鉆井工程理論與技術(shù)復(fù)習(xí)題-最新資料(編輯修改稿)
2025-05-14 12:51 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 磨速。它的倒數(shù)相當(dāng)于不考慮牙齒磨損影響時的鉆頭理論壽命。E的物理意義： 考慮牙齒磨損對鉆速和牙齒 磨損速度影響后的進(jìn)尺系數(shù)。它是牙齒最終磨損量的函數(shù)。J/S的物理意義：不考慮牙齒磨損影響時的理論進(jìn)尺。射流的擴(kuò)散角： 射流縱剖面上周界母線的夾角稱為 射流擴(kuò)散角（如圖413中的α）。 射流擴(kuò)散角α表示了射流的密集程 度。顯然，α越小，則射流的密集 性越高，能量就越集中。速度分布規(guī)律 在射流軸線上 ① 在噴嘴出口斷面，各點的速度基本相 等，為初始速度。 ② 射流中心部分保持初始速度流動的流 束，稱為射流等速核。 ③ 等速核長度與噴嘴直徑和流到形狀有 關(guān)。在等速核以內(nèi)，射流軸線上的速 度等于出口速度；超過等速核以后， 射流 軸線上的速度迅速降低。射流軸線上的速度衰減規(guī)律④ 在射流任一橫截面上，射流軸心上 的速度最高，由中心向外速度很快 降低，到射流邊界上速度降為零。射流對井底的清洗作用：（1）射流的沖擊壓力作用（2）漫流的橫推作用射流水力參數(shù)包括：1. 射流噴射速度2. 鉆頭水力參數(shù)是射流水力能量和噴嘴損耗能量的綜合反映，包括鉆頭壓力降和鉆頭水功率。按水力參數(shù)優(yōu)選的目的，希望獲得較高的鉆頭壓降和鉆頭水功率。提高鉆頭水力參數(shù)的主要途徑 1. 提高泵壓ps和泵功率Ps 2. 降低循環(huán)壓耗系數(shù)Kl （1）使用低密度鉆井液 （2）減小鉆井液粘度 （3）適當(dāng)增大管路直徑 3. 增大鉆頭壓降系數(shù)Kb 唯一有效的途徑是減小噴嘴直徑。 4. 優(yōu)選排量Q鉆桿內(nèi)外壓耗：鉆鋌內(nèi)外壓耗：稱為整個循環(huán)系統(tǒng)的壓耗系數(shù)鉆井泵的工作狀態(tài)： 根據(jù)泵排量的大小，可將鉆井泵的工作分為兩種工作狀態(tài)： （1）額定泵壓工作狀態(tài) 當(dāng)Q≤Qr時，ps=pr，PS≤Pr （2）額定功率工作狀態(tài) 當(dāng)Q＞Qr時， Ps=Pr ，pS pr 鉆井泵的實際工作狀態(tài)取決于所選用鋼套的大小。只有當(dāng)泵排量等于額定排量時，鉆井泵才能同時達(dá)到額定輸出功率和額定泵壓。因此，應(yīng)盡量選用額定排量與實用排量相近的缸套。各水力參數(shù)隨排量變化的規(guī)律：由曲線可知，選擇一個排量不可能使四個參數(shù)同時達(dá)到最大，那麼究竟按照什麼標(biāo)準(zhǔn)選擇排量呢？ 三種選擇方式： 以Nb 為標(biāo)準(zhǔn)選排量稱為最大水功率工作方式。 以Fj 為標(biāo)準(zhǔn)選排量稱為最大沖擊力工作方式。 以Vo 為標(biāo)準(zhǔn)選排量稱為最大噴射速度工作方式。當(dāng)Q＞Qr時 ： 當(dāng)Q＜Qr時： 不同井深和排量下鉆頭水功率的變化 規(guī)律圖象如圖421所示。其中，D0＜D1＜D2＜D3＜DNc＜D5＜DNa＜D7。1→2，D≤DNc時：鉆頭水功率最高時的排量為額定排量， 此時泵處于額定功率工作狀態(tài)。2→3，井深 DNcD≤DNc 時： 泵處于額定泵壓工作狀態(tài)。3→4，井深D＞DNa時，Qopt= Qa Qa為滿足攜帶巖屑所需要的最低排量。2點和3點是兩個轉(zhuǎn)折點，有特殊意義。 2點對應(yīng)的深度 LNC 為第一臨界井深，該井深是鉆井泵由額定功率工作方式向額定泵壓工作方式的轉(zhuǎn)折點。 3點對應(yīng)的深度 Lna 為第二臨界井深。當(dāng)L=LNc時，最優(yōu)排量：當(dāng)井深 L=Lna 時，最優(yōu)排量： 水力參數(shù)優(yōu)化設(shè)計的主要任務(wù)是確定鉆井液排量、選擇合適的鉆頭噴嘴直徑和泵的鋼套直徑。井眼軌道：一
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