钻头水力参数计算表
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；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。
钻井水力参数计算
数据录入 1#喷嘴直径 （mm） 2#喷嘴直径 1.30 （mm） 3#喷嘴直径 钻井液300转读数 30 （mm） 4#喷嘴直径 钻井液600转读数 42 （mm） 5#喷嘴直径 钻井液3转读数 3 （mm） 6#喷嘴直径 井深（m） 500 （mm） 7#喷嘴直径 套管下深（m） 120 （mm） 8#喷嘴直径 套管内径（mm） 224.62 （mm） 9#喷嘴直径 喷嘴流量系数 0.98 （mm） 钻具结构录入 长 内径 名称 外径（mm） 度 （mm） （m 1#钻铤 158.75 71.44 100 2#钻铤 158.75 71.44 3#钻铤 158.75 71.44 1#钻杆 127 108.62 400 2#钻杆 127 108.62 3#钻杆 127 108.62 PDC钻头喷嘴计算 喷嘴直径 喷嘴编号# 14 （mm） 32 静切力（Pa） 塑性粘度 （mPa.S） 钻井泵排量 （L/S） 钻井液密度 （g/cm3) 11 11 11 11 11 计算结果 立管泵压（Mpa） 钻头喷嘴压降（Mpa） 循环压耗（Mpa） 套管鞋当量循环密度（g/cm3） 井底当量循环密度（g/cm3） 水眼当量直径（mm） 水眼总面积（mm2） 喷嘴水功率（KW） 功率利用率（%） 喷嘴喷射速度（m/h） 井眼尺 寸 （mm） 215.9 215.9 215.9 215.9 215.9 215.9 11.11 泥浆性能计算 喷嘴射流冲击力（N） 地面管汇压耗（Mpa） 总管内压力损失（Mpa） 总环空压力损失（Mpa） 比水功率（W/mm2） 临界返速（m/s）钻杆外 环空返速（m/S）钻铤外 环空返速（m/S）钻杆外 环空流态
5.35 3.20 2.15 1.30 1.35 24.60 475.17 102.51 59.86 67.34 2801.54 0.39 1.93 0.22 2.20 1.31 1.90 1.34
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。
钻井工程常用计算公式
渤海石油实业公司BHTCC 井 名BZ25-1-D 井 别生产井井眼内径(mm)311.15317.90钻井液密度(g/cm 3)1.24排量(l/s)40.53地面管汇磨阻系数0.4463钻杆外径(mm)140 mm 钻杆内径(mm)108.6钻杆长度(m)2600.00喷嘴1直径（inch ）(mm)2419.05加重钻具外径(mm)127 mm 加重钻具内径(mm)76.2加重钻具长度(m)367.00喷嘴2直径（inch ）(mm)2419.05钻铤外径(mm)177.8钻铤内径(mm)71.4钻铤长度(m)41.00喷嘴3直径（inch ）(mm)2419.05套管鞋深(m)760喷嘴流量系数0.95钻头深度（m）3008喷嘴4直径（inch ）(mm)00泵速(spm)106缸套尺寸(mm)180缸套冲程(mm)310.0097.00%机械钻速ROP(m/h)0.3岩屑密度(g/cm3) 2.65完钻井深PBTD(m)30081.006.43 4.385.018.890.7710.120.450.670.170.630.080.640.360.791.54855.06714.0019.8214.273.优选喷嘴计算总循环压耗Pt(Mpa)马达负载压耗Pm(Mpa)工作泵压Pm1(Mpa)钻头压耗Pb(Mpa)喷嘴总面积A(mm 2)液流的喷射速度(m/s)加重钻杆@裸眼循环压耗Pp(Mpa)加重钻杆@裸眼平均流速V i (m/s)加重钻杆@裸眼临界流速Vic(m/s)钻铤@裸眼循环压耗Pp(Mpa)钻铤@裸眼平均流速V i (m/s)钻铤@裸眼临界流速Vic(m/s)钻杆@套管平均流速V i (m/s)钻杆@裸眼循环压耗Pp(Mpa)钻杆@裸眼平均流速V i (m/s)钻杆@裸眼临界流速Vic(m/s)钻杆@套管循环压耗Pp(Mpa)钻杆@套管临界流速Vic(m/s)水力参数计算表地面管汇压耗Psur (Mpa)钻杆内循环压耗Pp(Mpa)加重钻杆内循环压耗Pp(Mpa)钻杆内临界流速Vic(m/s)加重钻杆内临界流速Vic(m/s)泵效2. 水力参数计算钻井液塑性粘度(mPa.s)钻铤内循环压耗Pp(Mpa)套管内径(mm)钻杆内平均流速V i (m/s)加重钻杆内平均流速V i (m/s)钻铤内平均流速V i (m/s)钻铤内临界流速Vic(m/s)6.钻屑浓度与有效钻井液密度。
钻头水力参数
215.9 34 1.2 2690 232 203 178
钻铤内径(mm)
72 72 72
比水功率（w/㎜2) 喷射速度（m/s) 喷嘴面积mm.2 功率利用率（%） 钻杆环空返速（m/s) 钻铤环空返速（m/s) 进尺 纯钻时间( h:min)
228钻铤长(m) 203钻铤长(m) 178钻铤长(m) 158钻铤长 127加重钻杆长 1#水眼(mm) 2#水眼(mm) 3#水眼(mm) 4#水眼(mm) 5#水眼(mm) 6#水眼(mm)
0 0 37
10 10 10 10 11
纯钻时间(h) 机械钻速 7#水眼(mm) 8#水眼(mm) 9#水眼(mm) 10#水眼(mm)
85.00 13.42
2800
钻头水力参数
下井日期：2012.12.19
钻杆长(m) 钻头外径(mm) 排量(l/s) 泥浆比重(g/cm ) 井深(m) 钻铤外径(mm)
3
井深：1200
2727 钻杆内压耗(Mpa) 钻铤内压耗(Mpa) 钻杆外环空压耗(Mpa) 钻铤外环空压耗(Mpa) 循环压耗(Mpa) 喷嘴压降(Mpa) 泵压(Mpa) 喷嘴水功率（Kw） 冲击力（KN） 3.995 0.000 1.978 0.263 6.236 4.119 10.355 140.029 3.189 3.815 78.161 435.000 39.775 1.421 -6.007 1141.00 85 0
钻头水马力计算
水眼（毫米）
当量喷径 （毫米）
磨损情况 牙齿
I/O1～2 I/O1～4 I/O1～6
钻遇地层
井段 米
钻进进尺 纯钻时间 机械钻速
钻压
转速
排量
立管压力 钻头水马力 水功率利用率
比水马力
瓦／毫米２
冲击力 千牛
喷速
环空返速 泥浆比重
克／毫升
１＃ ２＃
３＃
轴承 O1 O1 O1 E O1 O1 E O1 O1 O1 O1 O1 O1 O1 O1 O1 O1 E O1 O1 E O1 O1 O1 E O1
1.76 1.41 1.44
聚晶金刚石取芯钻头
5725.84 8.33 5745
HA517
24
24 24
41.569
I1O1
19.16 8.92
1.93
0.59
0.11
275.80
13.41
1.61
11.8 12.3
14.3
N2k～N1k 2485.59
1985.59
83.5 23.78
240 230 240 240 240 240 150 80 180 180 180 80 190 80 160 80 170 80 170 170 100 100
N1k～N1j 2957.68 472.09 63.25 7.46 N1j 3061.06 103.38 24.75 4.18 6.02
千瓦 212.12 99.07 278.82 233.56 170.60 188.19 183.09 160.92 53.58 56.27 77.30 194.52 147.22
％ 50.99 24.77 24.90 20.22 16.40 17.57 18.68 17.64 13.02 20.31 15.16 41.35 31.30
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).