(完整word版)钻井常用计算公式

第四节钻井常用计算公式、井架基础的计算公式（一）基础面上的压力nQ O+QP基=4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）；Q O天车台的负荷=天车最大负荷+天车重量，t ；Q B――井架重量，t ；（二）土地面上的压力P地=卩基+W式中：P地——土地面上的压力，MPa;P基-—基础面上的压力，MPa;W—-一基础重量，t （常略不计）。

（三）基础尺寸1、顶面积P基F1= B1式中：F1 -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P地2B2式中：F2 -基础底面积，cm2；B2—-一土地抗压强度，MPa ；P 地,――土地面上的压力，MPa。

3、基础高度匹—FJXP城I 1 ■—III x/l;s x式中：H ——基础高度，m;F2、F1分别为基础的底面积和顶面积，cm2；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:].55门录m + n m u2、混凝土常用体积配合比及用料量，见表1-69。

混凝土用途体积配合比每立方米混凝土每立方米砂子每立方米石子每1000公斤水尼水泥kg砂子3 m石子3 m水泥kg石子3 m混凝土m3水泥kg砂子3 m混凝土m3砂子3 m石子3 m混凝土m3 1•坚硬土壤上的井架脚，小基墩井架脚，基墩的上部分。

1 :2 :4335 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 :5276 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 5042 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 3752 2.08 188 0.5 1.04 2.70 5.40 5.60、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；23401 + m +11kg*△ L ab――测量点a和b间的井段长度，m;a――测量点a点处的井斜角，°a――测量点b点处的井斜角，°△①ab——测量点a和b之间的方位差,2、井底水平位移式中：S Z—-井底水平位移，m；N o—井口N座标值，m;N n—实际井底N座标值，m；E O—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 ;D b—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;D max 实际最大井径，mm ；D b 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2 -FCEj -E式中：S s --------- 定向井井底水平偏差距，m;N d 设计井底座标，m;N n――实际井底的N座标，m；△①ab=①b-①a,E d 设计井底座标，m;E n 头际井底的E座标，m。

3、定向井井底垂直偏差距式中：△H=H-H n△H疋向井井底垂直偏差距，m；H 设计垂直井深，m;H n 头际垂直井深，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;S s——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）钻井泵额定水功率式中：P pr=p r X Q rP p—钻井泵额定水功率，kW ；p r 钻井泵额定泵压，MPa; Q r——钻井泵额定流量，L/S。

（二）钻井泵实发水功率式中：P p=p s X QP p 钻井泵实发水功率，kw ; p s 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式中：P p=P b+A P crP p 钻井泵实发水功率，kw;P b――钻头（喷咀）水功率，kw;△ P cr――循环系统损耗水功率，kw。

（四）钻井泵压力分配关系p s= △ p b+ △ p g+ △ p cs式中：P s――钻井泵实发泵压，MPa;△p b――钻头喷咀压降，MPa ;△p g――地面管汇压力损耗，MPa ；△p cs――循环系统压力损耗，MPa。

△p cS= △ p pi+ △ p ci+ △ p pa+ △ p ca+ △ p g △p pi、△ p pa分别为钻杆内外循环压力损耗，MPa ；△P ci、△ p ca分别为钻铤内外循环压力损耗，MPa。

（五）钻头（喷咀）压力降△p b=k b X Q2式中:△ P b――钻头（喷咀）压力降，MPa;Q――钻井液流量，L/s;k b――钻头（喷咀）压降系数，无因次量。

, 554.4pd⑴飞厂式中：p ------- 钻井液密度，g/cm3;A J--- 喷咀截面积，mm2。

554MX Pd XQ=式中：p ------- 钻井液密度，g/cm3;Q――钻井液流量，L/s;P s――钻井泵实发泵压，MPa ;△p cs ----- 循环系统压力损耗，MPa。

（六）地面管汇压力损耗△p g=k g X Q1.8式中：△ p g――地面管汇压力损耗，MPa ;Q ----- 流量，L/s;k g――地面管汇压力损耗系数；k g=3.767 杓-4 Xp°dx⑷v0.2;脚（塑性粘度）=0600- 9300, mpa -s;伍00、0300分别为旋转粘度计600r/min、300r/min的读数，无因次量。

（七）管内循环压力损耗1、钻杆内App；=kpiX LpX Q L*kpi = 7628 X p d°- * X * Xa南式中：△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;L P——钻杆长度，m；Q ----- 流量，L/s;P ----- 钻井液密度，g/cm3；ppv—一塑性粘度，mpa・s;d pi ------ 钻杆内径，mm。

2、钻铤内△p<i = ki X L（；X Q1'*k d=7628XpZ*X.^a X3p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;L C――钻铤长度，m；Q ----- 流量，L/s;P ----- 钻井液密度，g/cm3;甲V——塑性粘度，mpa-d ci ------ 钻铤内径，mm。

（八）管外循环压力损耗1、钻杆外△卩尸=h 迢X Lp X Q1L6Kp,_（d b-d R）3（d h+clp>h&kpa——钻杆外循环压力损耗系数，无因次量;L P——钻杆长度，m;Q ----- 流量，L/s;P ----- 钻井液密度，g/cm3；甲V——塑性粘度，mpa・s;d h ------- 井眼直径，mm ;d p ------- 钻杆外径，mm。

2、钻铤外△Pu.=爲X- Lc X Q1'*式中：△ p ea――钻铤外循环压力损耗，MPa;k ca――钻铤外循环压力损耗系数，无因次量; L C――钻铤长度，m;Q ----- 流量，L/s;P ----- 钻井液密度，g/cm3;甲V——塑性粘度，mpa・s;d h ------- 井眼直径，mm ;d e ------- 钻铤外径，mm。

（九）钻头（喷咀）水功率p b= △ p b>Q式中：p b――钻头（喷咀）水功率，kw;△ p b――钻头（喷咀）压力降，MPa;Q ----- 流量，L/s。

（十）射流喷射速度1000Q甘严飞厂式中：V j――射流喷射速度，m/s;Q ----- 流量，L/s;A J喷咀截面积，mm2。

（^一）射流冲击力F 尸p X J M Q式中：F J――射流冲击力，N ;P——钻井液密度，g/cm3;U J――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）n_ 1000P h式中：Pbs——钻头单位面积水功率（比水功率）p b ------- 钻头水功率，kw ；A b——井底面积（即钻头面积），mm2；d b ------- 钻头直径，mm。

（十三）钻井泵功率利用率Pbr P式中：-——钻井泵功率利用率，无因次量;Pb――钻头水功率，kw ；（十四）钻井液环空返速1K73Q式中：u ------- 钻井液环空返速，m/s;Q ----- 流量，L/s;d h -------- 井眼直径，mm;d p 钻杆外径，mm。

（十五）环空临界流速P P――钻井泵实发水功率, kw。

,W/mm2;1、宾汉流体30. 8S4M^+C（30,864p“F X123* X曲（血一卩' —一_24p d<d；-cUR二9旳0（血一兔）材X皿*' t TP（djf, —<1卩）亠1.2耳卩呼式中：Ur ----- 环空临界流速，m/s ；⑷v――塑性粘度，mPa・s;T P——屈服值（动切力），Pa;T P=0.479（20 30© 600；P ------ 钻井液密度，g/cm3;d h ------- 井眼直径，mm ;d p ------- 钻杆外径，mm ;R e――雷诺数，无因次量；U ----- 钻井液上返速度，m/s;若U> cr或R e> 2100为紊流。

u a V u cr或R e V 2100 为层流。

2、幕律流体沧=认GO5Q8& ［空（25•:）叮占Pd dh —dp2 = 808（—}^"式中：4----- 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;K 0. 479d aw "sirP钻井液密度，g/cm3;d h 井眼直径，mm;d p 钻杆外径，mm;Z 钻井液流态指示值，无因次量;n = 3. 32fgUa-若U a>cr或Z> 800为紊数；u a V u cr或Z v 800为层流。