增加管道直径或
减少流体流量来实现。
使用减阻剂
在流体中添加减阻剂可以减小 流体流动时的阻力，从而降低
压损。
04
管道流量流速压损的实际应用
计算公式
流速（V）= 流量（Q）/ 管道截面积（A），其中，流量（Q）= 管道截面积（ A）× 平均流速（V_avg）。
流速选择原则
经济性原则
根据流体性质和管道长度等因素，选 择合适的流速以平衡管道投资和运行 成本。
安全性原则
根据流体特性和管道材料，选择合适 的流速以避免因流体冲刷或压力损失 过大而损坏管道。
连续管钻井循环压耗的计算
2. 连续管钻井循环压耗计算公式
2.1. 连续管直管循环压耗计算公式
雷诺数：
ρd nν 2−n
Re
=
8n−1
K
3n + 4n
1
n
(1)
式中：Re 为雷诺数，1；ρ 为钻井液密度，kg/m3；d 为连续管内径，m；ν 为钻井液流速，m/s；n 为流性 指数，1；K 为稠度系数，Pa·sn。
层流时的摩阻系数：
(15)
2.3. 盘管中循环压耗的计算公式
在连续管盘管中，由于弯曲半径较小，在黏性力及离心力的作用下 Dean 旋涡变得比较明显，使连续
管盘管中的压耗要远远高于连续管直管中的压耗，因此在连续管盘管中用无单位的 Dean 数来代替直管中
的雷诺数[13] [14]：
ND=n
Re
×
r0 Ri
0.5
(23)
2.4. 连续管钻井循环压耗计算参数
取辽河油田某区块及拟用连续管钻机的相关资料作为计算参数。 老井深度：2161m；表层套管：ø 0.2445 m × 393 m；油层套管：ø 0.1397 m × 1768 m；井眼尺寸：118 mm；连续管参数(内径 × 壁厚 × 管长)：ø 73 mm × 4.8 mm × 3500 m，级别 CT 80；滚筒尺寸(底径 × 内 宽 × 轮缘)：ø 2600 mm × 2450 mm × ø 4200 mm；钻井液流量：0.005~0.0133 m3/s。
米远祝 等
连续管钻井循环压耗的计算
米远祝，罗 跃，黄志明
长江大学化学与环境工程学院，湖北 荆州 作者简介：米远祝(1972-)，男，博士，教授，现从事油气井工作液方面的研究。
收稿日期：2017年10月30日；录用日期：2017年11月7日；发布日期：2017年12月15日
《循环流动压耗计算》课件
总结
循环流动压耗的重要性
循环流动压耗对管道系统的性能和效率有着重要的影响，需要引起足够的重视。
应该采取的解决方案
通过合理设计管道布局、选择合适的流体和管道材料等解决方案，可以有效减少循环流动压 耗。
循环流动压耗的影响因素
流体的流动性质
流体的黏性、密度和流速等参数都会影响循环流动压耗的大小。
管道形状和尺寸
管道的直径、长度以及弯曲程度等因素都会对循环流动压耗产生影响。
管道材料
管道的材料选择不同，会对循环流动压耗有不同的影响。
循环流动压耗计算
1 常用公式
通过一些常见的公式可以计算循环流动压耗，以便更好地了解和优化系统的性能。
2 示例计算
将通过具体的示例计算来演示如何应用公式计算循环流动压耗。Leabharlann 循环流动压耗的应用与解决方案
设计合理的管道布 局
通过合理设计管道布局，可 以最大限度地减少循环流动 压耗。
选择合适的流体
选择适合流体特性的流体， 可以降低循环流动压耗。
选择合适的管道材 料
选择低阻力的管道材料，可 以减少循环流动压耗。
《循环流动压耗计算》 PPT课件
循环流动压耗计算是一个重要的主题，本课件将为您详细介绍循环流动压耗 的定义、影响因素以及计算方法，以及如何应用和解决方案。
什么是循环流动压耗？
循环流动压耗是指流体在管道中流动时，由于管道摩擦和阻力产生的压力损 失。了解循环流动压耗的定义和物理原理对于设计有效的管道系统至关重要。
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Kl: 循环压耗系数；
Lp H Lc
3. 循环管路的压耗系数
思考：
➢当泥浆性能改变后如何对m，n，Kl 进行修正？ ➢如何实测循环管路压耗系数？
Lp H Lc
作业：
Page 171~Page 172： 5， 6， 7题
f ：管壁与流体之间的摩擦系数；
rw
di 4
（管内）
rw：管路水力半径；
钻进循环流动
三、钻井液循环流动压耗计算 1. 循环压耗的理论计算
管内流压耗：
Pl
2
f
L V 2
di
环空流压耗：
2 f L V 2
Pl (Dh D)
循环压耗计算的关键：流体与管壁的摩擦系数 f
钻进循环流动
三、钻井液循环流动压耗计算 1. 循环压耗的理论计算 （2）摩擦系数的计算 A 摩擦系数的影响因素
钻具内压耗：Pi （钻杆内，钻铤内）
钻头压耗：Pbit
环空压耗：Pa
（钻杆外环空，钻铤外环空）
钻进循环流动
二、水功率传递的基本原理 水功率传递原理：
Ps Pg Pi Pa Pbit Ns Ng Ni Na Nbit
泵压分配关系 泵功率分配关系
令： Pl Pg Pi Pa
Ps Pl Pbit
不可能！
只能保持 Ns=Nr，
等功率工作方式
钻进循环流动
一、泥浆泵的工作状态 3. 泵压、泵功率关系曲线
结论： 从获得高泵压、高功率 来讲，排量应尽可能选 缸套的额的排量。
钻进循环流动
二、水功率传递的基本原理 钻井液循环流动路线：
设1—1断面参数为：P1，V1 2—2断面参数为：P2，V2
由能量平衡原理得：
钻进循环流动
C 紊流时摩擦系数的计算 ➢紊流状态下，尚未找到摩擦系数与雷诺数的准确函数关系。
➢研究结果表明：所有流型的流体在紊流状态下都表现出与 牛顿液相同的规律。
紊流状态下牛顿液摩擦系数计算：
求雷诺数
查图表得摩擦系数
钻进循环流动
三、钻井液循环流动压耗计算 2. 循环压耗的实际计算 ⑴ 钻井循环管路中的流态
Nr Pr Qr
钻进循环流动
一、泥浆泵的工作状态 1. 等泵压工作方式 当 Q<Qr 时（调节泵冲数），
若要 Ns=Nr， 则必须使 Ps>Pr， 不允许！
只能保持 Ps=Pr，
等泵压工作方式
钻进循环流动
一、泥浆泵的工作状态 2. 等功率工作方式 当 Q>Qr 时，
若使Ps=Pr， 则 Ns>Nr，
Q1.8
令：
m
0.164
0.8 0.2 me d 4.8 pi
0.182 (Dh
0.8 0.2 me
Dp )3 (Dh
Dp )1.8
Pp m Lp Q1.8
m: 钻杆压耗系数；
3. 循环管路的压耗系数
⑶ 钻铤段压力降 钻铤内压力降：
Pci
0.164
0.8 0.2 me d 4.8 ci
三、钻井液循环流动压耗计算 2. 循环压耗的实际计算 各物理量量纲：
Pl : 压耗，帕；
DH: 井眼直径，米；
D: 钻具外径，米； L : 管路长度，米； Q : 循环排量，米3 /秒；
di: 钻具内径，米；
e : 泥浆当量紊流粘度，帕 秒； m : 泥浆密度，千克/米3；
钻进循环流动
三、钻井液循环流动压耗计算 3. 循环管路的压耗系数 由循环压耗计算公式可知：
钻进循环流动
三、钻井液循环流动压耗计算 2. 循环压耗的实际计算 ⑵ 摩擦系数 f 计算
认为泥浆属于宾汉液，雷诺数计算为：
Re
di V e
（管内流）
Re
(Dh D) V e
式中：
e＝
s
3.2
（环空流）
ηs 塑性粘度 ηe 当量紊流粘度
钻进循环流动
三、钻井液循环流动压耗计算 2. 循环压耗的实际计算
Q Lp H Lc
Pl （m H Kg Kc m Lc）Q1.8
Lp H Lc
3. 循环管路的压耗系数
⑷ 循环管路压耗系数
Pl （m H Kg Kc m Lc）Q1.8
令： n Kg Kc m Lc Pl （m H n）Q1.8
令： Kl m H n
Pl Kl Q1.8
⑶ 循环压耗的计算
Pl
0.164
0.8 m
e0.2 L Q1.8
d 4.8 i
Pl
0.182
0.8 m
e0.2 L Q1.8
d 4.8 i
（内平钻杆管内流） （贯眼钻杆管内流）
Pl
0.182
0.8 m
e0.2
L
(Dh D)3 (Dh
Q1.8 D)1.8
（环空流）
钻进循环流动
Dc )3 (Dh
Dc )1.8
Lc
Pc Kc Q1.8
Kc: 钻铤压耗系数；
Lp H Lc
3. 循环管路的压耗系数
⑷ 循环管路压耗系数
循环管路压耗： Pl Pg Pp Pc
Pl Kg Q1.8 m Lp Q1.8 Kc Q1.8 Pl （Kg m Lp Kc）Q1.8
⑶ 钻铤段压力降
钻铤段压力降：
Pc
0.164
0.8 0.2 me d 4.8 ci
0.182 (Dh
0.8 0.2 me
Dc )3(Dh
Dc )1.8
Lc
Q1.8
令：
Kc
0.164
0.8 0.2 me d 4.8 ci
0.182 (Dh
0.8 0.2 me
Pl Q1.8
Kl: 循环压耗系数；
Kl =？
Pl Kl Q1.8
钻进循环流动
三、钻井液循环流动压耗计算 3. 循环管路的压耗系数
⑴ 地面管汇压力降
Pg
0.164
0.8 m
0.2 e
Lg
d 4.8 g
Q1.8
令：
Kg
0.164
0.8 m
0.2 e
d 4.8 g
Lg
Pg Kg Q1.8 Kg: 地面管汇压耗系数；
0.182 (Dh
0.8 0.2 me
Dp )3 (Dh Dp )1.8
Lp
Q1.8
3. 循环管路的压耗系数
⑵ 钻杆段压力降
钻杆段压力降：
Pp
0.164
0.8 0.2 me d 4.8 pi
0.182 (Dh
0.8 0.2 me
Dp )3 (Dh
Dp )1.8
Lp
Nl Ng Ni Na
Ns Nl Nbit
结论：在泵功率一定的情况下，尽量减小循环压耗， 是提高钻头水力参数的唯一途径。
钻进循环流动
三、钻井液循环流动压耗计算 1. 循环压耗的理论计算 （1）计算原理
由能量守恒原理：
Pl
P1
P2
V 2
2g
其中： f L
rw
rw
(Dh 4
D)
（环空）
3. 循环管路的压耗系数
⑵ 钻杆段压力降
钻杆内压力降：
Ppi
0.164
0.8 0.2 me d 4.8 pi
Lp
Q1.8
钻杆外压力降：
Ppa
0.182
(DhLeabharlann 0.8 0.2 meDp )3(Dh
Dp )1.8
Lp
Q1.8
钻杆段压力降：
Pp
0.164
0.8 0.2 me d 4.8 pi
➢摩擦系数是雷诺数的函数； f F (Re )
➢摩擦系数与雷诺数的函数关系与泥浆的流态有关；
➢雷诺数与泥浆的流变性有关，泥浆的流型不同， 雷诺数的计算方法不同；
钻进循环流动
B 层流时摩擦系数的计算（牛顿液） 摩擦系数； f 16 （管内流）
Re f 24 （环空流）
Re
雷诺数计算：
Re
di
管内流
紊流
环空流 喷嘴处
层流，紊流过渡带 紊流
考虑方法：认为泥浆在整个循环管路中均为紊流。
钻进循环流动
三、钻井液循环流动压耗计算 2. 循环压耗的实际计算
⑵ 摩擦系数 f 计算
实验研究表明：
f
1
R 0.15~0.25 e
钻井中取：
f
A R 0.2
e
内平钻柱内： A 0.053 贯眼钻柱内，环空： A 0.059
第四章 钻进循环流动
钻进循环流动
钻井液循环流动路线： 泥浆罐（池） 泥浆泵 地面高压管汇 钻柱内 钻头 环空
钻进循环流动
一、泥浆泵的工作状态 泵的工作参数： 1. 泵的额定功率 Nr： 泵能输出的最大水功率。 2. 泵的额定泵压 Pr： 缸套的最大允许压力。 3. 泵的额定排量 Qr： 当泵的实际水功率等于额定功率，实际泵压等于额定 泵压时，泵的排量。
Lc
Q1.8
钻铤外压力降：
Pca
0.182 (Dh
0.8 0.2 me
Dc )3(Dh
Dc )1.8
Lc
Q1.8
钻铤段压力降：
Pc
0.164
0.8 0.2 me d 4.8 ci
0.182
(Dh
0.8 0.2 me
Dc )3 (Dh
Dc )1.8
Lc
Q1.8
3. 循环管路的压耗系数
V
（管内流）
Re
(Dh
D) V
（环空流）
钻进循环流动
B 层流时摩擦系数的计算（宾汉液） 摩擦系数； f 16 （管内流）