钻头水力参数及钻头使用计算

钻井液常用计算一、水力参数计算：(p196-199)1、地面管汇压耗：Psur=C×MW×(Q/100)1.86×C1Psur---地面管汇压耗，Mpa（psi）；C----地面管汇的摩阻系数；MW----井内钻井液密度，g/cm3(ppg);Q----排量，l/s(gal/min);C1----与单位有关的系数，当采用法定法量单位时，C1＝9.818；当采用英制单位时，C1＝1；①钻具内钻井液的平均流速：V1=C2×Q/2.448×d2V1-------钻具内钻井液的平均流速，m/s(ft/s)；Q-------排量，l/s(gal/min);d-------钻具内径，mm(in)；C2------与单位有关的系数。

当采用法定计量单位时，C2＝3117采用英制单位时，C2＝1。

②钻具内钻井液的临界流速V1c=(1.08×PV＋1.08(PV2＋12.34×d2×YP×MW×C3)0.5)/MW×d×C4V1c -------钻具内钻井液的临界流速，m/s(ft/s)；PV----钻井液的塑性粘度，mPa.s(cps);d------钻具内径，mm(in)MW----钻井液密度，g/cm3(ppg);C3、C4------与单位有关的系数。

采用法定计量单位时，C3＝0.006193，C4＝1.078；采用英制单位时，C3＝1、C4＝1。

③如果≤V1c，则流态为层流，钻具内的循环压耗为P p=C5×L×YP/225×d＋C6×V1×L×PV/1500×d2④如果V1>V1c，则流态为紊流，钻具内的循环压耗为P p=0.0000765×PV0.18×MW0.82×Q1.82×L＋C7/d4.82P p---钻具内的循环压耗，Mpa(psi);L----某一相同内径的钻具的长度，m(ft)；V1-------钻具内钻井液的平均流速，m/s(ft/s)；d------钻具内径，mm(in)MW----钻井液密度，g/cm3(ppg);Q-------排量，l/s(gal/min);C3、C6------与单位有关的系数。

钻井水力参数计算1.钻井水力参数的定义：2.钻井水力参数的计算方法：2.1循环压力（Pp）的计算：循环压力是指钻井液在井眼中循环时施加在井壁上的压力，其计算公式为：Pp=Pg+Ph+π/144*(ID²-OD²)/4*ρm其中，Pp为循环压力，Pg为气体压力，Ph为井斜段压力，ID为钻杆内径，OD为钻杆外径，ρm为泥浆密度。

2.2液柱压力（Pm）的计算：液柱压力是指钻井液柱在井眼中的垂直压力，其计算公式为：Pm=π/144*(ID²-OD²)/4*ρm*L其中，Pm为液柱压力，ID为井眼内径，OD为套管外径，ρm为泥浆密度，L为液柱长度。

2.3摩阻压力（Pf）的计算：摩阻压力是指钻井液在井眼中流动时受到的阻力，其计算公式为：Pf=2f*ρm*V²/(D*g)其中，Pf为摩阻压力，f为阻力系数，ρm为泥浆密度，V为流速，D 为井眼直径，g为重力加速度。

2.4泥浆柱液位压力（Ps）的计算：泥浆柱液位压力是指钻井液静止时产生的压力，其计算公式为：Ps=π/144*(ID²-OD²)/4*ρm*(H+h)其中，Ps为泥浆柱液位压力，ID为井眼内径，OD为套管外径，ρm 为泥浆密度，H为井深，h为液位高度。

2.5井底压力（Pb）的计算：井底压力是指钻井液从井口到井底的压力损失，其计算公式为：Pb=ρm*Ls*g/144其中，Pb为井底压力，ρm为泥浆密度，Ls为井筒长度，g为重力加速度。

2.6水柱效应（Pr）的计算：水柱效应是指钻井液在井眼中垂直上升或下降时，形成的压力差，其计算公式为：Pr=π/144*(ID²-OD²)/4*ρf*h其中，Pr为水柱效应，ID为井眼内径，OD为套管外径，ρf为井口液体密度，h为液位高度。

3.钻井水力参数的分析和应用：通过计算钻井水力参数，可以确定钻井液在井筒中的性能，评估井筒稳定性和泥浆循环能力，并根据计算结果进行钻井工艺设计和井筒优化。

第5章 PDC钻头水力参数优化设计方法第5章pdc钻头水力参数优化设计方法第五章PDC钻头水力参数优化设计方法在机泵条件一定的情况下，水力参数优化设计的主要任务是确定钻头的喷嘴直径和钻井泵的压力和排量。

5.1泵压和排量对PDC钻头机械钻速的影响现场实践表明，泵压和排量对pdc钻头和牙轮钻头机械钻速的影响规律不同。

在泵功率一定的条件下，对pdc钻头来说，排量对钻速的影响更为重要；而对牙轮钻头来说，泵压对钻速的影响更为重要。

因此，pdc钻头趋向于使用较大排量和较低泵压，而牙轮钻头则趋向于使用较高泵压和较低排量。

在相同地层用相同尺寸钻头钻进，pdc钻头所用排量一般比牙轮钻头高5~10l/s，而泵压一般低2~3mpa。

图5-1和图5-2显示了通过现场数据统计分析得出的牙轮钻头和PDC钻头ROP和位移之间的关系。

可以看出，PDC钻头的机械钻速随排量的增加几乎呈线性增加。

对于牙轮钻头，当位移超过一定值（25L/s）时，机械钻速几乎不会增加。

1025820156410机械钻速/m/h2图5-1排量对牙轮钻头钻速的影响图55-1排量对pdc钻头钻速的影响00泵压和排量对牙轮钻头和pdc钻头的影响不同，是因为两种钻头的破岩机0510152025303540252627282930313233理和结构不同。

排量/l/s排量/l/s牙轮钻头主要以冲击压碎的方式破碎岩石，在井底形成裂纹发育的破碎坑穴（图5-3），故需要的较大的水功率来清除破碎坑内的岩屑。

而且，射流水功率越大，辅助破碎岩石的效果越好。

然而，牙轮钻头的喷嘴距井底较远，射流能量衰减严重，故需要较高的泵压（钻头压降）来补偿射流能量损失。

图5-3牙轮钻头的破岩作用图5-3 PDC钻头的破岩作用pdc钻头的喷嘴距井底只有30~40mm，一般小于射流等速核长度（等速核长度约为喷嘴当量直径的4.8~5倍），射流能量可以得到有效利用。

pdc钻头是以切削作用破碎岩石，岩屑直接被剥离井底，破岩效率高。

钻井液常用计算一、水力参数计算：(p196-199)1、地面管汇压耗：Psur=C×MW×(Q/100)1.86×C1Psur---地面管汇压耗，Mpa（psi）；C----地面管汇的摩阻系数；MW----井内钻井液密度，g/cm3(ppg);Q----排量，l/s(gal/min);C1----与单位有关的系数，当采用法定法量单位时，C1＝9.818；当采用英制单位时，C1＝1；①钻具内钻井液的平均流速：V1=C2×Q/2.448×d2V1-------钻具内钻井液的平均流速，m/s(ft/s)；Q-------排量，l/s(gal/min);d-------钻具内径，mm(in)；C2------与单位有关的系数。

当采用法定计量单位时，C2＝3117采用英制单位时，C2＝1。

②钻具内钻井液的临界流速V1c=(1.08×PV＋1.08(PV2＋12.34×d2×YP×MW×C3)0.5)/MW×d×C4V1c -------钻具内钻井液的临界流速，m/s(ft/s)；PV----钻井液的塑性粘度，mPa.s(cps);d------钻具内径，mm(in)MW----钻井液密度，g/cm3(ppg);C3、C4------与单位有关的系数。

采用法定计量单位时，C3＝0.006193，C4＝1.078；采用英制单位时，C3＝1、C4＝1。

③如果≤V1c，则流态为层流，钻具内的循环压耗为P p=C5×L×YP/225×d＋C6×V1×L×PV/1500×d2④如果V1>V1c，则流态为紊流，钻具内的循环压耗为P p=0.0000765×PV0.18×MW0.82×Q1.82×L＋C7/d4.82P p---钻具内的循环压耗，Mpa(psi);L----某一相同内径的钻具的长度，m(ft)；V1-------钻具内钻井液的平均流速，m/s(ft/s)；d------钻具内径，mm(in)MW----钻井液密度，g/cm3(ppg);Q-------排量，l/s(gal/min);C3、C6------与单位有关的系数。

毕业设计（论文）题目深水无隔水管钻井关键技术及水力参数设计方法研究学院石油与天然气工程学院专业班级石油工程2012-02学生姓名王雪威学号2012440329指导教师郭晓乐职称教授评阅教师职称2016年5 月18 日学生毕业设计（论文）原创性声明本人以信誉声明：所呈交的毕业设计（论文）是在导师的指导下进行的设计（研究）工作及取得的成果，设计（论文）中引用他（她）人的文献、数据、图件、资料均已明确标注出，论文中的结论和结果为本人独立完成，不包含他人成果及为获得重庆科技学院或其它教育机构的学位或证书而使用其材料。

与我一同工作的同志对本设计（研究）所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。

毕业设计（论文）作者（签字）：2016年5 月18 日摘要随着石油资源一步步的被开发，勘探新的石油资源就迫在眉睫。

而随着石油勘探技术不断的发展，世界范围内油气资源开发也逐渐向深水进军。

而深水钻井环境恶劣，其中有会出现不少的问题，易造成严重的钻井事故。

在深水环境中进行钻井作业会有相当多的挑战，为了解除这些困难，国外经过一系列研究，开发出了无隔水管钻井液回收钻井技术（RMR），该技术摒弃了传统的隔水管，利用相对较小的回流管线将钻井液和钻屑从海底泵送回钻井平台。

深水无隔水管钻井技术主要解决海洋钻井中地层破裂压力与坍塌压力之间余量较小的问题，采用海底泵举升系统将钻井液和岩屑通过返回管线泵送回海面钻井船，实时调速来调节流量，以满足保持海底钻井液举升泵入口压力恒定的要求。

由于RMR技术是最新发展的技术，目前尚无合适的水力学计算理论和方法。

因此，有必要结合无隔水管钻井液回收钻井技术特点，建立相应的水力参数计算模型，为深水钻井设计提供指导。

本文探讨研究了无隔水管钻井技术，结合了我国的实际情况进行了分析，以及对其所涉及的一系列参数的计算方法。

关键词无隔水管钻井关键技术水力参数AbstractWith the development of oil resources, exploration of new oil resources is imminent. With the development of petroleum exploration technology, the development of oil and gas resources in the world has gradually entered into the deep water. The deepwater drilling environment is poor, which will have a lot of problems, easy to cause serious drilling accident.In order to solve a series of problems encountered in the process of deepwater drilling, foreign research issued without riser drilling fluid recovery drilling technology (RMR), the technique removed riser, using relative smaller reflux pipelines will be drilling fluids and cuttings from submarine pump back to drilling platform. Deep water without riser drilling technology is mainly to solve the ocean drilling fracturing a smaller margin between pressure and collapse pressure, the subsea pump lifting system through drilling fluids and cuttings to return pipeline pump back to the sea drilling ship, real-time control to regulate the flow, to meet the protection to subsea mudlift pump inlet pressure constant. As RMR technology is the latest development of the technology, there is no suitable theory and method of hydraulic calculation. Therefore, it is necessary to establish the corresponding calculation model of the hydraulic parameters, and provide guidance for the deepwater drilling design.This paper discusses the research on the drilling technology of the non riser,combining the actual situation in ourcountry,and the calculation method of a series of parameters.Key Words：No riser ；Drilling Key Technology；hydraulic parameter目录摘要PAGEREF _Toc19667 IAbstract II1 绪论11.1 研究目的及意义11.2 国内外研究现状11.3 无隔水管钻井技术的优势22 无隔水管钻井液回收技术32.1 RMR技术原理及优点32.2井内压力的计算42.2最小钻井液排量的计算52.3 循环系统压力损耗及泵功率计算52.4 深水无隔水管钻井液多级举升技术62.5 钻井液举升系统参数分析62.6 影响举升泵泵效的因素83 无隔水管钻井浅部地层井筒循环压耗分析10 3.1 模型的建立103.2 压耗模型的求解113.2.1钻柱内循环压耗计算113.2.2环空中循环压耗计算123.2.3钻头压降及环空携岩123.3 分析与结论134 深水无隔水管钻井MRL选型以及参数优化16 4.1 MRL压耗分析164.2 MRL参数优化174.2 MRL选型194.2.1 刚性管线194.1.2 柔性管线195 总结21参考文献22致谢231 绪论1.1 研究目的及意义石油对于现代工业来说，是极其重要的，作为一种不可再生的能源，在国家的经济与工业发展中都起到了举足轻重的作用。

钻井液常用计算一、水力参数计算：(p196-199)1、地面管汇压耗：Psur=C×MW×(Q/100)1.86×C1Psur---地面管汇压耗，Mpa（psi）；C----地面管汇的摩阻系数；MW----井内钻井液密度，g/cm3(ppg);Q----排量，l/s(gal/min);C1----与单位有关的系数，当采用法定法量单位时，C1＝9.818；当采用英制单位时，C1＝1；地面管汇类型与C值：管汇类型立管水龙带水龙头方钻杆C值长度m 内径mm长度m内径mm长度m内径mm长度m内径mm1 12.2 76.2 13.7 50.8 1.2 50.8 12.2 57.2 1.02 12.2 88.9 16.8 63.5 1.5 57.2 12.2 82.6 0.363 13.7 101.6 16.8 76.2 1.5 57.2 12.2 82.6 0.224 13.7 101.6 16.8 76.2 1.8 76.2 12.2 101.6 0.152、确定钻具内的钻井液流态及计算压耗：①钻具内钻井液的平均流速：V1=C2×Q/2.448×d2V1-------钻具内钻井液的平均流速，m/s(ft/s)；Q-------排量，l/s(gal/min);d-------钻具内径，mm(in)；C2------与单位有关的系数。

当采用法定计量单位时，C2＝3117采用英制单位时，C2＝1。

②钻具内钻井液的临界流速V1c=(1.08×PV＋1.08(PV2＋12.34×d2×YP×MW×C3)0.5)/MW×d×C4V1c -------钻具内钻井液的临界流速，m/s(ft/s)；PV----钻井液的塑性粘度，mPa.s(cps);d------钻具内径，mm(in)MW----钻井液密度，g/cm3(ppg);C3、C4------与单位有关的系数。

渤海石油实业公司BHTCC 井 名BZ25-1-D 井 别生产井井眼内径(mm)311.15317.90钻井液密度(g/cm 3)1.24排量(l/s)40.53地面管汇磨阻系数0.4463钻杆外径(mm)140 mm 钻杆内径(mm)108.6钻杆长度(m)2600.00喷嘴1直径（inch ）(mm)2419.05加重钻具外径(mm)127 mm 加重钻具内径(mm)76.2加重钻具长度(m)367.00喷嘴2直径（inch ）(mm)2419.05钻铤外径(mm)177.8钻铤内径(mm)71.4钻铤长度(m)41.00喷嘴3直径（inch ）(mm)2419.05套管鞋深(m)760喷嘴流量系数0.95钻头深度（m）3008喷嘴4直径（inch ）(mm)00泵速(spm)106缸套尺寸(mm)180缸套冲程(mm)310.0097.00%机械钻速ROP(m/h)0.3岩屑密度(g/cm3) 2.65完钻井深PBTD(m)30081.006.43 4.385.018.890.7710.120.450.670.170.630.080.640.360.791.54855.06714.0019.8214.273.优选喷嘴计算总循环压耗Pt(Mpa)马达负载压耗Pm(Mpa)工作泵压Pm1(Mpa)钻头压耗Pb(Mpa)喷嘴总面积A(mm 2)液流的喷射速度(m/s)加重钻杆@裸眼循环压耗Pp(Mpa)加重钻杆@裸眼平均流速V i (m/s)加重钻杆@裸眼临界流速Vic(m/s)钻铤@裸眼循环压耗Pp(Mpa)钻铤@裸眼平均流速V i (m/s)钻铤@裸眼临界流速Vic(m/s)钻杆@套管平均流速V i (m/s)钻杆@裸眼循环压耗Pp(Mpa)钻杆@裸眼平均流速V i (m/s)钻杆@裸眼临界流速Vic(m/s)钻杆@套管循环压耗Pp(Mpa)钻杆@套管临界流速Vic(m/s)水力参数计算表地面管汇压耗Psur (Mpa)钻杆内循环压耗Pp(Mpa)加重钻杆内循环压耗Pp(Mpa)钻杆内临界流速Vic(m/s)加重钻杆内临界流速Vic(m/s)泵效2. 水力参数计算钻井液塑性粘度(mPa.s)钻铤内循环压耗Pp(Mpa)套管内径(mm)钻杆内平均流速V i (m/s)加重钻杆内平均流速V i (m/s)钻铤内平均流速V i (m/s)钻铤内临界流速Vic(m/s)6.钻屑浓度与有效钻井液密度。

1. 基本数据
1.1.
1.2.
1.3
注:打水泥塞的水泥量一定要小于等于所需水泥浆的最大容积
1.4
打水泥塞顶替量计算
1钻
注:所需水泥量、添加剂量、混合水量、水泥浆密度等由固井公司提供数据,监督进行确认,本表格只
套管环空
-9.8
注水泥塞安全施工措施
1、施工前要充分循环钻井液。

应采用低屈服点和低塑性粘度及适当加重的钻静液。

2、注水泥塞前在预计水泥塞下面垫稠钻井液，防止因水泥浆与钻井液密度差过大，水泥浆通过
4、水泥量应足够，水泥塞长度不得少于100米。

5、任何水泥塞作业，都应模拟井下温度试验水泥浆性能。

6、处理井漏的水泥塞，需要静切力高的稠水泥浆，以防止留入地层孔隙或裂缝中。

7、水泥浆的稠化时间等于预定的施工时间加30分钟的安全时间。

8、在注水泥前一定要泵入前置液，防止水泥受污染。

9、钻杆底部加一个扶正器，可以显著地改善钻井液顶替效率。

10、要有足够长的候凝时间（12~24小时），一般推荐水泥抗压强度为3.45兆帕（500psi ）
水泥浆量
3、水泥塞应座在足够硬的地层上。

如果打水泥塞目的是为了定向造斜，虽然不能选择硬地层，)，用于
20.79
18.01
15
11.998.98
据,监督进行确认,本表格只进行顶替量的计算
钻杆和深度-
差过大，水泥浆通过较低的钻井液向下沉降。

兆帕（500psi）
然不能选择硬地层，但水泥塞有必要延伸到硬地层。

0.32~0.48
4.42 4.170.5。

第四节 钻井常用计算公式一、井架基础的计算公式（一）基础面上的压力P 基= 式中：P 基——基础面上的压力，MPa ；n ——动负荷系数（一般取1。

25~1。

40）；Q O ——天车台的负荷=天车最大负荷+天车重量,t ；Q B ——井架重量,t ；（二）土地面上的压力P 地=P 基+W式中：P 地-—土地面上的压力，MPa ；P 基——基础面上的压力，MPa ；W —-基础重量,t （常略不计）。

（三）基础尺寸1、顶面积F 1= 式中：F 1——基础顶面积，cm2；B 1-—混凝土抗压强度(通常为28.1kg/cm2=0.281MPa ）2、底面积F 2= 式中：F 2—-基础底面积，cm 2；B 2——土地抗压强度，MPa ；P 地-—土地面上的压力,MPa 。

3、基础高度式中：H ——基础高度，m;F2、F1分别为基础的底面积和顶面积，cm 2；P 基—-基础面上的压力,MPa ；B 3——混凝土抗剪切强度(通常为3。

51kg/cm 2=0.351MPa)。

（二）混凝土体积配合比用料计算1、计算公式 nQ O +Q B 4P 基B 1P 地B 2配合比为1∶m∶n=水泥∶砂子∶卵石。

根据经验公式求每1m3混凝土所需的各种材料如下：2、混凝土常用体积配合比及用料量，见表1—69。

表1—69 混凝土常用体积配合比及用料量混凝土用途体积配合比每立方米混凝土每立方米砂子每立方米石子每1000公斤水尼水泥kg砂子m3石子m3水泥kg石子m3混凝土m3水泥kg砂子m3混凝土m3砂子m3石子m3混凝土m31。

坚硬土壤上的井架脚，小基墩井架脚,基墩的上部分。

1∶2∶4335 0。

45 0.90 744 2 2.22 372 0。

5 1。

11 1。

35 2.70 2.992.厚而大的突出基墩。

1∶2。

5∶5 276 0。

46 0。

91 608 2 2.20 304 0.5 1.10 1.57 3。

10 3。

第四节 钻井常用计算公式一、井架基础的计算公式（一）基础面上的压力P 基= 式中：P 基——基础面上的压力，MPa ；n ——动负荷系数（一般取1.25~1.40）；Q O ——天车台的负荷=天车最大负荷+天车重量，t ；Q B ——井架重量，t ；（二）土地面上的压力P 地=P 基+W式中：P 地——土地面上的压力，MPa;P 基——基础面上的压力，MPa;W ——基础重量，t （常略不计）。

（三）基础尺寸1、顶面积F 1= 式中：F 1——基础顶面积，cm2；B 1——混凝土抗压强度（通常为28.1kg/cm2=0.281MPa)2、底面积F 2= 式中：F 2——基础底面积，cm 2；B 2——土地抗压强度，MPa ；P 地——土地面上的压力，MPa 。

3、基础高度式中：H ——基础高度，m ；F2、F1分别为基础的底面积和顶面积，cm 2；P 基——基础面上的压力，MPa ；B 3——混凝土抗剪切强度（通常为3.51kg/cm 2=0.351MPa ）。

（二）混凝土体积配合比用料计算1、计算公式 nQ O +Q B 4P 基B 1P 地B 2配合比为1∶m∶n=水泥∶砂子∶卵石。

根据经验公式求每1m3混凝土所需的各种材料如下：2、混凝土常用体积配合比及用料量，见表1-69。

表1-69 混凝土常用体积配合比及用料量混凝土用途体积配合比每立方米混凝土每立方米砂子每立方米石子每1000公斤水尼水泥kg砂子m3石子m3水泥kg石子m3混凝土m3水泥kg砂子m3混凝土m3砂子m3石子m3混凝土m31.坚硬土壤上的井架脚，小基墩井架脚，基墩的上部分。

1∶2∶4335 0.45 0.90 744 2 2.22 372 0.5 1.11 1.35 2.70 2.992.厚而大的突出基墩。

1∶2.5∶5 276 0.46 0.91 608 2 2.20 304 0.5 1.10 1.57 3.10 3.633.支承台、浇灌坑穴及其他。

连续油管钻井水力计算实例分析一、计算原始参数CT 规格："7873 4.8(20.188")3500mm m φ⨯⨯⨯，级别CT80。

滚筒尺寸（底径x 内宽x 轮缘）：260024504200mm φφ⨯⨯采用老井加深工艺，原井筒1500m （5-1/2”和7”套管）加深钻井1000m 和2000m ，参考大量实例，钻头采用4-3/4”和6-1/8’牙轮钻头或PDC 钻头，螺杆马达采用3-3/4”和4-3/4”规格。

钻井液采用清水和一种水基泥浆（ULTRADRIL 钻井液），其流体参数为： ρl =1180kg/m 3，n=0.52564，k=0.8213Pa.s n ，粘度为45.5mPa.s 。

针对现场试验的辽河油田，根据文献，其砂岩岩石的密度按平均值2.3g/cm 3进行计算，若为中粗砂，粒度直径为0.25mm 。

下面将依据前期的计算模型分别计算对比。

二、泵压计算P P P P P P P =∆+∆+∆+∆+∆+∆泵工具CT 直管汇钻头环空CT 盘（一）管内压降计算模型CT 内流体的摩阻损失通常表示为压力降低的形式，即：22f L v P f dρ∆=中L 和d 分别是管长和管径，v 是管内的平均速度，f 是范宁Fanning 摩擦因子，它与流体的雷诺数、管壁的粗糙度等因素有关。

（二）清水（牛顿流）介质管内摩阻计算 1.雷诺数计算及狄恩数计算e R d N ρνμ=式中，N Re 为雷诺数，无量纲；ρ为液体密度，kg/m 3；ν为循环介质在管路中的平均流速，m/s ；d 为模拟连续油管内径，m ；μ为牛顿流体的动力粘度，Pa*s ； 带入清水数据，得到雷诺数为202031。

狄恩数(Dean)是研究弯管流动阻力的基本无量纲数：De N N =其中r 0为连续油管内径，R 为连续油管弯曲半径，N Re 为雷诺数。

原井筒1500m 加深钻井2000m 和1000m 时，剩余在盘管滚筒上的管长分别为0m 和1000m ，则两种情况下连续油管弯曲半径R 的计算如下：R 1=R 0=B/2=2.6/2=1.3m 其中B 为滚筒底径（筒芯直径） 每层排数M=2450/78=31.41 圆整取31。

钻头水力参数的设计1.变量说明Va——假定环空返速Dh——钻头直径Dp——钻杆直径C——流量系数Kg——地面管汇B——常数dpi——钻杆内径Lp——钻杆长度upv ——钻井液塑性黏度ed ——钻井液泥浆密度Lc ——钻挺长度dci ——钻挺内径dc ——钻挺外径Pr ——额定泵压Ps ——实际泵压Qmin ——最低排量Kpi ——钻杆内耗系数Kci ——钻挺内耗系数Kca ——钻挺环空系数Kpa ——钻杆环空系数Kl ——循环压耗系数Qopt——最优排量Kp——钻杆压耗系数m ——单位钻杆长度的压耗系数Kc ——钻挺压耗系数a ——常数Dpc ——第一临界井深Dpa ——第二临界井深Qs ——泵的实际排量pl ——整个循环系统的压耗系数Pba ——假定钻头水功率A0 ——喷嘴截面积Pb——假定钻头水功率Ps ——实际泵压Nb ——实际钻头功率Ns ——实际泵功率V0——实际环空返速Kv ——常数Kf ——常数Fj ——射流冲击力Pb ——实际钻头水功率2.编程Private Sub Command1_Click()Va = 0.8Dh = 21.59Dp = 17.78C = 0.98Kg = 0.00107B = 0.51655dpi = 10.86Lp = 3880upv = 0.0047ed = 1.64Lc = 120dci = 7.14dc = 17.78pr = 16.5Ps = 14.85Qr = 35.4Qmin = 0.1 * 3.14 * (Dh ^ 2 - Dp ^ 2) * Va / 4Kpi = (ed ^ 0.8 * upv ^ 0.2 * Lp * B) / (dpi ^ 4.8)Kci = (ed ^ 0.8 * upv ^ 0.2 * Lc * 0.51655) / (dci ^ 4.8)Kca = ed ^ 0.8 * upv ^ 0.2 * Lc * ((0.57503) / ((Dh - dc) ^ 3 * (Dh + dc) ^ 1.8))Kpa = ed ^ 0.8 * upv ^ 0.2 * Lp * ((0.57503) / ((Dh - dc) ^ 3 * (Dh + dc) ^ 1.8))Kl = Kg + Kpi + Kci + Kca + KpaQopt = (Ps / (2.8 * Kl)) ^ (1 / 1.8)If Qopt < Qmin ThenQs = QminElseIf Qopt > Qr ThenQs = QrElseQs = QoptEnd Ifpl = Kl * Qs ^ 1.8Pb0 = Ps - plA0 = ((ed * Qs ^ 2) / (20 * C ^ 2 * Pb0)) ^ (0.5)Pb = (ed * Qs ^ 2) / (2 * C ^ 2 * A0 ^ 2)Text1.Text = PbPs = Pb + plText2.Text = PsNb = Pb * QsNs = Ps * QsText3.Text = NbText4.Text = NsRj = Nb / NsText5.Text = RjVa = 0.1 * Qs * 4 / (3.14 * (Dh ^ 2 - Dp ^ 2)) Text6.Text = VaKv = 10 * C * ((20 / ed) ^ 0.5)V0 = Kv * (Ps - pl) ^ 0.5 * 0.001Text6.Text = V0Kf = (C * (20 * ed) ^ 0.5) / 100Fj = Kf * Qs * (Ps - pl) ^ 0.5Text7.Text = Fjrwj = Nb / (A0 * 10000)Text8.Text = rwjEnd SubPrivate Sub Command2_Click()Text1.Text = ""Text2.Text = ""Text3.Text = ""Text4.Text = ""Text5.Text = ""Text6.Text = ""Text7.Text = ""Text8.Text = ""End Sub。