。
a?Kg?Kc?m?Lc?1.30352?10?3?2.98190?10?3?3.73697?10?6?100 （P154） ?3.91172?10?3
当井深D?2000m时，钻杆长度Lp?2000?100?1900m。
循环系统压耗： P154、式（4-83）
?pL?(mD?a)Q1.8?(3.73697?10?6?2000?3.91172?10?3)?221.8?0.01138566?22
8、已知：钻头直径db?215.9mm；喷嘴流量系数C?0.98；
1.8?2.97(MPa)
钻铤外径dc?177.8mm（内径dci?71.4mm）、长度Lc?120m； 内平钻杆、外径dp?127.0mm（内径dpi?108.6mm）； 钻井液密度?d?1.64g/cm3、塑性粘度?pv?0.047Pa?s； 排量Q?22L/s；要求环空返速va?0.7L/s； 地面管汇压耗系数Kg?1.07?10?3MPa?s1.8?L?1.8； 配备2台3NB-1000钻井泵；地面泵压不超过18Mpa； 当前井深D?4000m。
试按最大钻头水功率方式对该井深处进行水力参数设计。
解：（1）确定最小排量Qa： P162、式（4-112）
Va?18.2418.24??0.515(L/s)?d?dh1.64?21.59
要求环空返速va?0.7L/s，则实取va?0.7L/s
携岩要求最小排量： P163、式（4-116）
Qa??422(dh?dp)?va??4(21.592?12.72)?0.7?16.76(L/s)
-可编辑修改-
。
（2）计算环空压耗系数：
钻铤内外压耗系数： P153、式（4-82）
?0.51655?0.575030.8.2Kc??d??0?L??pvc?4.831.8?d(d?d)(d?d)cihchc???0.51655?0.575030.80.2 ?(1.64)?(0.047)?120???4.831.8?(21.59?17.78)(21.59?17.78)???(7.14)??0.80593?120?(4.12440?10?5?1.39836?10?5)?5.34111?10?3
内平钻杆，则常数B?0.51655
?B?0.57503m??????4.8?31.8?d(d?d)(d?d)??hphp?pi??0.51655?0.575030.80.2 （P153）?(1.64)?(0.047)???4.831.8?(21.59?12.7)(21.59?12.7)???(10.86)??0.80593?(5.50971?10?6?1.41151?10?6)0.8d0.2pv?5.57799?10?6
a?Kg?Kc?m?Lc
?1.07?10?3?5.34111?10?3?5.57799?10?6?120?5.7404?10?3 （P154）
井深D?4000m时压耗系数：
KL?mD?a?5.57799?10?6?4000?5.7404?10?3?0.028 （P154）
（3）选择缸套直径
钻井泵排量Qr?Qa（携岩要求的最小排量），要求
16.75?18.61(L/s)。 0.9由P156、表4-6知，3NB-1000钻井泵、选择140mm缸套时:
-可编辑修改-
。
额定排量Qr?27.1L/s，额定泵压pr?24.3MPa；考虑钻井泵上水效率，则
24.3×0.90=21.87MPa 27.1×0.90=24.39L/s
根据限定条件－“地面泵压以不超过18MPa较合适”，则: 泵的工作额定泵压Pr=18MPa，工作额定排量Qr=24.39L/s
（4）计算按最大钻头水功率方式下的临界井深
第一临界井深： P159、式（4-96）
?3pra185.7404?10Dpc?-?- 1.8m2.8?5.57799?10?6?24.391.85.57799?10?62.8mQr?3.6699?103?1.0291?103?2639.48(m)
第二临界井深为: P159、式（4-97）
Dpapra185.7404?10?3???? 1.8m2.8?5.57799?10?6?16.761.85.57799?10?6 2.8mQa?7.21014?103?0.33179?103?6214.37(m)（5）计算优选排量
当前井深D?4000m，Dpc?D?Dpa，则最优排量：
Qopt?pr???2.8KL?????11.818?????2.8?0.028??11.8?20.49(L/s) P158、式（4-92）
（6）确定喷嘴直径
当前井深D?4000m处的循环压耗： P158、式（4-92）或（4-93）
?pl?KL?Q1.8?0.028?20.491.8?6.43(MPa)
或 ?pl?0.357pr?18.0?0.357?6.43(MPa) 当量喷嘴直径：P160、式（4-99）
-可编辑修改-
。
de?4
0.126?d?Qpr?C22opt?0.126?d?Q??2?p?Cr?2opt2?0.126?1.64?20.49??4?1.497(cm)2?18?0.98?14
（7）计算各水力参数
泵压：ps?pr?18(MPa)
钻头压降：?pb?ps??pl?18?6.43?11.57(MPa) 10Q10?20.49??116.47(m/s)射流喷速：Vj?A03.14?1.4972/40.05?dQ30.05?1.64?20.493??227.72(kW) 22射流水功率：Pj?A03.14?1.49724??1.64?20.492?3.82(kN) 射流冲击力：Fj?100A?23.14100??1.49704?dQ2??钻头水功率：Pb?
第4章补充复习题：
1、 2、 3、
PjC2?227.72?237.09(kW) 20.98提高钻头水力参数的途径？（P154-155 水力参数优化设计步骤？（P162-163
名词解释：门限钻压（P125）、压持效应（P127）、
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第五章 井眼轨道设计与轨迹控制（P211）
34. 井斜方位角与象限角的换算
解：（1）方位角： 50o，
0o
象限角： N50 o E， N90 o E， S5 o E，
N0 o
（2）象限角：
S13.5oE， S70oW， N50oE， N33oW
50o，
327o
S20 o W， N45 o W，
90o，
175o，
200o， 315o，
方位角： 166.5o， 250o，
35.用两种井眼曲率公式分别计算表中所列三个测斜段井眼曲率。
测 段 段长/m 井斜角?1/o/?2/o 方位角?1/o/?2/o 狗腿角/ ? 法1 曲率?/30m 狗腿角/ ? 法2 曲率?/30m
解：（1）Lubinski公式： P170：式（5-1）、（5-2）
狗腿角：cos??cos?A?cos?B?sin?A?sin?B?cos(?A??B) 平均井眼曲率：Kc?30?8.52 51.17 5.37 5.45 9.37 51.11 59.70 5.36 6.26 3 15 1 33 3 194 6.00 80 100 2 35 85 160 35 303 3 35 39 295 59.62 6.25 ?Dm
-可编辑修改-
中国石油大学(华东)钻井工程课后题答案
