钻具受力计算(drillnew)

石油钻井各种计算公式

钻头水利参数计算公式： 1、钻头压降：dc QP eb 422827ρ=（MPa ） 2、冲击力：VF Q j02.1ρ= (N)3、喷射速度：dV eQ201273=(m/s)4、钻头水功率：d c QN eb 42305.809ρ=（KW ）5、比水功率：DNN b21273井比＝ (W/mm 2)6、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：()()⎪⎭⎫ ⎝⎛∂+∂+∆=-∂-∂225sin222b a b a b a L K abab ϕϕ 式中：a ∂ b ∂ －A 、B 两点井斜角；a ϕ b 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：Hn P ccρ10=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 2K ：计算系数 kg σsAK 2=A ：套管截面积 mm 2 σs：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：⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎭⎫⎝⎛=DW NT R R d m n c 0671.0lg 282.3lg (d c 指数)100417.04895.8105⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯-=H cnddR d R cmcnp =（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：HPG Lmf 10008.9+=ρ KPa2、最大允许泥浆密度：HP Lm102max+=ρρ g/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 ⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛--=gHm R a P P ρρ式中：P L －漏失压力（MPa ） PR－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）10008.9mH P P L ρ+＝漏10008.9HmR P P ρ+=破井控有关计算：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：HPG 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'maxGR=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 3 L ∆ －自重下的伸长 mL －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 V 60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：1680H T 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 VQ 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： ()rr r r 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

H钻头:循环钻井时钻头深度 6230.00 环空容积,m3
138.06
喷嘴直径(cm)6
0.00
射流速度(m/s)(de计算) 0.00
41.04
4.56
114.20
5″ DP*108.62
4.19
13.35
9.16
141.90
8″ DC*71.44
28.42
32.43
4.01
122.80
28.94
5″ WDP*76.20
9.36
13.97
4.61
5″ DP*108.62
4.19
13.35
9.16
62.70 62.70
9″ DC*76.20
31/2DP 31/2DP 31/2DP 23/8DP 23/8DP 31/2DP 31/2DP
19.38 31/2DP
12.90
11.80 12.30 12.90 9.40 8.60 11.80 12.30
12.90
61/4DC
43/4DC 43/4DC 43/4DC 31/2DC 31/2DC 43/4DC 43/4DC
95/8*13.8 4
95/8*11.9 9
12.72 11.28 10.01 10.18 8.91
90.80 90.65 90.65 47.10 47.10
78.08 5″DP 79.37 5″DP 80.63 5″DP 36.92 5″DP 38.19 5″DP
64.80 66.10 67.30 23.60 24.90
流体比重与流体种类关系:μ=0.12--0.36g/cm3(天然气溢流).μ=0.37--0.60g/cm
(7)关井极限套压:P套关极＜0.00981*H套鞋(r破-r井).

钻井用钻计算公式

钻井用钻计算公式钻井是石油勘探和开发中的重要环节，而钻头是钻井中最关键的工具之一。

在钻井中，钻头的选择和设计是至关重要的，而钻头的性能和使用寿命则需要通过一些计算公式来进行评估和预测。

钻井用钻头的性能评价主要包括钻进速度、钻头的磨损和钻头的寿命等。

而这些性能参数的计算和预测需要通过一些公式来进行。

首先，钻进速度是评价钻头性能的重要指标之一。

钻进速度受到许多因素的影响，比如钻头的类型、地层的性质、钻井液的性能等。

一般来说，钻进速度可以通过以下公式进行计算：V = (RPM × D) / (1056 × N)。

其中，V为钻进速度（ft/min），RPM为转速（转/分钟），D为钻头直径（英寸），N为钻头的刃数。

通过这个公式，可以初步评估钻头的性能，选择合适的转速和钻头直径，以提高钻进效率。

其次，钻头的磨损是钻井中需要重点关注的问题。

钻头的磨损会影响钻进速度和钻头的寿命，因此需要通过一些公式来进行评估和预测。

钻头的磨损主要受到地层的硬度、钻头的材料和设计等因素的影响。

一般来说，钻头的磨损可以通过以下公式进行计算：WOB = (f × D × L × ROP) / (CS × 100)。

其中，WOB为钻压（lbs），f为地层硬度系数，D为钻头直径（英寸），L为钻进长度（英尺），ROP为钻进速度（ft/min），CS为钻头的抗磨损系数。

通过这个公式，可以初步评估钻头的磨损情况，选择合适的钻压和钻进速度，以延长钻头的使用寿命。

最后，钻头的寿命是评价钻头性能的关键指标之一。

钻头的寿命受到许多因素的影响，比如钻头的设计、材料、使用条件等。

一般来说，钻头的寿命可以通过以下公式进行计算：T = (A × L) / (ROP × N)。

其中，T为钻头的寿命（小时），A为钻头的磨损系数，L为钻进长度（英尺），ROP为钻进速度（ft/min），N为钻头的刃数。

石油钻井钻头钻压计算方法

石油钻井钻头钻压计算方法English:The calculation of drilling pressure for oil well drilling involves several key parameters. One of the main factors to consider is the hydraulic pressure required to overcome the formation pressure and maintain well control. This can be calculated using the formula: P = (F + W) ÷ A, where P is the pressure, F is the force required to overcome the formation pressure, W is the weight of the drill string, and A is the area of the borehole. Additionally, the pressure loss due to friction within the drill string and annulus must be calculated using the Darcy-Weisbach equation. The total pressure required for drilling can then be determined by summing the hydraulic pressure and the pressure loss due to friction. It is important to account for other factors such as gas influx, fluid density, and wellbore instability when calculating the drilling pressure. These parameters can significantly affect the overall drilling process and must be carefully considered.中文翻译:石油钻井的钻井压力计算涉及几个关键参数。

钻具的受力分析

五、水平井钻具的受力分析水平井钻具的受力分析是一个比较复杂的力学问题，在水平井摩阻与扭矩分析和计算的基础上，我们可以定性的分析在一定井眼条件和一定钻井参数情况下，不同钻具组合对井眼轨迹控制的能力。

钻柱与井壁产生的摩阻和扭矩, 用滑动摩擦理论计算如下:Ｆ＝μ×ＮＴr ＝μ×Ｎ×Ｒ式中:Ｆ一摩擦力μ 一摩擦系数Ｎ一钻柱和井壁间的正压力Ｒ一钻柱的半径Ｔr 一摩擦扭矩从上式可以看出，μ 和 N 是未知数，通过大量现场数据的回归计算求出：μ＝0.21（钻柱与套管）μ＝0.28～0.3（钻柱与裸眼）同时我们对正压力也进行了分析和计算。

1、正压力大小的计算(1) 弯曲井眼内钻具重量和井眼曲率引起的正压力Ｎ1现有的摩阻和扭矩计算模式是根据"软绳"假设建立起来的，即钻具的刚度相对于井眼曲率可忽略不计．设一弯曲井眼上钻柱单位长度的重量为Ｗ，两端的平均井斜角为Ｉ，两端的平均方位角为 A 。

如果假定Ｙ轴在垂直平面内,•Ｘ轴在侧向平面内,把Ｎ1沿Ｘ和Ｙ轴分解,则: Ｎ1y=Ｔ×sin Ｉ + Ｗ×sin ＩＮ1x=Ｔ×sin Ａ×sin Ｉ(2) 钻柱弯曲产生的弯曲正压力Ｎ2钻柱通过弯曲井段时,由于钻柱的刚性和钻柱的弯曲,便产生了一种附加的正压力Ｎ2。

如图所示:Ｒ＝ 18000/Ｋ/pi (m)Ｌ＝Ｒ×2×ΦΦ ＝ 2×Ｌ/ＲＬ1 ＝ 2×Ｒ×sin Φ (m)根据力学原理:Ｍ＝Ｅ×Ｉm ×Ｋ/18000*piＭ＝Ｎ2×(Ｌ1/2)-Ｔ×Ｌ1×sin Φ则有:Ｎ2 ＝ 2×Ｔ×sin Φ +2×Ｅ×Ｉm ×Ｋ/1719×Ｌ1这里:Ｋ－井眼曲率 (°/100米)Ｌ－井段长度 (米)Ｌ1 －Ｌ的直线长度 (米)IA T SINi w I T N sin sin )sin (1⨯⨯+⨯+⨯=Ｎ2 －附加正压力 (KN)Ｅ－弹性模量 (KN/m)Ｉm －截面惯性矩 (m^4)2、摩擦系数的确定在设计一口水平井时,我们可以利用邻井摩擦系数来预算摩阻和扭矩。

钻井常用计算公式

第四节钻井常用计算公式一、井架基础的计算公式（一）基础面上的压力P 基= 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=P 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 —-基础重量,t （常略不计）。

（三）基础尺寸1、顶面积F 1= 式中：F 1——基础顶面积，cm2；B 1-—混凝土抗压强度(通常为28.1kg/cm2=0.281MPa ）2、底面积F 2= 式中：F 2—-基础底面积，cm 2；B 2——土地抗压强度，MPa ；P 地-—土地面上的压力,MPa 。

3、基础高度式中：H ——基础高度，m;F2、F1分别为基础的底面积和顶面积，cm 2；P 基—-基础面上的压力,MPa ；B 3——混凝土抗剪切强度(通常为3。

51kg/cm 2=0.351MPa)。

（二）混凝土体积配合比用料计算1、计算公式 nQ O +Q B 4P 基B 1P 地B 2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：2、混凝土常用体积配合比及用料量，见表1—69。

表1—69 混凝土常用体积配合比及用料量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m3石子m3水泥kg石子m3混凝土m3水泥kg砂子m3混凝土m3砂子m3石子m3混凝土m31。

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∶5 276 0。

46 0。

91 608 2 2.20 304 0.5 1.10 1.57 3。

10 3。

“NEW-DRILL”提速工具在泰来202井的应用

“ＮＥＷ－ＤＲＩＬＬ”提速工具在泰来２０２井的应用王天宇（１．中国石油大学（华东）石油工程学院，山东青岛　２６６５５５；２．中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院，山东东营　２５７０００）摘　要：须家河组地层砂岩石英含量高，且胶结致密、硬度大、研磨性强、可钻性差。

为此，在泰来２０２井开展了“Ｎｅｗ－Ｄｒｉｌｌ”提速工具的现场应用，提高了机械钻速，缩短了钻井周期，节约了钻井成本，取得了显著效果。

现场应用表明，“Ｎｅｗ－Ｄｒｉｌｌ”提速工具具有进一步推广的应用前景。

关键词：Ｎｅｗ－Ｄｒｉｌｌ；提速工具；机械钻速；须家河组；泰来２０２井；现场应用中图分类号：ＴＥ２４文献标识码：Ａ文章编号：１００６—７９８１（２０１８）０１—００２５—０２１　“Ｎｅｗ－Ｄｒｉｌｌ”提速工具简介“Ｎｅｗ－Ｄｒｉｌｌ”提速工具同时将扭向和轴向连续冲击力传递给钻头，增加钻头的破岩能力，减少钻柱的扭转震荡，滑脱，卡钻现象会成倍地减少，另外减小钻压波动，提供连续的稳定钻压，能极大地提高钻头使用寿命；相比单一的钻井方式，效率成倍提高［１］。

１．１　破岩工具的工作原理“Ｎｅｗ－Ｄｒｉｌｌ”提速工具由旋转动力发生器、周向脉冲动力发生器和钻压波动控制器组成。

其借助扭转冲击动载荷和恒定的钻压控制实现对钻头的高效辅助破岩。

具体原理如下：①旋转动力发生器：将钻井液轴向水动力转换成产生扭矩的周向水动力。

②周向脉冲动力发生器：将产生扭矩的周向水动力转化成高频扭转冲击动载荷，辅助ＰＤＣ钻头破岩，减少粘滑，保护钻头，解除定向井作业过程的托压问题。

③钻压波动控制器：吸能和放能，将钻压控制在要求的范围内，稳定钻头工况，辅助ＰＤＣ钻头破岩。

图１　“Ｎｅｗ－Ｄｒｉｌｌ”提速工具结构图１．２　基于“Ｎｅｗ－Ｄｒｉｌｌ”工具的钻井特点①集成高效的钻压恒定器设计，可以给予钻头恒定钻压。

②独特的转速恒定系统，能够提供稳定的近钻头转速和扭矩。

③提高轨迹控制以及机械钻速的新型高效动力钻具，能够在井下使用长达３００－５００小时。

钻井工程常用计算公式

钻井常用计算公式•、地层压力计算1、静液柱压力（MPa）=P（粘井液密度）*0.00981*H（垂深m）2、压力梯度值（MPa）=p（钻井液密度）*0.009813、单位内容积（r∩3Λn>=7.854*10-5*内径2（Cm）4、单位环空容积（m3∕m）=7.854*10^5*（井径2cm-管柱外径2cm）5、容积（m?）=单位内容积（m3∕m）*长度（m）管柱单位排音量（mVm）=7.854*10^5*（外径2cm内径2cm）6、地层压力（MPa）=钻具静液柱压力+关井立压7、压井钻井液密度（g∕c11p>=（关井立压Mpa/O.00981/11（m））+当前井液P（gcm3）8、初始循环压力=关井立压+底泵速泵压9、终止循环压力=（压力井液p/当前井液p）*低泵速泵压10、溢流长度m;钻井液增量m3/环空单位容积m3∕m11、溢流密度p（g∕cm3）=当前井液P-［（套压MPa-立压Mpa）/（溢流长度m*0.00981）］12、当量循环密度p（g/cm3）-（环空循环压力损失Mpa/O.00981/垂深m）+当前井液P13、当量钻井液P（g4zm3）-总压力Mpa/O.00981/垂深m14、孔隙压力MPa=9.81*Wf（地瓜水平均密度g∕cmυ*H（垂高m）15、上覆岩层压力（Mpa）=（岩石基质重量+流体重量）/面积［9.81*［（卜-。

岩石孔隙度％）*pm岩石基颓密度Hem3+4>*p岩石孔隙中流体密度g/cnP］16、地层破裂压力梯度（Mpa）=Pf（破裂地层压力Mpa）/H（破裂地层垂直深度m>Pf（破裂地层压力Mpa）=Ph（液柱压力Mpa）+P（破裂实验时的立管压力MPa）二、喷射钻井计算公式1、射流喷射速度计算相同直径喷嘴VOU1.2.73*Q（通过喷嘴液体排量1.∕S）∕n（喷嘴个数）*dc>2（喷嘴直径Cm）不相同直径喷喷Vo=12.73*Q（通过喷嘴液体排量1.∕S）/de?（喷嘴当量直径Cm）试中:de喷喷当量直径（cm）计算等喷嘴直径de-（根号n喷嘴个数）*d。

钻具的受力分析

五、水平井钻具的受力分析水平井钻具的受力分析是一个比较复杂的力学问题，在水平井摩阻与扭矩分析和计算的基础上，我们可以定性的分析在一定井眼条件和一定钻井参数情况下，不同钻具组合对井眼轨迹控制的能力。

钻柱与井壁产生的摩阻和扭矩, 用滑动摩擦理论计算如下:Ｆ＝μ×ＮＴr ＝μ×Ｎ×Ｒ式中:Ｆ一摩擦力μ 一摩擦系数Ｎ一钻柱和井壁间的正压力Ｒ一钻柱的半径Ｔr 一摩擦扭矩从上式可以看出，μ 和 N 是未知数，通过大量现场数据的回归计算求出：μ＝0.21（钻柱与套管）μ＝0.28～0.3（钻柱与裸眼）同时我们对正压力也进行了分析和计算。

1、正压力大小的计算(1) 弯曲井眼内钻具重量和井眼曲率引起的正压力Ｎ1现有的摩阻和扭矩计算模式是根据"软绳"假设建立起来的，即钻具的刚度相对于井眼曲率可忽略不计．设一弯曲井眼上钻柱单位长度的重量为Ｗ，两端的平均井斜角为Ｉ，两端的平均方位角为 A 。

如果假定Ｙ轴在垂直平面内,•Ｘ轴在侧向平面内,把Ｎ1沿Ｘ和Ｙ轴分解,则: Ｎ1y=Ｔ×sin Ｉ + Ｗ×sin ＩＮ1x=Ｔ×sin Ａ×sin Ｉ(2) 钻柱弯曲产生的弯曲正压力Ｎ2钻柱通过弯曲井段时,由于钻柱的刚性和钻柱的弯曲,便产生了一种附加的正压力Ｎ2。

如图所示:Ｒ＝ 18000/Ｋ/pi (m)Ｌ＝Ｒ×2×ΦΦ ＝ 2×Ｌ/ＲＬ1 ＝ 2×Ｒ×sin Φ (m)根据力学原理:Ｍ＝Ｅ×Ｉm ×Ｋ/18000*piＭ＝Ｎ2×(Ｌ1/2)-Ｔ×Ｌ1×sin Φ则有:Ｎ2 ＝ 2×Ｔ×sin Φ +2×Ｅ×Ｉm ×Ｋ/1719×Ｌ1这里:Ｋ－井眼曲率 (°/100米)Ｌ－井段长度 (米)Ｌ1 －Ｌ的直线长度 (米)IA T SINi w I T N sin sin )sin (1⨯⨯+⨯+⨯=Ｎ2 －附加正压力 (KN)Ｅ－弹性模量 (KN/m)Ｉm －截面惯性矩 (m^4)2、摩擦系数的确定在设计一口水平井时,我们可以利用邻井摩擦系数来预算摩阻和扭矩。

三维井身底部钻具组合受力分析计算方法

三维井身底部钻具组合受力分析计算方法
宋执武;高德利;周英操
【期刊名称】《石油钻探技术》
【年(卷),期】2005(033)002
【摘要】推导出了在一跨内在两个平面上由一个端点的弯矩和转角计算另一个端点的弯矩和转角的计算公式,然后根据空间解析几何的有关知识,利用上下两跨钻柱在节点处切线方向向量相同的条件,先将上一跨的端点处转角合成为方向向量,再在下一跨进行分解,从而推导出了上下两跨钻柱在节点处的转角关系;又利用向量投影法则,将上一跨在井斜平面和方位平面的弯矩及扭矩分别向下一跨的井斜平面和方位平面及扭矩轴进行投影计算,推导出了上下跨间的弯矩关系公式.给出了带弯接头结构钻具组合的处理方法及扭矩的计算方法.
【总页数】5页(P8-12)
【作者】宋执武;高德利;周英操
【作者单位】中国石油大学(北京)石油天然气工程学院,北京昌平,102249;大庆石油管理局博士后工作站,黑龙江大庆,163413;中国石油大学(北京)石油天然气工程学院,北京昌平,102249;大庆石油管理局钻井工程技术研究院,黑龙江大庆,163413
【正文语种】中文
【中图分类】TE21
【相关文献】
1.石油钻井井身轨道设计的优化计算方法 [J], 于桂荣;邢玉德;鲁港
2.定向钻施工中井身曲线计算方法与高程误差的关系 [J], 杨冀;葛松
3.水平井上部钻柱和底部钻具组合受力分析 [J], 徐彦
4.井态悬链线方程及其井身轴线的设计技巧：定向井井身选线问题研究 [J], 刘福齐
5.井身轨道设计的优化计算方法 [J], 佟长海
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120超重型动力触探计算公式

120超重型动力触探计算公式
超重型动力触探计算公式通常包括以下几个方面的参数：
1. 钻杆压力：钻杆压力是在钻杆上施加的力，可以通过以下公式计算：
钻杆压力 = 钻具重量 + 钻具表面积× 压力差
2. 钻头压力：钻头压力是在钻头底部施加的力，可以通过以下公式计算：
钻头压力 = 钻头面积× 压力差
3. 土壤阻力：土壤阻力是在钻进过程中与地层接触的钻头表面所受到的阻力，可以通过以下公式计算：
土壤阻力 = 地层抗剪强度× 地层剪切面积
4. 摩擦阻力：摩擦阻力是由于钻杆与井壁间的摩擦力引起的阻力，可以通过以下公式计算：
摩擦阻力 = 井壁摩擦系数× 钻杆总长度× 钻杆导摩系数
5. 总触探力：总触探力是所有力的累加，可以通过以下公式计算：
总触探力 = 钻杆压力 + 钻头压力 + 土壤阻力 + 摩擦阻力需要注意的是，以上公式只是一种常见的计算方式，具体的计算公式可能会因为不同的地层条件和钻探设备而有所不同。

因此，在实际应用中应根据情况进行具体的参数调整和计算。

钻机旋转扭力计算公式

钻机旋转扭力计算公式钻机在地下工程中扮演着重要的角色，它们可以用来钻取井孔、岩土样品和地下水资源等。

在钻机的操作过程中，旋转扭力是一个非常重要的参数，它可以帮助工程师们确定钻机的性能和工作状态。

本文将介绍钻机旋转扭力的计算公式，以及如何应用这些公式来优化钻机的操作。

首先，让我们来看一下钻机旋转扭力的定义。

旋转扭力是指钻机在钻孔过程中产生的旋转力矩，它是由钻杆、钻头和地层之间的摩擦力和阻力所产生的。

旋转扭力的大小直接影响着钻机的工作效率和钻孔的质量，因此在钻机的设计和操作中需要对旋转扭力进行准确的计算和控制。

钻机旋转扭力的计算公式可以通过以下步骤来推导。

首先，我们需要考虑钻杆和钻头之间的摩擦力和阻力，这些力会产生一个旋转力矩。

其次，我们需要考虑地层的抗扭强度和地层的摩擦系数，这些参数会影响旋转扭力的大小。

最后，我们需要考虑钻机的转速和钻杆的直径，这些参数也会对旋转扭力产生影响。

综合考虑这些因素，我们可以得到钻机旋转扭力的计算公式如下：T = (F × r) / 1000。

其中，T表示旋转扭力，单位为千牛顿·米；F表示钻机在钻孔过程中产生的摩擦力和阻力，单位为牛顿；r表示钻杆的半径，单位为米。

通过这个计算公式，我们可以得到钻机在钻孔过程中产生的旋转扭力的大小。

在实际的工程应用中，我们可以根据这个公式来优化钻机的操作，从而提高钻孔的效率和质量。

在钻机的操作过程中，我们可以通过控制钻杆的转速和钻杆的直径来调节旋转扭力的大小。

当我们需要增加旋转扭力时，可以通过增加钻杆的转速和减小钻杆的直径来实现；当我们需要减小旋转扭力时，可以通过减小钻杆的转速和增加钻杆的直径来实现。

通过这种方式，我们可以根据实际的工程需求来调节钻机的操作参数，从而实现最佳的钻孔效果。

除了控制钻杆的转速和直径，我们还可以通过改变钻头的设计和材料来调节旋转扭力的大小。

例如，我们可以通过改变钻头的形状和材料来减小钻头和地层之间的摩擦力和阻力，从而减小旋转扭力的大小。

钻具受力计算(最牛)

井号：Any_well 日期：Anytime 制表：Anyone井眼直径(mm)216螺旋扶正器直径(mm)214摩擦系数（取值0.2-0.3)0.25螺旋钻铤直径(mm)165螺旋钻铤内径(mm)57.2钻压(KN)60井斜角(°)5钻井液密度(g/cm 3) 1.2螺旋钻铤的重量(Kg/m)142浮力系数0.85钻铤的在泥浆的重量(kN/m)1.20弹性模量kpa(KN/m 2)206850000惯性矩(m4)0.00003586EI钻铤的抗弯刚度(KN.m 2)7417.25钻具不弯曲的最大可用钻压KN17.95一次弯曲长度(m)37.67二次弯曲长度(m)74.79一次临界钻压(KN)44.39 二次临界钻压(KN)88.120.080.120.03L(m)22.67下扶正器安装位置（m)20.40井径（mm)216钻杆在空气中的线重Kg/m32钻杆直径mm 127钻杆内径mm 108.6井斜角（°）45钻杆在泥浆中的线重(kN/m)0.27惯性矩（m 4）0.00000594弹性模量kpa(KN/m 2)206850000EI(KN/m 2)1229.08钻杆与井径的间隔一半（m)0.0445正旋弯曲力(KN)144.11螺旋弯曲力(KN)203.80WOODS(KN)218.97DELLINGER(KN)147.95YU-CHE CHEN(KN)203.92JIANG WU(KN)263.00MITCHELL(KN)407.11*白格为输入数据*黄格为自动计算数据*定向井钻具屈曲计算螺旋弯曲不同计算方法结果*有建议请到QQ群9270878交流*上钻台能干懂实际*下钻台会算明理论*表格设计*DRILLNEW*2015-12-01*直井钟摆钻具计算一次临界弯曲钻头处的倾角(°)二次弯曲出现前的瞬间钻头处的倾角(°)二次临界弯曲钻头处的倾角(°)钻具受力分析计算一次弯曲二次弯曲多次弯曲■钻柱呈直线状态所需条件。

旋挖钻机打桩拉力计算公式

旋挖钻机打桩拉力计算公式引言。

旋挖钻机是一种用于基础工程中打桩的重要设备，它通过旋转钻头和推进钻杆的方式，将钢管打入地下，形成承载能力强大的桩基。

在施工过程中，为了保证桩基的承载能力和稳定性，需要对打桩的拉力进行计算，以确保桩基符合设计要求。

本文将介绍旋挖钻机打桩拉力计算的公式和相关知识。

打桩拉力计算公式。

旋挖钻机打桩拉力的计算需要考虑多个因素，包括桩基的设计要求、地层的情况、旋挖钻机的参数等。

一般来说，打桩拉力的计算公式可以表示为：F = Q + P + W。

其中，F表示打桩的拉力，单位为千牛（kN）；Q表示桩基的承载力，单位为kN；P表示桩基在施工过程中受到的侧向荷载，单位为kN；W表示桩基的自重，单位为kN。

桩基的承载力Q可以通过静载试验或者动力触探等方法进行测定，也可以根据地层的情况和设计要求进行估算。

P是指桩基在施工过程中受到的侧向荷载，通常需要根据实际情况进行测算。

W是指桩基的自重，可以通过材料密度和桩的尺寸进行计算。

在实际工程中，打桩拉力的计算还需要考虑旋挖钻机的参数，包括旋挖钻机的推进力、旋转力、钻杆的长度和直径等。

这些参数将直接影响到打桩的施工效果和桩基的承载能力，因此需要进行综合考虑和计算。

桩基的承载力Q的计算公式通常可以表示为：Q = A ×σ。

其中，A表示桩基的截面积，单位为平方米；σ表示地层的承载力，单位为kPa。

地层的承载力可以通过地质勘探和试验进行测定，也可以根据地质图和相关资料进行估算。

在实际工程中，还需要考虑桩基的侧向阻力和桩底摩阻力等因素，这些因素将对打桩拉力的计算产生影响。

因此，在进行打桩拉力计算时，需要综合考虑各种因素，并进行详细的分析和计算。

结论。

旋挖钻机打桩拉力的计算是基础工程中的重要环节，它直接影响到桩基的承载能力和稳定性。

通过合理的计算和分析，可以确保桩基符合设计要求，并保证工程的安全和可靠。

因此，在实际工程中，需要对打桩拉力进行细致的计算和分析，以确保工程的顺利进行和顺利完成。

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。

3孔底钻具的受力与变形概要.

3 孔底钻具的受力与变形了解在孔内工作状态下的钻具受力及其变形，是选用钻具和制定正的钻进工艺和钻进参数的前提条件之一。

3. 1孔底钻具作用力概述孔底钻具在不同的工作状态以及不同的位置上作用着不同的载荷。

概括起来，钻具承受着以下几种基本载荷:①轴向力工作状态的钻具，首先作用有钻机的轴向推力、钻具自重在钻孔方向的分力、钻具与孔壁的摩擦力;其次还有循环系统在钻具内及钻头水眼上耗损的压力而且当钻具遇阻、遇卡，也会增大轴向载荷。

②径向挤压力钻机卡盘在进行起、下钻和旋转钻进等作业时，将在钻具上引起一定的挤压力，同时管内循环水也将对钻具产生挤压力。

③弯曲力矩弯曲力矩的产生是因钻具上有弯曲变形的存在。

引起钻具弯曲变形的主要因素是给定的钻压超过了钻具的临界值或钻具在弯曲的钻孔内钻进；另外离心力的作用也会引起钻具的弯曲变形。

在弯曲状态下，弯曲钻具如绕自身轴线旋转（自转）则会产生交变的弯曲应力。

④离心力弯曲钻具在某些条件下，将会围绕钻孔中心线旋转（公转）而产生离心力，它促使钻具更加弯曲。

⑤扭矩钻机破碎煤岩的功率是通过回转卡盘传递给钻具的。

由于钻具与孔壁和循环水有摩擦阻力，因此钻具所承受的扭矩，孔口比孔底大（非孔底动力钻具正常钻进情况下）。

⑥纵向振动由于钻头破碎煤岩的不均匀和煤岩的非均质性，将引起钻具的纵向跳动。

当外界的周期性干扰与钻具的固有频率接近时，钻具引起共振，出现剧烈跳钻。

这不但影响钻头的使用寿命，而且易引起钻具的疲劳破坏。

⑦扭转振动由于钻头结构、地层、钻压等因素的变化，孔底的反扭矩也将随之变化。

变化着的扭矩将引起扭转，当转速达到某一临界值时，钻具也可能出现扭转共振现象。

用刮刀钻头钻进软硬交替地层时，钻具上受到剧烈的扭振，出现所谓的“蹩跳”。

⑧横向摆振在某一临界转速下，钻具将出现摆振，其结果是钻具进行公转，引起钻具严重偏磨。

由以上分析得知，孔口和孔底的钻具所承受的拉力、扭矩、弯矩和冲击力等均较大，同时也要注意到上述八种载荷有些情况下是同时出现的，使钻具的受力呈现复杂状态。

钻井计算公式

钻井计算公式1.卡点深度：L=eEF/105P=K×e/P式中：L-----卡点深度米e------钻杆连续提升时平均伸长厘米E------钢材弹性系数=2.1×106公斤/厘米2F------管体截面积。

厘米2P------钻杆连续提升时平均拉力吨K------计算系数K=EF/105=21F钻具被卡长度l:l=H-L式中H-----转盘面以下的钻具总长米注：K值系数5＂=715（9.19）例：某井在井深2000米时发生卡钻，井内使用钻具为壁厚11毫米的59/16＂钻杆，上提平均拉力16吨，钻柱平均伸长32厘米，求卡点深度和被卡钻具长度。

解：L=Ke/P由表查出壁厚11毫米的59/16＂钻杆的K=957则：L=957×32/16=1914米钻具被卡长度：L=H-L=2000-1914=86米2、井内泥浆量的计算V=D2H/2或V=0.785D2H3、总泥浆量计算Q=q井+q管+q池+q备4、加重剂用量计算：W加=r加V原(r重-r原)/r加-r重式中：W加----所需加重剂的重量，吨r原----加重前的泥浆比重，r重----加重后的泥浆比重r加---加重料的比重V原---加重前的泥浆体积米3例：欲将比重为1.25的泥浆200米3，用比重为4.0的重晶石粉加重至1.40，需重晶石若干？解：根据公式将数据代入：4×200（1.40-1.25）/4.0-1.40=46吨5.降低泥浆比重时加水量的计算q=V原(r原-r稀)/r稀-r水式中：q----所需水量米3V原---原泥浆体积米3r稀---稀释后泥浆比重r水----水的比重（淡水为1）r原---原泥浆比重例：欲将比重1.30的泥浆150米3降至比重为1.17，需加淡水若干？解：根据公式代入数据：150（1.30-1.17）×1/1.17-1=115米36、泥浆循环一周所需时间计算T=V井-V柱/60Q泵式中：T---泥浆循环一周的时间，分V井---井眼容积，升V柱---钻柱体积升Q泵---泥浆泵排量升/秒备注：V井=0.785D井2V柱=0.785（D外2-d内2）例题：井径81/2"，使用壁厚为10毫米的41/2"钻至1000米，泵的排量为21.4升/秒，问泥浆循环一周需时若干？解： V井=0.785×（215.9）2=36591升V柱=0.785（114.32-94.32）=3275升T= V井-V柱/60Q泵=36591-3275/60×21.4=33316/1284=25.95分7、泥浆上返速度计算V返=12.7Q泵/D井2-d柱2式中：V返—泥浆上返速度米/秒Q泵---泥浆泵排量升/秒D井---井径厘米d柱---钻柱外径厘米例题：某井井径为22厘米，钻具外径为11.4厘米，泥浆泵排量为25升/秒，问泥浆上返速度是多少？解：V返=12.7Q泵/D井2-d柱2=12.7×25/222-11.42=0.90米/秒8、漏失速度计算公式：V漏=Q漏/t时式中：V漏—漏失速度米3/小时Q漏---在某段时间内的漏失量米 3t时----漏失时间小时例题：某井在30分钟内共漏泥浆15.6米3问该井在这段时间内的漏失速度是多少？解：V漏=Q漏/t时=15.6/0.5=31.2米3/小时9、泵压计算公式：P=0.081ρQ2/0.96D4式中：P---泵压MPaρ---使用密度 g/cm3Q----泥浆泵排量 l/sD---钻头水眼毫米D=√d12+d22+d32+…..10.常用套管数据表11．接头扣型尺寸：（1：内平 2：贯眼 3：正规）12.常用单位换算表长度:1英寸(in)=25.4毫米(mm)=2.54厘米(cm)=0.0254米(m) 1英尺(ft)=12英寸(in)=304.8毫米(mm)=30.48厘米(cm)=0.3048米(m)1码(yd)=3英尺(ft)=914.4毫米(mm)=91.44厘米(cm)=0.9144米(m)1里=150丈=500米1丈=3.33米1尺=0.33米1寸=0.033米面积:1亩=666.6m²13.常规井身结构14.常用钻铤尺寸与钻头直径关系对照表公式：允许最小钻铤直径 = 2倍套管接箍外径 - 钻头直径有效井眼直径 =（钻头直径 + 钻铤直径）÷20在大于215.9mm(8 1/2in)的井眼中，应采用塔式钻铤组合，钻铤柱中最下一段钻铤(一般应不少于1立柱)的外径应不小于这一允许最小外径，才能保证套管的顺利下入。