钻井工程计算1.doc
1．某井用Φ127mm 钻杆(372.4 N/m )2200m ，Φ184.20mm 钻铤(1737N/m )60m 、Φ158.8mm 钻铤(1328N/m )100m 及Φ216mm 钻头，钻井液密度1.2 g/cm 3 。
钻进时加钻压180kN ，套管钢材密度为7.8g/cm 3，求中性点位置。
（10分）[解]：① =-=sm f K ρρ10.846 ② =11c c f L q K 88.17千牛<180千牛，故中性点落在Φ158.8mm 的钻铤上③设中性点高度（距井底距离）为N L 米 2111c f c c f c N q K L q K P L L -+==60+81.736=141.736米2．某井采用喷射钻井技术进行钻进，钻进到某一井深时的泵压为18MPa ，所用排量为30 l/s ，钻井液密度为1.3g/cm 3。
此时循环系统的循环压耗系数K l =0.0223MPa(l/s)1.8。
已知钻头上使用3个等直径喷嘴，喷嘴的流量系数为0.96。
试判断：此时钻头上喷嘴直径是多大?（14分）[解]： ①8.1Q K P l l ⋅==10.19MPa②由l b S P P P +=得：81.7=-=l s b P P P MPa③由422022081.005.0e b Cd Q A C Q P ρρ==得：4229081.0b P C Q d ρ==1.1cm = 11mm3．某井使用密度为1.3g/cm 3的钻井液钻至3800m 时发生井涌，关井后求得关井立管压力为4MPa ，关井套管压力为5.5MPa 。
（1）求压井用的钻井液密度；（2）已知上一层套管下深2500m ，该处地层破裂压力的当量密度为1.98g/cm 3，假设侵入井眼的地层流体还没有上窜到套管环空内，求允许的最大关井套压。
（12分）解：（1）压井所需要的钻井液密度：407.1380000981.043.100981.01=⨯+=+=D p spd d ρρg/cm 3 （2）允许的关井套压max i pt f t d i D D p ρρ00981.000981.0max ≤+故 ()68.16)3.198.1(00981.000981.0max =-=-≤d f i p ρρMPa 4．某井钻至2400m 井深时，测得井斜角30︒，井斜方位角100︒。
使用具有一定造斜率的弯外壳马达继续钻进120m 后，测得井斜角35︒，井斜方位角75︒。
现打算利用该造斜工具再继续钻进某一深度后使井斜角达到40︒，井斜方位角达到50︒。
求此时造斜工具的装置角应该为多少（不考虑反扭角）？扭方位的井段长度为多少？（14分）解：ϕααααγ∆+=cos sin sin cos cos cos 22211=cos30︒cos35︒+sin30︒sin35︒cos(75︒-100︒)=0.969γ1=14.23︒56.312023.1430301=⨯=∆=D K C γ(︒/30m) ϕααααγ∆+=cos sin sin cos cos cos 22211=cos35︒cos40︒+sin35︒sin40︒cos(50︒-75︒)=0.962γ = 15.92︒1397.0sin sin cos cos cos cos 121=-=γααγαω ∆ϕ=50︒-75︒=-25︒∴ω=-arccos0.1397=-81.97︒16.13456.392.153030=⨯==∆C m K D γm5.某井钻进至井深3000m 处发生井涌，此时所用钻井液密度为1.20g/cm 3，关井立管压力为5.0MPa ，关井套管压力为6.5 MPa ，求：（1） 产层的地层压力P P ；（2） 压井应该用的钻井液密度；答案： （1）316.40530002.100981.0=+⨯⨯=p P （MPa ）（2）ρk =40.316/3000/0.00981 =1.37（g/cm 3）6．某井用Φ127mm 钻杆(372.4 N/m )2200m ，Φ184.20mm 钻铤(1737N/m )60m 、Φ158.8mm 钻铤(1328N/m )100m 及Φ216mm 钻头，钻井液密度1.2 g/cm 3 。
钻进时加钻压180kN ，套管钢材密度为7.8g/cm 3，求中性点位置。
（10分）[解]：① =-=sm f K ρρ10.846② =11c c f L q K 88.17千牛<180千牛，故中性点落在Φ158.8mm 的钻铤上③设中性点高度（距井底距离）为N L 米 2111c f c c f c N q K L q K P L L -+==60+81.736=141.736米7．某井使用密度为1.3g/cm 3的钻井液钻至3800m 时发生井涌，关井后求得关井立管压力为4MPa ，关井套管压力为5.5MPa 。
（1）求压井用的钻井液密度；（2）已知上一层套管下深2500m ，该处地层破裂压力的当量密度为1.98g/cm 3，假设侵入井眼的地层流体还没有上窜到套管环空内，求允许的最大关井套压。
（12分）解：（1）压井所需要的钻井液密度：407.1380000981.043.100981.01=⨯+=+=D p spd d ρρg/cm 3 （2）允许的关井套压max i pt f t d i D D p ρρ00981.000981.0max ≤+故 ()68.16)3.198.1(00981.000981.0max =-=-≤d f i p ρρMPa8．（10分）某井用12.25in 钻头钻进至2000米，钻井液密度为1.25g/cm3，钻压为180kN ，井斜角为6º，钻具组合为：9in 钻铤（qc=2847N/m ）27m + 7in 钻铤（qc=1606N/m ）54m + 6.5 in 钻铤（qc=1362N/m ）81m+5in 钻杆1838m ， 求中性点所处的井深。
（钻柱钢材密度按7.8g/cm 3计算）解:．设中性点落在6.5in 钻铤上，高度为x 米 根据中性点的定义，有： []1806cos 847.227606.154362.1)8.725.11(=︒⨯+⨯+-x 解得： m x 086.38=中性点井深为：m D N 914.1880086.3827542000=---=9．（12分）某井采用喷射钻井技术进行钻进，钻进到井深2000m 时，排量为30L/s ，循环压耗为5Mpa ，钻进到2500m 时所用排量为28L/s ，循环压耗为5.5Mpa 。
现计划保持排量不变，用18MPa 的泵压钻到3000米，钻井液密度为1.3g/cm 3，钻头上使用3个等直径喷嘴，喷嘴的流量系数为0.96。
试设计喷嘴直径。
解:（1）求循环压耗系数a m ,：5.528)2500(530)2000(8.18.1=⨯+=⨯+a m a m解得：4610986.110385.5--⨯=⨯=a m ，（2）求3000米处的循环压降)(584.63000)10986.1300010385.5(46MPa p L =⨯⨯+⨯⨯=--∆ （3）求钻头压降：)(416.11584.618MPa p b =-=∆（4）求喷嘴直径：=⨯⨯⨯=22296.0416.11283.1081.0ne d 2.801（cm 2）)(966.032cm d d ne i ==10．（13分）某井使用密度为1.35g/cm 3的钻井液钻至3800m 时发生井涌，关井后求得关井立立管压力为4MPa ，关井套管压力为5.5MPa 。
（1）求地层压力；（2）求压井用的最小钻井液密度；（3）已知上一层套管下深2500m ，该处地层破裂压力试验时钻井液密度为1.20g/cm 3，漏失压力P L =10.5MPa ，开裂压力P R =11.8MPa ，传播压力P rRo =10.2MPa ，假设侵入井眼的地层流体还没有上窜到套管环空内，求不发生井漏允许的最大关井套压。
解:（1）求地层压力：)(325.54380035.100981.04MPa p p =⨯⨯+=（2）求压井最小钻井液密度：)/(457.1380000981.0435.131cm g d =⨯+=ρ（3）求最大允许关井套压：25002.100981.05.10250035.100981.0max ⨯⨯+=⨯⨯+a p解得：MPa p a 821.6max =11．(13分)某井下套管至1000m 后固井做漏失试验，测得漏失压力为P L =6.9MPa ，此时井内钻井液密度为1.15g/cm 3。
再次开钻后继续钻进至井深3000m 处发生井涌，此时井内钻井液密度为1.2g/cm 3，关井立管压力为5MPa ，套管压力为6.5 MPa ，假设此时环空内钻井液密度均匀，求：（1）产层的地层压力P P ；（2）压井应该用的钻井液密度；（3）最大允许关井套压。
. [解]：①4031681.9=+=H P P m d p ρkPa②37.1300081.94031681.91=⨯==H P pm ρg/cm 3 ③5.1818181.9111000=+=H P P m L f ρkPa环空内钻井液平均密度为 149.181.9=⨯-=H P P ap a ρ g/cm 3则最大关井立管压力为8.690981.911000m ax =-=H P P a f a ρ kPa = 6.9098MPa12．（11分）A 井用动力钻具+弯接头定向钻进，钻至1500m 测斜知道：1α=12°,1φ=80°。
继续钻进至1800m ，测斜得：2α=16°，2φ=150°。
现拟用该造斜工具在保持变井斜角不变的情况下将方位扭转到3φ=120°，求造斜工具的装置角和扭方位井段长度。
[解]：① []ο19.8cos sin sin cos cos cos 323213=∆+=-φααααγ ②()()[]ο44.104sin sin /cos cos cos cos 323321±=-±=-γααγαω因为：3φ=120°<2φ=150°所以：οο54.25544.104=-=ω③ []ο290.16cos sin sin cos cos cos 212112=∆+=-φααααγο0543.0/22=∆=L K γ/m④ )(829.150/33m K L ==∆γ13．（11分）某井采用喷射钻井技术进行钻进，钻进到某一井深时的泵压为18MPa ，所用排量为30 L/s ，钻井液密度为1.3g/cm 3。
钻井工程试题及答案(第一章)
第一章 试题及答案一、名词解释1. 岩石的塑性系数是怎样定义的？答：岩石的塑性系数是用来定量表征岩石塑性及脆性大小的参数。
塑性系数为岩石破碎前耗费的总功与岩石破碎前弹性变形功的比值。
2. 什么是岩石的可钻性？答：岩石的可钻性是岩石抗破碎的能力。
即一定钻头规格、类型及钻井工艺条件下岩石抵抗钻头破碎的能力。
3. 什么叫有效应力、有效上覆岩层压力、各向压缩效应？答：在“各向压缩效应”试验中，如果岩石孔隙中含有流体且具有一定的孔隙压力，这种孔隙压力的作用降低了岩石的各向压缩效应，这样，把岩石所受外压与内压之差称为有效应力。
上覆岩层压力和岩石内孔隙流体压力的差称为有效上覆岩层压力。
在三轴应力试验中，如果岩石是干的或者不渗透的，或孔隙度小且孔隙中不存在液体或者气体时，增大围压则一方面增大岩石的强度，另一方面也增大岩石的塑性，这两方面的作用统称为“各向压缩效应”。
4. 简述地下各种压力的基本概念答：地下压力包括静液压力h P 、上覆岩层压力Po 、地层压力p P 和基岩应力σ等。
静液压力是由液柱自身的重力所引起的压力，它的大小与液体的密度、液柱的垂直高度或深度有关。
地层某处的上覆岩层压力是指该处以上地层岩石基质和空隙中流体的总重力所产生的压力。
基岩应力是指由岩石颗粒之间相互接触来支撑的那部分上覆岩层压力，也称有效上覆岩层压力或颗粒间压力，这部分压力是不被孔隙水所承担的。
二、简答题1． 简述地下各种压力的基本概念及上覆岩层压力、地层孔隙压力和基岩应力三者之间的关系。
答：地下压力包括静液压力h P 、上覆岩层压力Po 、地层压力p P 和基岩应力σ等。
静液压力是由液柱自身的重力所引起的压力，它的大小与液体的密度、液柱的垂直高度或深度有关。
地层某处的上覆岩层压力是指该处以上地层岩石基质和空隙中流体的总重力所产生的压力。
基岩应力是指由岩石颗粒之间相互接触来支撑的那部分上覆岩层压力，也称有效上覆岩层压力或颗粒间压力，这部分压力是不被孔隙水所承担的。
钻井工程(含课程设计)1.(DOC)
钻井完井工程设计姓名：班级：1303学号：中国石油大学（北京）远程教育学院2012年 12 月目录1.地质概况---------------------------------------------------------------- 32.技术指标及质量要求----------------------------------------------------- 183.工程设计----------------------------------------------- 错误！未定义书签。
4.健康、安全与环境管理 ----------------------------------- 错误！未定义书签。
第一章地质概况一、地质概况表A-1井别探井井号A5 设计井深3511 目的层石炭系-泥盆系井位坐标地面海拔m 50纵（ ）m 4275165横（y）m 20416485测线位置504和45地震测线交点地理位置新疆自治区吐鲁番市东90Km构造位置丘陵石炭系钻探目的了解石炭系构造，石炭系-泥盆系含油气情况，扩大勘探区域，增加后备油气源完钻原则进入石炭系-泥盆系150m完钻完井方法先期裸眼层位代号底界深度，m 分层厚度，m 主要岩性描述故障提示A 280 砾岩层夹砂土,未胶结渗漏B 600 320 上部砾岩,砂质砾岩,中下部含砾砂岩渗漏C 1050 450 中上部含砺砂岩、夹泥岩和粉砂质泥岩；下部砺状砂岩，含砺砂岩、泥岩、粉砂质泥岩不等厚互层防塌D 1600 泥岩、砂质泥岩、砺状砂岩、含砺砂岩不等厚互层，泥质粉砂岩防漏防斜E 1900 300 砂质泥岩、泥质粉砂岩、夹砺状砂岩、含砺砂岩防斜防漏F3 2650 750 泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩防斜F2J2900 250 泥岩夹钙质砂岩，夹碳质条带煤线，中部泥岩夹煤层、下部泥岩、粉砂岩、泥质粉砂岩防斜、塌、卡F2K 3150 250 泥岩为主，泥质粉砂岩，中粗砂岩，砂砾岩间互F1 3500 350 泥岩、泥质砂岩、下部灰褐色泥岩防漏、喷、卡Q J3650(未穿)150深灰，浅灰色灰岩为主，间夹褐，砖红色泥岩防漏、喷、卡二、井身结构设计确定完钻探目的层为石炭系-泥盆系灰岩地层，井方法为先期裸眼完井。
工程师法压井基础知识
工程师法压井（节流循环法）基础知识一、压井基本数据计算：1、判断溢流类型(1)首先计算溢流在环空中占据的高度h w=△V/V ah w一溢流在环空中占据的高度， m；△V一钻井液增量，㎡；V a一溢流所在位置井眼单位环空容积，m3/m。
(2)计算溢流物的密度ρw=ρm-（P a-P d）/0.00981 h wρw一溢流物的密度，g/cm3；ρm一当前井内泥浆密度， g/cm3；P a一关井套压, MPa;P d一关井立压, MPa。
如果ρw在0. 12-0. 36g/cm之间, 则为天然气溢流。
如果ρw在0. 36-1. 07g/cm之间, 则为油溢流或混合流体溢流。
如果ρw在1. 07-1. 20g/cm之间, 则为盐水溢流。
2、地层压力P p=P d+ρm gH3、压井钻井液密度ρk=ρm+P d/gHρk一压井液密度，g/cm3；压井钻井液密度的最后确定要根据溢流物类型考虑安全附加值, 同时其计算结果要适当取大。
4、初始循环压力压井钻井液刚开始泵入钻柱时的立管压力称为初始循环压力。
PTi=Pd+PLPTi一初始循环压力，MPa；PL一低泵速泵压, 即压井排量下的泵压，MPa；5、终了循环压力压井钻井液到达钻头时的立管压力称为终了循环压力。
P Tf=(ρk/ρm)P L6、压井钻井液从地面到达钻头的时间t d=1000V d/60Qt d一压井钻井液从地面到达钻头的时间，min；V d一钻具内容积，m2；Q一压井排量(地泵冲试验排量）, 1/s ；7、压井钻井液从钻头到达地面的时间t a=1000V a/60Qt a一压井钻井液从钻头到达地面的时间, min；V a一环空容积, m2；二、压井方法：工程师法压井工程师法压井是指发现溢流关并后，先配制压井钻井液，然后将配制好的压井液直接泵入井内，在一个循环周内同时将溢流排除并重建压力平衡的方法，在压井过程中保持井底压力不变。
1、压井步骤(1)录取关井资料，计算压井数据，填写压井施工单。
压井计算公式
井控公式1.静液压力：P=0.00981ρ H MPa ρ-密度g/cm3；H-井深 m。
例:井深3000米，钻井液密度1.3 g/cm3，求：井底静液压力。
解：P=0.00981*1.3*3000=38.26 MPa2,压力梯度： G=P/H=9.81ρ kPa/m =0.0098ρMPa；例：井深3600米处，密度1.5 g/cm3，计算井内静液压力梯度。
解：G=0.0098*1.5=0.0147MPa=14.7kPa/m3.最大允许关井套压 Pamax =（ρ破密度－ρm）0.0098H MPa H—地层破裂压力试验层（套管鞋）垂深，m。
Ρm—井内密度 g/cm3例;已知密度1.27 g/cm3,套管鞋深度1067米，压力当量密度1.71 g/cm3，求：最大允许关井套压解; Pamax =（1.71－1.27）0.0098*1067=4.6 MPa4.压井时（极限）关井套压 Pamax =（ρ破密度－ρ压）0.0098H MPaΡ压—压井密度 g/cm3 （例题略）5.溢流在环空中占据的高度 hw=ΔV/Va mΔV—钻井液增量(溢流)，m3；Va—溢流所在位置井眼环空容积，m3/m。
6.计算溢流物种类的密度ρw=ρm- (Pa-Pd)/0.0098 hw g/cm3；ρm—当前井内泥浆密度，g/cm3；Pa —关井套压，MPa；Pd —关井立压，MPa。
如果ρw在0.12～0.36g/cm3之间，则为天然气溢流。
如果ρw在0.36～1.07g/cm3之间，则为油溢流或混合流体溢流。
如果ρw在1.07～1.20g/cm3之间，则为盐水溢流。
7.地层压力 Pp =Pd＋ρm gHPd —关井立压，MPa。
ρm—钻具内钻井液密度，g/cm38.压井密度ρ压=ρm＋Pd/gH9、(1)初始循环压力 =低泵速泵压＋关井立压注：在知道关井套压，不清楚低泵速泵压和关井立压情况下，求初始循环压力方法：（1）缓慢开节流阀开泵，控制套压=关井套压（2）排量达到压井排量时，保持套压=关井套压，此时立管压力=初始循环压力。
钻井泥浆基本应用技术公式
钻井泥浆基本应用技术公式一、专业钻井液常规计算公式:1．坂土含量的计算:14.3*Vml亚钾基兰消耗量.=Kg/m32．钙离子含量的计算Ca2+ ,mg/L=400×(V EDTA/V)备注：V是指滤液样品体积。
3．（1）宾汉定律PV=ф600-ф300，mPa。
S =（2ф300-ф600）/2，PaYP=(ф600-ф300)/2 A V=1/2ф600，mPa。
S（2）幂律模式：n=3.322lg（ф600/ф300）K=ф600/1022n(3)切力：初切=0.478×ф3转10秒钟的读数终切=0.478×ф3转10分钟的读数4．API滤失量是使用API滤失仪，通过氮气加压在100psi（690正负6。
9Kpa）压力下使用9cm的滤纸。
5．氯离子的计算：mg/l=（硝酸银毫升/滤液毫升）×1000 备注：如果滤液中Cl-浓度超过10000mg/l，可使用相当于0.01g/ml Cl-的硝酸银标准溶液，测试系数1000应改为10000，计算。
6．应用Pf和Mf估算滤液中的OH- ，CO32- 和HCO3-浓度Fw=Vw/1007. 硫化物的含量,mg/=L×F/V L管上被染色的长度,以管上的刻度为单位. F管系数V滤液样品体积mL。
(用Drager管) 8. 水/油逆乳化钻井液的钻井液碱度、氯、和钙含量的测定. (1). 碱度计算: P=VH2SO4/V V H2SO4滴至终点所用体积. V水/油逆乳化钻井样品体积.(2). 氯含量的计算: Cl-=10000V AgNO3/V(单位mg/L)V AgNO3滴至终点所用体积.(浓度0.282N) V钻井样品体积.(3). 钙含量的计算: Ca2＋,钻mg/L=4000×V EDTA/V(V EDTA是不是0.1N标准EDTA溶液)9.固相含量的计算:首先测得水含量的多少,100%减去水油含量=总固相fs(1)低密度固相含量fig低=2fs－0.625(ρ泥-1)(2)高密度固相含量fig高=fs－fig低二、常规钻井计算:1.静液柱压力PH=ρ×H/10 备:H.垂直井深.ρ是钻井液密度2.当量循环密度ρEC=10×PAL/H+ρ备PAL---环空循环压力损失H垂直井深.ρ是钻井液密度3.压井钻井液密度:ρW=ρ+10×PDS/H+ρsf 备: PDS关井钻杆压力. H垂直井深. ρsf钻井液密度安全系数.(一般油层取0.05—0.10g/Cm3气层取0.07—0.15 g/Cm3根据具体情况确定.)4.泵排量的记算: (1)排量=0.01655×泵冲×1000/60=L/S直径○160mm(2)排量=0.018684×泵冲×1000/60=L/S 直径○170mm三、循环计算：1、下行时间：钻杆内容积×9.26×井深÷排量÷60(5寸钻杆)2、迟到时间 (1)环空容积63.34×井深÷排量÷60(二开即13寸3/8)(2) 环空容积23.96×井深÷排量÷60(三开即8 寸1/2)3、总循环时间：(井内泥浆72.6×井深＋地面泥浆体积)÷排量÷60 (二开)(井内泥浆33.22×井深＋地面泥浆体积)÷排量÷60 (三开)四、管具和井眼体积表:（一）钻铤体积表钻铤体积表（L/m）钻杆体积表（L/m）备注:。
钻井工程：第五章 井眼轨道设计与轨迹控制
第五章井眼轨道设计与轨迹控制1．井眼轨迹的基本参数有哪些？为什么将它们称为基本参数？08答：井眼轨迹基本参数包括:井深、井斜角、井斜方位角。
这三个参数足够表明井眼中一个测点的具体位置，所以将他们称为基本参数。
2．方位与方向的区别何在?请举例说明。
井斜方位角有哪两种表示方法？二者之间如何换算？答：方位都在某个水平面上，而方向则是在三维空间内(当然也可能在水平面上）。
方位角表示方法：真方位角、象限角。
3．水平投影长度与水平位移有何区别?视平移与水平位移有何区别?答：水平投影长度是指井眼轨迹上某点至井口的长度在水平面上的投影，即井深在水平面上的投影长度。
水平位移是指轨迹上某点至井口所在铅垂线的距离,或指轨迹上某点至井口的距离在水平面上的投影.在实钻井眼轨迹上，二者有明显区别，水平长度一般为曲线段，而水平位移为直线段。
视平移是水平位移在设计方位上的投影长度.4．狗腿角、狗腿度、狗腿严重度三者的概念有何不同？答：狗腿角是指测段上、下二测点处的井眼方向线之间的夹角（注意是在空间的夹角）.狗腿严重度是指井眼曲率，是井眼轨迹曲线的曲率。
5．垂直投影图与垂直剖面图有何区别？答:垂直投影图相当于机械制造图中的侧视图,即将井眼轨迹投影到铅垂平面上；垂直剖面图是经过井眼轨迹上的每一点做铅垂线所组成的曲面，将此曲面展开就是垂直剖面图.6．为什么要规定一个测段内方位角变化的绝对值不得超过180 ？实际资料中如果超过了怎么办？答：7．测斜计算,对一个测段来说，要计算那些参数？对一个测点来说，需要计算哪些参数？测段计算与测点计算有什么关系？答：测斜时，对一个测段来说,需要计算的参数有五个：垂增、平增、N坐标增量、E坐标增量和井眼曲率;对一个测点来说,需要计算的参数有七个:五个直角坐标值（垂深、水平长度、N坐标、E坐标、视平移）和两个极坐标（水平位移、平移方位角）.轨迹计算时，必须首先算出每个测段的坐标增量,然后才能求得测点的坐标值。
钻井与完井工程(第一至第四章)
(a)脆性岩石
(b)塑脆性岩石
(c)塑性岩石
W 硬度： p y A
屈服极限： 0 W0
A
AF 面积OABC 塑性系数：k AE 面积ODE
第二节 岩石的研磨性与可钻性
一、岩石的研磨性
岩石研磨性概念：钻井过程中，钻井工具和岩石产生连续的或间歇的接触
和摩擦，从而在破碎岩石的同时，这些工具本身也受到岩石的磨损而逐渐变钝甚 至损坏。岩石磨损这些材料的能力称为岩石的研磨性。 研磨性磨损是由钻头工作刃与岩石相摩擦的过程中产生微切削、刻划、擦痕等 所造成，属表面磨损。这种研磨性磨损除了与摩擦副材料性的性质（如化学组成和 结构）有关外，还取决于摩擦的类型和特点、摩擦表面的形状和尺寸（如表面粗糙 度）及摩擦面的介质等因素。研磨性磨损是一个十分复杂的问题。
σ σ =σ
1
σ
1
2
3
σ
3
σ
(a)液压作用下的压（拉）试验 （常规三轴试验） σ
1
2
(b)用三个液缸的柱塞进行的 三面压缩试验（真三轴试验） σ
1
σ
σ
2
3
(c)液压作用下的压扭试验
(d)液压作用下的两面柱塞 压缩试验
σ
1
σ
3
（a）压缩试验
（b）拉伸试验
常规三轴试验
P=σ
1
=σ
2
τ
2. 三轴应力下岩石的强度和变形的特点
由岩石可钻性概念和研究方法可知，岩石可钻性会因条件不同，所以实际应用时就有一定 的困难。如果设法固定工作条件，使可钻性指标只反映岩石破碎难易程度，有可能就能克 服应用时的问题，采用微钻头可钻性是行之有效的研究方法。 所谓微钻头岩石可钻性是指在室内固定测试条件下，通过微钻头模拟试验，将所测得 的微钻头指标称之为微钻头岩石可钻性或条件可钻性。我国钻井界目前广泛采用的岩石可 钻性测定仪为华东Ⅲ型微钻头测定仪。测试条件为：钻压W＝889.7牛，转速N＝55转／分， 钻头直径D＝31.75毫米（它是由八片厚2.5毫米硬质合金材料组成的，硬度为HRC ≌ 58）。 实测记录钻孔深度H为2.4毫米所需的时间。测量精度要求控制在测量仪器本身允许的误差 范围以内。 由测量值表示的钻速公式可知，当以钻速作为可钻性指标时，钻进速度V与测量钻进深度 H和钻进时间T之间的表达式为：
钻井技术指标及钻井时间划分方法
钻井技术指标及钻井时效划分办法1钻井技术指标1.1钻井进尺：是反映钻井工程进度工作量的基本指标，包括钻井进尺、取心进尺、地质报废进尺和自然灾害造成的其它报废进尺，不包括工业水井进尺、钻井工程报废进尺和返工进尺。
返工进尺是指回填、重钻的钻井进尺，重钻至原井深后再计算进尺，但未达到原井深而完井则未达到部分计入报废进尺，多次重钻多计入返工进尺，返工进尺不作为钻井进尺上报。
工程报废进尺是指由于钻井工程事故或复杂造成的报废进尺，对于探井未钻达目的层，因钻井事故决定不再继续钻进时，对按设计要求取全取准地质资料的井段，可以计入钻井进尺，没有取得设计上要求的地质资料的井段计入工程报废进尺。
1.2 速度指标1.2.1 钻机台月：是综合反映投入钻井工作的钻机台数和每台钻机工作时间长短的指标。
由于钻井事故或自然灾害造成的报废及返工进尺所消耗的时间一律计入钻机工作时间，计入钻机台月数。
计算公式：钻机台月（台月）=各井自第一次开钻到完成止的全部时间（天或小时）/30天（或720小时）1.2.2 钻机月速度：是指一部钻机工作一个台月所完成的进尺。
计算公式：钻机月速度（米/台月）=钻进进尺（包括取心进尺）/钻机台月1.2.3 机械钻速：是衡量单位纯钻进时间内钻井效率的指标。
计算公式：机械钻速（米/小时）=钻井进尺（包括取心进尺）/纯钻进时间（包括取心钻进时间）1.3 钻井周期划分1.3.1 钻井周期（钻井时间）：是指一口井自开钻时间至完钻时间的全部时间（天：小时）。
开钻时间是指钻机完成搬安并试运转后，钻头进入转盘面开始钻进的时间；完钻时间是指完成设计要求的井深或根据地质要求完钻的井深钻头提出转盘面的时间，如根据地质要求需加深，以完成最终完钻的井深钻头提出转盘面的时间为准，加深前的电测时间应计入完井时间。
由于口袋不够需加深钻进的时间不计入钻井时间应计入完井时间。
钻井时间不包括中途测试时间、VSP 测井、原钻机试油等时间。
1.3.2 建井周期（建井工作时间）：是完成一口井所需的全部时间，即从一开到完井的全部时间，包括钻井时间和完井时间。
钻井油气上窜速度计算1
4
钻位 油气层深度
1300.00 开泵时间 475.00 见显示时间
4 月 7 日 8 ： 04 开泵到见 4 月 7 日 8 ： 51 显示时间
5
迟到时间
15
起钻停泵时间
4月7 日7 ：5
静止时间 1.42
油气上窜速度
29.41
组份绝对百含量 分比
名称
(ppm)
相对含量(%)
C1
6.1503
72.70
C2
0.8903
10.52
C3
0.7096
8.3
0.5076
6.00
IC5
0
0.00
NC5
0
0.00
井深（m）
2247 直径
Ⅰ井眼直径D(m)
Ⅱ井眼直径D(m)
Ⅰ钻铤直径d(m)
Ⅱ钻铤直径d(m)
Ⅲ钻铤直径d(m)
Ⅰ钻杆直径d(m)
Ⅱ钻杆直径d(m)
理论迟到时间
长度 215.9 2247
应用
0 0 井眼
158.8 126.26 Ⅰ井眼
Ⅰ井眼
Ⅰ井眼
127 2120.74 Ⅰ井眼
Ⅰ井眼
应用钻具
Ⅰ钻铤直径环空体积 Ⅱ钻铤直径环空体积 Ⅲ钻铤直径环空体积 Ⅰ钻杆直径环空体积 Ⅱ钻杆直径环空体积
环空体积 （m3）
2.12 0.00 0.00 50.75 0.00
钻井液排量
2.1 π 3.14
钻具总环空体积
52.87
迟到时间 备注
Ⅰ井眼 Ⅱ井眼
25.18 现引用的为钻头直径井段 现引用的为套管内径井段 现用为切12H27-3井二开（只需填写蓝色背景数值）
钻井工程1主要技术指标及质量要求直井身质量要求井深m
（一）钻井工程1.主要技术指标及质量要求2.井型、井身结构及钻具组合井型：使用直井和定向井（丛式井）两种，通常丛式井组布置4-7口井。
井身结构：一开:Φ311mm钻头⨯表层井深m+Φ244.5mm（钢级为J55、壁厚8.94mm）套管⨯表层井深；二开:Φ215.9mm钻头⨯设计完钻井深+Φ139.7 mm套管（钢级为N80、壁厚7.72mm）⨯设计深度（1）直井采用二开井结构（一开钻入稳定基岩20m）A. 一开钻具组合Φ311.1mm钻头+Φ158.8mm钻铤+方钻杆B. 二开钻具组合：Φ215.9mm钻头+Φ158.8mm钻铤+Φ127mm钻杆+Φ133方钻杆C. 取心钻具组合Φ215.9mm取心钻头+Φ177.8mm绳索取心钻具+Φ177.8mm镗孔钻铤×3根+Φ127mm钻杆+Φ133方钻杆（2）定向井采用二开井结构（一开钻入稳定基岩20m）A. 一开钻具组合Φ311.1mm钻头+Φ158.8mm钻铤+Φ127mm钻杆+Φ133方钻杆B.二开直井段钻具组合Φ215.9mm钻头+Φ158.8mm钻铤+Φ214mm稳定器+Φ127mm钻杆+Φ133mm方钻杆C. 定向造斜段钻具组合：(a)Φ215.9mm钻头+Φ165 mm弯螺杆+定向接头+Φ158.8mm无磁钻铤+Φ158.8mm钻铤+Φ127加重钻杆+Φ127钻杆+Φ133mm方钻杆(b)Φ215.9mm钻头+Φ165 mm直螺杆+定向弯接头+Φ158.8mm无磁钻铤+Φ158.8mm钻铤+Φ127钻杆+Φ133mm方钻杆D.稳斜段钻具组合满眼钻具组合或带动力钻具的复合钻。
3.钻井主要设备要求4.钻井液一开：坂土浆钻井液；二开：聚合物钻井液。
（具体参数见钻井工程设计）5.下套管方案（1）表层套管串结构：Φ244.5mm套管+联顶节（2）生产套管串结构：Φ139.7mm浮鞋+Φ139.7mm套管1根+Φ139.7mm浮箍+Φ139.7mm套管串+Φ139.7mm短套管1根+Φ139.7mm套管串+联顶节（3）套管串结构要求（生产套管）a阻位至浮鞋10米左右；b磁定位短套管的位置在主力目的煤层顶上20±5米左右；c套管接箍不能进煤层，煤层厚超过套管长度，接箍可排在夹煤矸石中部；d须使用套管头；e一口井配备至少12个扶正器。