钻头直径为215mm4mm铆钉用多大的钻头压指数是多少

钻井工程复习题-五星文库
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钻井工程复习题
导读:※&习题一&,第一章思考题与习题,※&习题二&,※&习题三&,1.钻井液与钻井工程关系如何?钻井液有哪些功用?,※&习题四&,※&习题五&,※&习题一&第一章思考题与习题1.简述地下各种压力的基本概念及上覆岩层压力、地层空隙压力和基岩应力三者之间的关系。2.简述地层沉积欠压实产生异常高压的机理。3.简述在正常压实的地层中岩
※&习题一&
第一章 思考题与习题
1.简述地下各种压力的基本概念及上覆岩层压力、地层空隙压力和基岩应力三者之间的关系。
2.简述地层沉积欠压实产生异常高压的机理。
3.简述在正常压实的地层中岩石的密度、强度、空隙度、声波时差和dc指数随井深变化的规律。4.解释地层破裂压力的概念,怎样根据液压实验曲线确定地层破裂压力。
5.某井井深2000m,地层压力25MPa,求地层压力当量密度。
6.某井垂深2500m,井内钻井液密度为1.18g/cm3,若地层压力为27.5MPa,求井底压差。
7.某井井深3200m,产层压力为23.1MPa,求产层的地层压力梯度。
8.某井钻至2500m,钻进时所用的钻头直径为215mm,钻压160kN,钻速110r/min,机械钻速
7.3m/h,钻井液密度1.28g/cm3,正常条件下钻井液密度为1.07g/cm3,求d和dc指数。
9.岩石的硬度与抗压强度有何区别?
10.岩石的塑性系数是怎样定义的?简述脆性、塑脆性和塑性岩石在压入破碎时的特征。
11.岩石在平行层理和垂直层理方向上的强度有何不同?岩石的这种性质叫什么?
12.岩石受围压作用时,其强度和塑脆性是怎样变化的?
13.影响岩石强度的因素有哪些?
14.什么是岩石的可钻性?我国石油部门采用什么方法评价岩石的可钻性?将地层按可钻性分为几级?
15.井底和井眼周围地层岩石受哪些力?
16.水平地应力是怎样产生的?它与上覆岩层压力的关系是怎样的?
17.什么叫有效应力、有效上覆岩层压力、各向压缩效应?
※&习题二&
1.评价钻头性能的指标有那几项?
2.石油钻井钻头可分为哪几类?哪类钻头用量最大?
3.简述刮刀钻头破岩原理。
4.刮刀钻头其刀翼结构角有哪几个?有什么影响?如何取值?
5.铣齿牙轮钻头和镶齿牙轮钻头有哪些不同?
6.牙轮钻头有哪几副轴承?按结构不同可分为几类?滑动轴承有什么特点?
7.牙轮钻头的储油润滑密封系统包括几部分?其作用是什么?
8.牙轮的超顶、移轴和复锥各产生哪个方向的滑动?
9.牙轮的布置方案有哪几种?
10.牙轮钻头在井底工作时有哪几种运动形式?
11.简述牙轮钻头破岩原理
12.国产三牙轮钻头有哪几个系列?试解释 HP5的含义。
13.IADC钻头编码的三位数各代表什么?解释&221”、“635&、的含义。
14.与牙轮钻头相比,金刚石材料钻头有哪些突出优点?
15.按切削齿材料可将金刚石钻头分为几种类型?
16.天然金刚石钻头及TSP钻头常用的水力结构有哪几种?各有何优点?
17.天然金刚石钻头是怎样破碎岩石的?适用钻什么样的地层?
18.“PDC”的含义是什么?有哪些特点?
19.PDC钻头的切削齿布置有哪几种方式?有何特点?
20.PDC钻头切削刃的后倾角和侧倾角各起什么作用?
21.PDC钻头是怎样破碎岩石的?适用于什么样的地层?
22.TSP钻头与PDC钻头相比有什么优点?
23.钻柱主要由哪几部分组成?其主要功用有哪些?
24.钻杆的API钢级有哪几种?
25.为什么钻柱下部使用钻挺而不使用钻杆?
26.内平、贯眼和正规三种接头的主要区别是什么?
27.钻柱在井下的运动形式可能有哪几种?
28.井下钻柱受到哪些力的作用?最主要的作用力是什么?
29.何谓钻柱的中性点?为什么要保证中性点落在钻挺上?
30.钻柱的哪些部位受力最严重?都受到什么载荷的作用?
31.钻柱设计应满足哪些要求?32.在条件允许的情况下,为什么要尽可能选用大尺寸钻柱?
33.什么叫复合钻柱,使用复合钻柱有何优点?
34.钻杆柱设计主要考虑哪种力的作用?强度条件是什么?
35.什么叫最大安全静拉载荷?如何确定钻柱的最大安全静拉载荷?
36.某井用241mm钻头,178mm钻铤(线重1632N/m)和127mm钻杆(线重284.78N/m),设计钻压为180kN,钻井液密度为1.28g/cm3,试计算所需钻挺长度。
37.已知井深1500m,钻压W=14t,钻井液密度为1.389/cm,,钻具结构为:216mm钻头+165mm钻铤200m(线重136.24kg/m)+127mm钻杆1300m(线重29.04kg/m).求中性点所在井深。
38.试计算由114mm内外加厚,壁厚为10.92mm的E级钻杆和138mm内外加厚,壁厚为10.54mm的E级钻杆组成的复合钻柱在密度为1.2g,/cm3的钻并液中的可下深度。若将138mm钻杆换成114mm内外加厚,壁厚为10.92mm的95(X)级钻杆,可下深度又是多少?
39.某井用318mm钻头钻至3500m,试根据以下条件进行钻柱设计:
钻井液密度为1.25g/em3;钻压:W=200kN;拉力余量:MOP=450kN;安全系数:St=1.30;卡瓦长度Ls=406.4mm,正常润滑;井针角为6°;库存钻具:钻挺:229mm钻艇(线重2860N/m)27m,7in钻挺(线重1632N/m)81m,165mm钻挺(线重1362.4N/m)供应充足。钻杆:E级127mm钻杆(线重284.78N/m)900m,95(X)}及105(G)级127mm钻杆(线重284.78N/m)供应充足。
※&习题三&
1.钻井液与钻井工程关系如何?钻井液有哪些功用?
2.说明钻井液的一般组成及钻井液的分类。
3.大多数钻井液属什么流体类型,写出其流变方程。
4.说明静切力、动切力、表观粘度、塑性拈度的物理意义。怎样调整这些参数?
5.令有一种液体在管中作层流流动,管长L=15cm的管段两端压差△P=3kPa,求半径R=3cm处的液层所受的剪切应力是多少?
6.钻井液的流态对钻井作业影响如何?
7.今用旋转粘度计测得钻井液的Φ600=76,Φ300=5连,计算该钻井液的、、。
8.说明瞬时滤失、动滤失、静滤失各自的涵义。
9.从静滤失方程分析影响静滤失量的因素。
10.降滤失剂是如何起降滤失作用的?
11.引起井壁不稳定的因素有哪些?
12.从钻井液角度出发,为了防止井塌应采取什么措施?
13.说明钻井液固相对钻速的影响。
14.固相控制设备有几种,各自的使用范围如何?
15.引起油气储层损害的主要原因是什么?怎样预防。
16.哪些完井液适用于钻油气储层?
※&习题四&
钻井参数优选
1.影响钻进速度的因素的可控因素的意义?主要包含哪些因素?
2.影响钻进速度的因素的不可控因素的意义?主要包含哪些因素?
3.门限钻压、牙齿磨损量、压持效应的概念
4.什么是水力净化系数?什么是压差影响系数?各自的取值范围?
5.某井用直径Φ200mm241型钻头钻进,钻压W=196kN,转速n=70r/min,井底净化条件较好,钻头工作14h以后起钻,已知Af=2.33×10-3。求牙齿磨损量hf。
6.某井用直径Φ200mm211型钻头钻进,钻压W=196kN,转速n=80r/min,钻头工作14h以后起钻,轴承磨损到B6级,求轴承工作系数b。
7.已知某井五点法钻进实验的结果如下表所示:
求该地区的门限钻压M和转速指数λ。
8.射流的概念及分类。
9.等速核内射流速度的分布如何?超过等速核长度范围轴心射流速度如何变化?
10.射流对井底有哪些作用?
11.射流对井底的清洗作用有几种作用形式?
12.射流水力参数包括那几个?
13.钻头水力参数包括哪些?钻头水功率与射流水功率有何关系?
14.提高钻头水功率有哪些途径?
15.最小携岩排量、岩屑运载比(岩屑举升效率)的概念。
16.在额定泵功率和额定泵压条件下获得最大钻头水功率的条件各是什么?
17.在额定泵功率和额定泵压条件下获得最大射流冲击力的条件各是什么?
18.某井使用215.9mm钻头钻进,喷嘴流量系数C=0.96,井内钻井液密度为1.42g/cm3,排量为16L/s。若要求井底比水功率为0.418kW/cmz,且三个喷嘴中拟采用一个直径为9mm,另两个为等径。试求另两个喷嘴的直径,并计算射流水力参数和钻头水力参数。
19.某井钻进215.9mm井眼,使用127mm内平钻杆(内径108.6mm),177.8mm钻铤(内径
71.4mm)100m。测得钻井液性能ρd=1.2g/cm3, PV=0.022Pa?s,pg=0.34Mpa,Q=22L/s。试求m、a值及井深2000m时循环系统的压力损耗。
20.条件同题5,求允许泵压分别为17.3MPa,14.2MPa时钻头所可能获得的压降及相应的喷嘴当量直径(喷嘴流量系数C=0.96)和射流水力参数。
21.已知某井用215.9mm钻头钻进,井眼扩大处井径310mm,钻杆外径127mm,排童21L/s。钻井液密度1.16g/cm3,其范氏粘度计600、300r/min的读数分别为65、39。岩屑2.52g/cm3,平均粒径6mm。试校核岩屑举升效率。
22.某井采用15.9mm钻头钻进(喷嘴流量系数C=0.98),177.8mm钻铤(内径71.4mm)120m,所用钻杆为127mm内平钻杆(内径108.6mm)。井队配备有两台NB-1000钻井泵,根据经验,对整个循环来统而言,地面泵压以不超过18MPa较合适;Kg取值1.07×10-3MPa?s1.8?L-1.8。预计钻进到4000m处钻并液密度为1.64g/cm3,塑性粘度0.0047Pa?s。试按最大钻头水功率方式对该井深处进行水力参数设计。要求环空返速不低于0.7m/s.
※&习题五&
井眼轨道设计和轨迹控制
1.井眼执迹的基本参数有哪些?为什么将它们称为基本参数?
2.方位与方向的区别何在?请举例说明。井抖方位角有哪两种表示方法?二者之间如何换算?
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?
4.狗腿角、狗腿度、狗腿严重度三者的概念有何不同?
5.垂直投影图与垂直剖面图有何区别?
6.为什么要规定一个浏段内方位角变化的绝对值不得超过1800?实际资料中如果超过了怎么办?
7.测料计算,对一个测段来说,要计算哪些参数?对一个浏点来说,需要计算哪些参数?测段计算与测点计算有什么关系?
8.平均角法与校正.平均角法有什么区别?实际计算结果可能有什么差别?
9.直井轨迹控制的主要任务是什么?
10.引起井抖的地质原因中最本质的两个因素是什么?二者如何起作用?
11.引起井抖的钻具原因中最主要的两个因素是什么?他们又与什么因素有关?
12.井径扩大如何引起井科?如何防止井径扩大?
13.满眼钻具组合控制井抖的原理是什么?它能使并针角减小吗?
14.钟摆钻具组合撞制井抖的原理是什么?为什么使用它钻速很慢?
15.定向井如何分类?常规二维定向井包括哪些?
16.从钻井工艺的角度看,定向井的最大井抖角是大点好还是小点好?
17.多靶三段式与三段式有何区别?轨道设计方法有何不同?
18.轨道设计的最终结果包括哪些内容?
19.动力钻具造钎工具有哪几种形式?他们的造针原理有何共同之处?
20.螺杆钻具在定向井造针方面有何优点?
21.变向器与射流钻头造针原理有什么不同?它们能连续造针吗?
22.BHA是什么意思?它有什么用途?
23.轨迹控制的三个阶段的主要任务各是什么?
24.高边方向线与装置方向线各是怎样形成的?这两条线是否处在同一平面上?
25.装置角有什么重要意义?当装笠角等于2400时,井眼轨迹将如何发展?
26.有了装置角为什么还要有装置方位角?它们之问有什么关系?
27.动力钻具反扭角是如何产生的?为什么友扭角总是使装置角减小?
28.什么是定向?定向的目的和意义是什么?
29.井下定向的工艺过程有哪些?
30.定向键法是如何使测量仪器中罗盘的“发线”与造料工具的工具面对准?
31.无磁钻艇在定向中的作用是什么?什么情况下需要使用无磁钻挺?
32.水平井分类的依据是什么?为什么要分类?
33.水平井的难度主要表现在哪些方面?引起这些难度的原因是什么?
34.井料方位角与象限角的换算:
(1)将下列方位角用象限角表示:50°,90°,175°,200°,315°,0°;
(2)将下列象限角用方位角表示:S13.5°E,S70°W,N50°E,N33°W。
35.满眼钻具组合中扶位呈的计算。已知条件为:Dh=216mm,Da=215mm,Dc=178mm(内径75mm),E=20.594×1010Pa,pd=1.33kg/L,设计允许最大井针角3°。试求该组合的中扶正器距离钻头的最优距离。
36.钟摆钻具组合扶正器最优距离的计算。已知条件为:Dh=216mm,D扶=214mm,Dc=178mm(内径75mm),E=20.594×1010Pa,pd=1.33kg/L,设计允许最大井料角3°,钻压p=120kN。试求该组合扶正器距离钻头的最优距离。
37.某井钻至2000m深处,井料角310,井针方位角102。根据轨迹控制要求,希望钻进100m使井斜角达到33°,井斜方位角达到70°。求造斜工具的装里角和造斜率。
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市场营销技巧  西部钻探吐哈钻井公司& 新疆鄯善& 838202
  摘要:自激振荡式冲击钻井工具综合了冲击振动钻井技术、脉冲钻井技术的优势,在油田钻井中的运用表现良好。首先,对自激振荡式冲击钻井工具的工作原理及性能参数进行了分析。接着,对自激振荡式旋转冲击钻井工具在油田钻井中的运用进行了研究。在这个过程中,选取了吐哈油田A井、B井以及C井为研究对象。结果表明,自激振荡式旋转冲击钻井工具在地层适应性、钻井深度、钻进速度以及安全性等方面具有显著优势。
  关键词:自激振荡式冲击钻井工具;钻井深度;钻井速度
  随着油井开发的不断深入,油井深度地层坚硬度越来越高,这就对钻井工具提出了较高的要求。为了提高深层的钻井速度,在实践中发展出了超高压喷射钻井技术、脉冲空化射流钻井技术以及冲击钻井技术等钻井技术。这些技术尤其一定的适用性,然而仍存在投资大、需要配备高压钻井泵等缺陷和限制。因此,自激振荡式冲击钻井工具营运而生,它在集合冲击振动钻井与脉冲钻井这两类工具优势的基础上,可以有效控制深层岩石的受力,从而保证钻井速度。胜利油田在设备更新的过程中采用了自激振荡式冲击钻井工具,力求有效改善钻进的深度和深度。
  1.自激振荡式冲击钻井工具的工作原理及性能参数
  1.1 工作原理
  如图1所示,自激振荡式冲击钻井工具的基本结构包括钻头、冲击传递杆、自激振荡器以及钻柱连接部位。其基本原理是在旋转钻井上增设旋冲短节,使得其在工作的过程中产生高频冲击,从而可以对深层岩石产生周期冲击,将岩石破开。旋冲短节包括冲击传递杆与自激振荡器这两个核心结构。它产生的冲击力分为机械冲击和水利脉冲这两类,前者主要是实现破岩,后者则可以有效改善井底清洗,从而合力改善岩石受力,提升钻井的深度和深度。
  图1 旋冲短节工作原理示意图
  1.2 性能参数
  如表1所示,自激振荡式冲击钻井工具在耐温、使用时间、长度、外径以及闭合钻压等方面的性能参数需要符合一定的标准。以排量为例,在使用该工具进行钻井作业的过程中,ZJXC-178的脉冲短节排量需达到32L/s以上,ZJXC-230的脉冲短节排量则需达到50L/s以上.其他性能参数在不同旋冲短节上也有相应的要求。
  2.自激振荡式旋转冲击钻井工具在油田钻井中的运用
  本研究选取吐哈油田A井、B井以及C井这三种不同地质条件的油井为研究对象,对自激振荡式旋转冲击钻井工具在这些油井钻井作业中的运用进行分析。
  2.1 自激振荡式旋转冲击钻井工具在A井中的运用
  在A井的2332井段至2456井段中使用了自激振荡式旋转冲击钻井工具,该作业中钻具采用了直径为215.9mm的H517钻头,3根直径为177.8mm的钻挺,稳定器的直径为215mm。在钻井的过程中,泵压被控制在18兆帕斯卡,钻压被控制为160KN,钻速被控制为80r/min,排量被设置为排量为30L/s.在进行78.8小时的钻井作业后,对出井工具进行结构检修,以免过度损伤。在完成作业以后,测量发现钻头深入了188米,其钻井的速度为2.38m/h。该速度比以往提升了30%。
  2.2 自激振荡式旋转冲击钻井工具在B井中的运用
  在B井所处的地层为沙河街组泥岩,共使用了自激振荡式旋转冲击钻井工具3次,使用时间为260小时(其中钻井作业时间为208小时)。钻具的性能参数为:钻头直径215.9mm、2根钻挺的直径为177.8mm、稳定器的直径为214mm、7根钻挺的直径为177.8mm,并备用6根直径为165mm的钻挺。在钻井作业中,钻压被控制位120KN,速度被控制为70r/min,实际排量为31L/s,而立管的压力为15兆帕斯卡。在钻井出井以后,需要对其进行检查,防止过度磨损。经过比较,钻井速度提升了约45%。
  2.3 自激振荡式旋转冲击钻井工具在C井中的运用
  在C井所在地层包括泥质砂岩、泥岩、砂质泥岩以及砂岩。钻井中所运用的自激振荡式旋转冲击钻井工具的性能参数为:PDC钻头直径为215.9mm,16根钻挺的直径为177.8mm,并配备常用钻杆。在钻井作业的过程中,其钻压被控制为50KN,钻压被控制为90r/min,实际泵压为15兆帕斯卡,最终钻井液密度是1.3g/m?。工具使用时间为80h,其中纯钻井时间为60h。出井以后需要对工具的结构进行检查,防止过度磨损以及损伤。使用该工具将钻井速度提升了115%。
  表1 旋冲短节性能参数表
  3.结论
  通过自激振荡式旋转冲击钻井工具在油田钻井作业中的性能进行研究,可以得出以下基本结论:
  (1)该工具的使用不仅可以有效控制磨损,而且还可以显著提升能量效率。
  (2)该工具在油田钻井方面具有振幅小、稳定性高的有点,其钻头在地层适用性方面的性能表现良好。
  (3)该工具可有效提升钻进的深度和速速。另外,它在安全性高、耐磨性、便利性以及井底积水处理等方面也有优良的表现,因而可以在多地层以及多区块中使用。
  参考文献:
  [1]刘景涛,李斐,孙振.自激振荡式旋转冲击钻井工具在深井钻井中的应用[J].石化技术,-26.
  [2]董樱花,张伟文.自激振荡式旋转冲击钻井工具在油田的应用[J].中国石油和化工标准与质量,.
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来源:  作者:宁清志;
适合215mm直井井眼最优防斜钻具组合的讨论  直井中防斜降斜的钻具组合有很多种,如钟摆、满眼、塔式钻具组合等等,如今这些钻具组合已经在钻井工程中获得了广泛的应用,国内外学者也对这些钻具组合的防斜原理做过详细地说明和系统地论述,但任何钻具组合都有它的优点和不足,也有发挥最佳防斜降斜效果的使用条件(钻压、转速、地层倾角、井眼井斜角等),同时受实际情况(设备参数、水力参数、地质参数等)的制约,对于这些在此不做赘述。众所周知,钟摆钻具的纠斜能力大大强于满眼钻具和塔式钻具,在大庆油田,更多地采用钟摆钻具组合,控制钻压,轻压慢打。大庆油田打的井大多数都是在1300m以内,井眼尺寸215mm的调整井,井浅,地层复杂情况少,唯一的难点就是地层造斜能力强,特别是嫩二段。轻压吊打,既影响了钻井速度,井身质量也不是很好,特别是对于地层倾角较大的地层,所以,寻求大庆油田215mm直井井眼最佳的防斜降斜钻具组合,成为亟待解决的问题。1钟摆钻具的原理利用钻具自身重力产生的钟摆力实现降斜的目的,根据降斜率和井斜角的大小,来设计稳定器到钻头的距离,根据井眼尺寸和稳定器下面钻铤的尺寸来限定施加的钻压,以保证良好的降斜效果。2钟摆钻具组合的应用对比及技术改进2.1常(本文共计4页)          
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