【文章內容簡介】 ） 均重 （ N/m） 抗拉強度（ kN） 抗擠強度 （ MPa） 內徑 （ mm） ?s （ kN） J55 由公式 32 可知 第 三 段套管下入深度為 ? ? 3 ????D， 取 m15002 ?D 。 則第 二 段套管使用長度為 ? ?m50415002021322 ????? DDL ， 因此 套管根數(shù)為 )( 2 根??? Ln ， 實際取 56?n 根 。 故第 二 段套管實際使用長度為 )m( ???L ， 第 三 段套管實際下入深度為 ? ?m4 9 4 . 0 92 0 0 4223 ????? LDD 。 套管實際所受擠壓力為 ? ?M P 4 9 40 0 9 8 3dt ????? D?? 查《鉆井手冊（甲方）》可知 ? ? ? ?MP . 1 3 9 7π41 6223S ????? ?? 故 ???? 根據(jù)曲線可知 sz ??? ， 則 ? ?sz ???? ??? ， 因此 套管 實際所受拉力為 ? ? 3Bz ???????? ??????? ?L qK? 東北石油大學本科生課程設計 10 故 ? ? ? ?sztz ??????? ???? S ， 滿足雙軸應力校核要求。 校核 第三段 套管 及確定其 使用長度 第三段套管使用長度為 ? ? ?? DL ， 因此 套管根數(shù)為 )( 3 根??? Ln ， 實際取 164?n 根。 故第三段套管實際使用長度為 )m( 4 9 6 43 ???L 。 第三段套管所受最大拉應力為 ? ? 3Bz ???????? ??????? ?L qK? 而 ? ? ? ? ????? S? ， 滿足抗拉強度要求。 表層套管柱設計 由公式 31 可知 ， 最大外擠壓力為 ? ?M P 33doc ??????? ??Dp ? 而 允許抗外擠強度為 ? ?M P a7 0 8 2 2 9 6 ????? Spp 查《鉆井手冊（甲方）》選擇表層套 管 ： 表 34 表層套管鋼級選擇 鋼級 外徑 （ mm） 壁厚 （ mm） 均重 （ N/m） 抗拉強度 （ kN） 抗擠強度（ MPa） 內徑 （ mm） ?s （ kN） H40 323 則表層套管的根數(shù)為 ? ? ??n ， 實際取 根30?n ， 所以 實際使用長度為 ? ?m2 7 ???L 。 東北石油大學本科生課程設計 11 抗拉強度校 表層 套管所受最大拉應力為 ? ? 3Bz ??????? ?????? ?L qK? 故 ? ? ? ? 4 3 2kN2 9 8 0 7 3 6 6 4 6 5tz ????? S? ， 滿足抗拉強度要求。 套管柱設計結果 表 35 套管柱設計參數(shù) 表 井號 套管 類型 套管 層位 井段 （ m） 鋼級 外徑 （ m） 壁厚 （ mm） 根數(shù) 長度 （ m） SJ0076 常規(guī) 表層 0285 H40 30 280 SJ0076 常規(guī) 油層 J55 SJ0076 常規(guī) 油層 J55 56 SJ0076 常規(guī) 油層 20212095 J55 10 91 東北石油大學本科生課程設計 12 第 4 章 鉆 柱 設計 鉆鋌的設計 根據(jù) 鉆頭直徑選擇鉆鋌外徑 ， 鉆鋌長度取決于選定的鉆鋌尺寸與所需鉆鋌重量。 所需鉆鋌 長度 的計算公式 BcNc Kq SWL ??? （ 41） 式中 ： W 為 設計最大 鉆壓 ， kN； NS 為 安全系數(shù) , 此取 ?S ； BK 為 鉆井液 浮力系數(shù) ； cL 為 所需鉆鋌的長度 , m； cq 為 每次開鉆所需鉆鋌單位長度重量 ，mN ； n 為 每次開鉆所需鉆鋌的根數(shù) ， 每根鉆鋌的長度 。 計算鉆柱所受拉力的公式 ? ? ? ?? ? Bcc KqLqLp ???? （ 42） 式中 ： p 為 鉆柱所受拉力， kN； cL 為 鉆鋌長度 , m； cq 為 鉆鋌單位長度重量， mN ；L 為 鉆桿長度 , m； q 為 鉆桿單位長度重量 ， mN 。 Lp gd??外擠 （ 43） 式中 ： 外擠p 為 鉆桿所受外擠壓力 ， MPa； d? 為 最小鉆井液密度 ， 3g/cm 。 鉆鋌 及 鉆桿 長度的 計算 一次開鉆鉆具組合 （ 1） 鉆鋌長度的確定 查《鉆井手冊（甲方）》選擇鉆鋌 ,鉆鋌外 徑 ，內徑 ， 均重mN2190c ?q 。 東北石油大學本科生課程設計 13 此時 sdB ????? ??K， 最大鉆壓 kN40?W 。 則鉆鋌長度為 ? ? .2140 3Bc Nc ??? ????? ?Kq SWL， 所用 根數(shù)為 ? ? ??n 。 從 而實際用 3 根 鉆鋌 ， 鉆鋌 實際 度 為 ? ? ???L 。 （ 2） 鉆桿長度計算及安全校核 查《鉆井手冊（甲方）》選擇鉆桿 ， 鉆桿外徑 ，內徑 ， 均重 ?q ,鋼級 E 級 ， 鉆桿 ?F ， 安全系數(shù)為 ?S 。 計算最大安全靜拉載荷為： ① 安全系數(shù) 法 ： ? ? ty1a ???? SFF ② 設計系數(shù) 法： ? ? ? ? tyy1a ???? ??FF ③ 拉力余量法 ： ? ? y1a ?????? M O PFF 比 較三種安全校核知 設計系數(shù) 法 計算的 aF 值 最小 。 則 鉆桿許用長度為 ? ? ? ? 3 3B Bcca ???? ?????? ???? ? ?Kq KLqFL 因此 鉆桿長度為 ? ? ???L ， 所用 根數(shù)為 ? ? ??n ，實際取 根28?n ， 從而 鉆桿實際長度為 ? ? ???L 。 校核 鉆桿 抗擠 強 度 為 ? ? ? ?M P P 0 9 8 Dd ??????? ?? Lp 外擠 故安全校核所選鉆鋌及鉆桿滿足要求。 二次開鉆鉆具組合 （ 1） 鉆鋌長度的確定 查《鉆井手冊（甲方）》選擇 鉆 ， 鉆鋌外徑 ，內徑 ，均重東北石油大學本科生課程設計 14 mN1606c ?q 。 此時 sdB ????? ??K， 最大鉆壓為 kN180?W 。 則鉆鋌長度為 ? ? .21180 3Bc Nc ??? ????? ?Kq SWL， 所用 根數(shù)為 ? ? ??n 。 從而實際用 18 根鉆鋌，鉆鋌實際長度為 ? ?m1 6 3 . ???L 。 2．鉆桿長度計算及安全校核 查《鉆井手冊（甲方）》選擇鉆桿 ， 鉆桿外徑 ，內徑 ，均重 ?q ， 鋼級 E 級 ， 鉆桿 ?F ，安全系數(shù)為 ?S 。 計算最大安全靜拉載荷為： ① 安全系數(shù)法： ? ? ty1a ???? SFF ② 設計系數(shù) 法： ? ? ? ? tyy1a ???? ??FF ③ 拉力余量法： ? ? y1a ?????? M O PFF 比較三種安全校核知 設計系數(shù) 法計算的 aF 值 最小 。 則鉆桿許用長度為 ? ? ? ? 3 3B Bcca ???? ?????? ???? ? ?Kq KLqFL 因此 鉆桿長度為 ? ? 3 6 31 0 0 0 ???L ， 根數(shù)為 ? ? 6 ??n ， 實際取 根91?n ， 從而 鉆桿實際長度為 ? ? ???L 。 校核鉆桿抗擠強度 ? ? ? ?M P P 0 9 8 Dd ??????? ?? Lp 外擠 故安全校核所選鉆鋌及鉆桿滿足要求。 （ 1） 鉆鋌長度的確定 查《鉆井手冊（甲方）》選擇鉆 鋌， 鉆鋌外徑 ，內徑 ，均重 mN1606c ?q 。 東北石油大學本科生課程設計 15 此時 sdB ????? ??K， 最大鉆壓 kN80?W 。 則鉆鋌長度為 ? ? .2180 3Bc Nc ??? ????? ?Kq SWL， 所用 根數(shù)為 ? ? ??n ， 從而實際用 8 根鉆鋌， 鉆鋌 實際 長度為 ? ? ???L 。 查《鉆井手冊（甲方）》選擇鉆桿 ， 鉆桿外徑 ，內徑 ，均重 ?q ， 鋼級 E 級 ， 鉆桿 ?F ，安全系數(shù)為 ?S 。 計算最大安全靜拉載荷為： ① 安全系數(shù)法： ? ? ty1a ???? SFF ② 設計系數(shù)法： ? ? ? ? tyy1a ???? ??FF ③ 拉力余量法： ? ? y1a ?????? M O PFF 比較三種安全校核知 設計系數(shù) 計算的 aF 值 最小 。 則鉆桿許用長度為 ? ? ? ? 3 3B Bcca ???? ?????? ???? ? ?Kq KLqFL 因此 鉆桿長度為 ? ? 4 2 4 9 5 ???L ， 根數(shù)為 ? ? ??n ， 實際取 根156?n ， 從而 鉆桿實際長度為 ? ? ???L 。 校核鉆桿抗擠強度 ? ? ? ?M P P a0 4 4 4 2 20 0 9 8 Dd ??????? ?? Lp 外擠 故安全校核所選鉆鋌及鉆桿滿足要求。 查《鉆井手冊（甲方）》選擇鉆 ,鉆鋌外徑 ，內徑 ，均重mN1606c ?q 。 此時 84 sdB ????? ??K， 最大鉆壓 kN180?W 。 東北石油大學本科生課程設計 16 則鉆鋌長度為 ? ? .21180 3Bc Nc ??? ????? ?Kq SWL， 所用 根數(shù)為 ? ? ??n 。 從而實際用 18 根鉆鋌 ， 實際鉆鋌長度為 ? ? ???L 。 2．鉆桿長度計算及安全校核 查《鉆井手冊（甲方）》選擇鉆桿 ， 鉆桿外徑 ，內徑 ，均重 ?q ， 鋼級 E 級 ， 鉆桿 ?F ，安全系數(shù)為 ?S 。 計算最大安全靜拉載荷為： ① 安全系數(shù)法： ? ? ty1a ???? SFF ② 設計系數(shù)法： ? ? ? ? tyy1a ???? ??FF ③ 拉力余量法： ? ? y1a ?????? M O PFF 比較三種安全校核知 設計系數(shù) 法計算的 aF 值最小 。 則鉆桿許用長度為 ? ? ? ? 33B Bcca ???? ?????? ???? ??Kq KLqFL 因此 鉆桿長度為 ? ? ???L 。 鉆桿 所用 根數(shù)為 ? ? 6 ??n ， 實際取 根212?n ， 從而 鉆桿實際長度為 ? ? 9 2 ???L 。 校核鉆桿抗擠強度 ? ? ? ?M P P 9 3 60 0 9 8 Dd ??????? ?? Lp 外擠 故安全校核所選鉆鋌及鉆桿滿足要求。 東北石油大學本科生課程設計 17 鉆柱設計結果 鉆柱設計參數(shù) 表 井段 （ m） 鉆頭尺寸（ mm） 鉆鋌 外徑 mm） 鉆鋌 內徑（ mm） 鉆鋌 根數(shù) 鉆桿 外徑（ mm） 鉆桿內徑（ mm） 鉆桿 根數(shù) 0285 3 28 2851000 18 91 10001495 8 156 14952100 18 212 東北石油大學本科生課程設計 18 第 5 章 鉆井液設計 鉆井液的 計算 公式 井筒內鉆井液體積 i2in1i 4π LDV ???井筒 （ 51） 式中 ： 井筒V 為 井筒內鉆井液的體積， m3 ； iD 為 第 i 段井徑 ， m； iL 為 第 i 段井眼長度 ， m。 地面循環(huán)量 由于井深為 2100m， 選擇 30 鉆機則地面循環(huán)量為 3m120?循環(huán)V 。 損耗量 損耗量為 ? ? %20??? 循環(huán)井筒損耗 VVV （ 52） 需要加入粘土 、清水 的量 土土水原漿 ?mVV ?? （ 53） 1%5 水土 Vm ?