钻杆常用数据表
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钻井现场常用数据1.井低压力:Pm=9.8*10-3P m-- H 其中:Pm-井地压力Mpa, pm-钻井液密度g/cm3 , H-液柱垂直深度m.2.井底有效压力(平衡压力):Pb=Pm+△P 其中:Pb --井底有效压力Mpa, Pm --井地压力, △P--压力附加值。
油井:△P=1.5∽3.5 Mpa,气井:△P=3.0∽5.0 Mpa.3.压井钻井液密度计算: P m1= P m+102Pd /H 其中:P m1--压井所需钻井液密度g/cm3, P m-原始钻井液密度g/cm3 , Pd-关井时立压Mpa, H-井涌地层的垂直井身m.4.钻具中性截面的位置: Ln=Pb/(Qa*Kb) 其中:Ln --中性截面距井底的高度m, Pb-钻压N, Qa-钻铤在空气中的每米重量N/m, Kb -浮力系数。
5.钻具出现一次弯曲的临界压力:钻柱钻具直径(mm)临界钻压钻铤外径内径Φ203.2 Φ100 72.0Φ75 80.0Φ177.8 Φ80 52.0Φ75 55.0Φ70 55.0Φ158.8 Φ57.15 41.1钻杆Φ127.0 8.83Φ88.9 4.806.卡点计算: L1=K×△L/△P [k=21×F] 其中:△L-平均伸长cm,△P--平均拉力 t, F-管体截面积 cm2.各种常用管具K值表:各种常用管具K值表:直径mm 壁厚mm 截面积cm2 K值内容积l/m钻杆?127 9.19 34.03 715 9.27?88.9 9.35 23.36 491 3.87?73 9.19 18.44 387 2.34套管?244.5 10.03 74.02 1554 38.5011.05 81.04 1702 38.4411.99 87.65 1841 38.17?177.8 8.05 42.93 902 20.539.19 48.73 1023 19.9610.36 54.45 1143 19.3811.51 60.08 1262 18.82?139.7 7.72 31.93 671 12.149.17 37.53 788 11.5710.54 42.81 899 11.047.钻杆允许扭转圈数:N=K×H其中:N---允许扭转圈数圈,H-卡点深度m, K-扭转系数圈/米。
第一章:基本数据1.1 常用钻具数据1.1.1 塔里木常用钻杆数据表6-1-1 塔里木常用钻杆数据1.1.2 推荐钻杆上扣扭矩表6-1-2 推荐钻杆上扣扭矩1.1.3 塔里木常用钻铤数据表6-1-3 塔里木常用钻铤数据1.1.4 推荐钻铤上扣扭矩1.1.5 塔里木油田常用钻具稳定器表6-1-5 塔里木油田常用钻具稳定器规格与扣型1.1.6 塔里木常用加重钻杆数据1.1.7 塔里木常用方钻杆数据1.1.8 常用接头丝扣数据表6-1-9 石油钻具接头螺纹尺寸表6-1-10 石油钻具接头螺纹正常磨损允许量单位:mm1.1.9 石油钻具接头螺纹名称与现场叫法对照表1.1.10 塔里木油田钻具分级方法表6-1-13 钻杆分级标记表6-1-14 钻杆接头允许最小长度单位:mm表6-1-15 钻杆接头分级数据表6-1-19 钻杆允许直线度(SY/T5369-94)表6-1-20 钻铤允许直线度(SY/T 5369-94)表6-1-21 方钻杆允许直线度(SY/T5369-94)表6-1-22 方钻杆与方补心间隙(SY/T5369-94)1.1.11 螺杆钻具技术参数螺杆钻具命名方式:例:C 5 LZ 172 * 7.0 Ⅱ-D K W F G其中“C”表示:马达形式(C-长马达、D-短马达、K-空气或泡沫马达省略-常规马达)“5”表示:转子头数“LZ”表示:螺杆钻具产品代号“172”表示:螺杆钻具规格(外径,mm)“7.0”表示:允许使用的转子水眼压降(MPa)“II”表示:产品改进次数“D”表示:弯钻具弯角形式:D-单弯(弯接头或弯壳体)P-大偏移距同向双弯(弯接头+单弯壳体)T-同向双弯S-异向双弯(DTU)J-铰接钻具K-可调弯壳体无-直钻具“K”表示:K-可调弯壳体钻具结构形式省略-固定弯壳体钻具结构形式“W”表示:稳定器(W-传动轴壳体带稳定器;省略-不带稳定器)“F”表示:转子中空分流(F-转子中空分流;省略-转子非中空)“G”表示:钻具耐温特性(G-耐温150℃;省略-耐温120℃)1.1.12 Q10Y-M液气大钳扭矩表6-1-26 Q10Y-M液气大钳扭矩表1.2 油管及套管数据1.2.1 API 油管基本数据 API 油管数据见表6-1-27。
现场实用钻井数据一、常用单位换算表二、干水泥和清水混合量备注:1。
干水泥浆密度; 2。
每袋水泥重50Kg。
三、API套管规范(下表中除133/8"和20"为短扣外其它均为长圆扣)34三、环容数据表(一)各尺寸井眼容积与套管的环空容积(L/m)(二)各尺寸井眼容积与钻具的环空容积(L/m)v1.0 可编辑可修改(三)特殊钻具使用参数7(四)部分常用尺寸和长度的钻杆钢材体积(排代量)四、钻井泥浆泵排量与压力表(一)3NB1300C钻井泵排量与压力关系表(二)、3NB1600钻井泵排量与压力关系表五、常用套铣管数据表v1.0 可编辑可修改51/2双级500 41/2双级390六、弯接头的测量与检查1.如图所示,弯接头公扣端的中心线与弯接头本体的中心线偏离一定角度,此角度即为弯接头的度数k。
2.弯接头度数计算公式如下:式中:a--长边长度,毫米b--短边长度,毫米d--本体直径,毫米k--弯接头度数,度七、API钻具技术参数(一)、钻杆允许扭转系数表(二)、螺纹互换表(三)加重钻杆(四)API钻铤规范八、现场常用计算公式(一)钻井液循环一周所需时间T=(V井—V柱)/60×QV井——井筒容积,升; V柱——钻柱体积,升;Q——钻井液排量,升/秒; T——循环一周的时间,分。
(二)配制1m3水泥浆需要的干水泥量T=ρc x(ρS—1)/(ρc—1) ρc——干灰密度,g/cm3;ρS——水泥浆密度,g/cm3。
(三)卡点计算:L=K(e/p) L——卡点深度,米E——钻杆连续提升时平均伸长,厘米P——钻杆连续提升时平均拉力,吨K——计算系数钻杆计算系数K值表(四) 浮重计算公式浮重=悬重×(1-泥浆密度/铁的密度),铁密度=cm3,九、井控有关计算(一)、压井有关计算a. 1 关井立管压力 P d =P t -P c (1)式中:P d-—关井立管压力(MPa);P t —压井排量循环时的立管压力值(MPa); P c —压井低泵速下循环泵压(MPa)。
1 美国铝合金钻杆1.1 尺寸规范铝合金钻杆还未列入API标准,其尺寸范围及使用性能只能由生产厂家和用户得到。
见表1-1。
表1-1 主要尺寸规范(美国雷诺公司产品)1.2 机械性能表1-2 美国铝合金钻杆机械性能2 俄罗斯铝合金钻杆改进的性能可靠的高强度铝合金钻杆目前由AQUA TIC COMPANY公司的设备生产,这些钻具被有效的用于深井及定向井施工中。
已运用的铝合金钻杆有三种轻质合金钻杆:﹡常用合金钻杆合金D16T﹡高强度、耐腐蚀合金1953T1﹡特殊耐热合金AK4-1T1以上三种合金的基本物理机械性见表1-3。
表1-3 俄罗斯铝合金物理机械性能注:AK4-1T1合金钻杆只根据需要生产。
且其强度性能与D16T合金钻杆相似,所以AK4-1T1性能未做进一步介绍。
2.1俄罗斯铝合金钻杆几何性能俄罗斯铝合金钻杆有内加厚钻杆(图1-1)和具有相同过流面积的外加厚钻杆(图1-2)两种。
图2-1 图2-2表 1-4和表1-5为俄罗斯内外加厚和外加厚铝合金钻杆的几何性能。
表1-49000mm钻杆是按要求生产的外加厚钻杆(见图1-2):表1-52.2 表1-6、表1-7为俄罗斯D16T和1953T1铝合金钻杆内加厚和外加厚性能:表1-6 D16T铝合金钻杆强度性能表1-7 1953T1铝合金钻杆强度性能3 铝合金钻杆与钢钻杆的比较3.1 硬度比较铝合金的标准布氏硬度是135,E级钢钻杆的布氏硬度是200,所以铝合金钻杆容易产生刻痕,擦伤与凹痕等。
钻井时更易受井壁上的坚硬物的刮削,钻井液中的尖角钢颗粒会楔入铝合金钻杆体而产生疲劳破坏源,所以应经常用磁性装置清除钻井液中钢质颗粒。
由于钻井液中研磨性颗粒的存在,还容易使橡胶护箍的上面与下面产生侵蚀。
3.2 弹性比较铝的弹性模数是7.31×104MPa,比钢小,这就使铝有较大的柔性和较大的拉伸度,这给操作带来麻烦。
如同时吊起几根铝合金钻杆要用双套绳,用隔棒隔开3m左右,或用与钢丝绳相连有橡胶包裹的两个钩子钩在同一钻杆的两端起吊一根,以防绳套改变位置。
常用钻具紧扣扭矩表ZQ100液压大钳与扭矩对应关系(Q10Y-M液气大钳:额定流量:107L/min,最高压力:210Kg/cm2,电机功率:40KW)钻杆,加重钻杆上扣扭矩KN·m 液压大钳压力MPa 规格扣型新一级二级新一级二级2 3/8″DP NC26 4.7 4.4 4.1 1.0 0.9 0.827/8″DP NC31 11.8 10.4 9.3 2.1 1.9 1.7 31/2″DP, WDP NC38 18.0 17.1 14.9 3.1 2.9 2.6 4″DP HT40 27.0 4.541/2″DP, WDP NC46 34.5 26.0 21.0 5.8 4.4 3.65″DP, WDP NC50 43.0 38.5 33.4 7.2 5.5 5.65″非标DP NC52T 50.3 39.6 32.2 8.0 6.7 5.5 51/2″DP, WDP 51/2″FH 57.0 46.0 39.0 9.5 7.6 6.5 1Mpa≈4.53KN·m,1KN·m≈0.22072MPa钻铤及稳定器规格扣型上扣扭矩KN·m 液压大钳压力MPa 31/2″DC NC26 6.3 1.2041/8″DC NC31 9.2 1.6043/4″DC NC35 14.7 2.50 61/4″DC (81/2″LF) NC46 24.4 4.107″DC (91/2″LF) NC50 43.4 7.208″DC (121/4″LF) NC56 65.2 10.8 9″DC (16″,171/2″,26″LF) NC61 92.3 15.20 11″DC NC77 142.5 23.30推荐钻头上扣扭矩表钻头规格API正规扣扭矩KN·m(Mpa) 上体外径(mm)37/8″~41/2″23/8″ 4.1~4.7(1.04)8043/4″~5″27/8″8.2~9.5(2.09) 9457/8″~63/4″31/2″9.5~12.2(2.69) 108~12071/2″~83/4″41/2″16.3~21.7(4.79) 146~15291/2″~141/2″65/8″33.03~43.3(9.56) 193~196143/4″~171/2″75/8″46.94~54.2(11.96) 260~266取芯工具外筒紧扣扭矩工具系列尺寸紧扣扭矩KN·m(Mpa) 备注250P(63/4″) 171.45mm×101.6mm 13.4~16.3(2.33~2.84)白棕绳搭上猫头算一圈,二挡3道250P(43/4″) 120.65mm×66.675mm 5.5~6.6(0.91~1.12) 白棕绳搭上猫头算一圈,二挡2道川式川7-4 12.5~13.3(2.13~2.33)白棕绳搭上猫头算一圈,二挡3道川式川5-4 6.0~7.0(1.01~1.22)白棕绳搭上猫头算一圈,二挡2道注:1)扭矩大时:起钻必须上下倒换钻具。
现场实用钻井数据一、常用单位换算表二、干水泥和清水混合量备注:1。
干水泥浆密度3.15;2。
每袋水泥重50Kg。
三、API套管规范(下表中除133/8"和20"为短扣外其它均为长圆扣)三、环容数据表(一)各尺寸井眼容积与套管的环空容积(L/m)(二)各尺寸井眼容积与钻具的环空容积(L/m)(三)特殊钻具使用参数(四)部分常用尺寸和长度的钻杆钢材体积(排代量)四、钻井泥浆泵排量与压力表(一)3NB1300C钻井泵排量与压力关系表(二)、3NB1600钻井泵排量与压力关系表五、常用套铣管数据表六、弯接头的测量与检查1.如图所示,弯接头公扣端的中心线与弯接头本体的中心线偏离一定角度,此角度即为弯接头的度数k。
2.弯接头度数计算公式如下:式中:a--长边长度,毫米b--短边长度,毫米d--本体直径,毫米k--弯接头度数,度七、API钻具技术参数(一)、钻杆允许扭转系数表钻杆外径(英寸)扭转系数(圈/米) APID级E级G105 S1352 7/8 0.007 0.0095 0.0134 0.0173 1/2 0.006 0.0078 0.0110 0.0145 0.004 0.0055 0.0077 0.009 5 1/2 0.0036 0.005 0.0070 0.009(三)加重钻杆(四)API钻铤规范(五)、钻具抗拉、抗扭、及挤毁数据八、现场常用计算公式(一)钻井液循环一周所需时间T=(V井—V柱)/60×QV井——井筒容积,升;V柱——钻柱体积,升;Q——钻井液排量,升/秒;T——循环一周的时间,分。
(二)配制1m3水泥浆需要的干水泥量T=ρc x(ρS—1)/(ρc—1) ρc——干灰密度,g/cm3;ρS——水泥浆密度,g/cm3。
(三)卡点计算:L=K(e/p) L——卡点深度,米E——钻杆连续提升时平均伸长,厘米P——钻杆连续提升时平均拉力,吨K——计算系数(四) 浮重计算公式浮重=悬重×(1-泥浆密度/铁的密度),铁密度=7.85g/cm3,九、井控有关计算(一)、压井有关计算a. 1 关井立管压力P d=P t-P c (1)式中:P d-—关井立管压力(MPa);P t—压井排量循环时的立管压力值(MPa);P c—压井低泵速下循环泵压(MPa)。
现场实用钻井数据一、常用单位换算表
二、干水泥和清水混合量
备注:1。
干水泥浆密度; 2。
每袋水泥重50Kg。
三、API套管规范
(下表中除133/8"和20"为短扣外其它均为长圆扣)
三、环容数据表
(一)各尺寸井眼容积与套管的环空容积(L/m)
(二)各尺寸井眼容积与钻具的环空容积(L/m)
(三)特殊钻具使用参数
(四)部分常用尺寸和长度的钻杆钢材体积(排代量)
四、钻井泥浆泵排量与压力表
(一)3NB1300C钻井泵排量与压力关系表
(二)、3NB1600钻井泵排量与压力关系表
五、常用套铣管数据表
六、弯接头的测量与检查
1.如图所示,弯接头公扣端的中心线与弯接头本体的中心线偏离一定角度,此角度即为弯接头的度数k。
2.弯接头度数计算公式如下:
式中:a--长边长度,毫米
b--短边长度,毫米
d--本体直径,毫米
k--弯接头度数,度
七、API钻具技术参数
(一)、钻杆允许扭转系数表
钻杆外径(英寸)
扭转系数(圈/米) API
D级E级G105S135
2 7/8
3 1/2
5
5 1/2(二)、螺纹互换表
(三)加重钻杆
(四)API钻铤规范
八、现场常用计算公式(一)钻井液循环一周所需时间
T=(V井—V柱)/60×Q
V井——井筒容积,升; V柱——钻柱体积,升;
Q——钻井液排量,升/秒; T——循环一周的时间,分。
(二)配制1m3水泥浆需要的干水泥量
T=ρc x(ρS—1)/(ρc—1) ρc——干灰密度,g/cm3;ρS——水泥浆密度,g/cm3。
(三)卡点计算:
L=K(e/p) L——卡点深度,米
E——钻杆连续提升时平均伸长,厘米
P——钻杆连续提升时平均拉力,吨
K——计算系数
(四) 浮重计算公式
浮重=悬重×(1-泥浆密度/铁的密度),铁密度=cm3,
九、井控有关计算
(一)、压井有关计算
a. 1 关井立管压力
P d=P t-P c (1)
式中:P d-—关井立管压力(MPa);
P t—压井排量循环时的立管压力值(MPa);
P c—压井低泵速下循环泵压(MPa)。
2 地层压力的计算:
P p= P d+ρm H 式中:P P—地层压力(MPa);
ρm—关井时钻柱内未侵钻井液密度(g/cm3);
H—钻头所在垂直井深(m)。
3 确定压井所需钻井液密度ρm1
据关井立管压力计算ρm1:
ρm1=ρm +H
p d
0098.0+ρ 式中:ρ—钻井液密度附加量,单位(g/cm 3):油水井r = ~;气井r = ~。
据地层压力计算ρm1: ρm1= H P p 0098.0+r 式中:
ρm1—压井所需的钻井液密度 (g/cm 3)。
4 钻柱内外容积的计算
钻柱内外总容积V :
V =V 1+V 2
式中:V —钻柱内外容积(m 3);
V 1—钻柱内容积(m 3);
V 2—钻柱与裸眼环空容积(m 3);
所需压井液量为钻柱内外总容积的~2倍。
5 计算注入压井液的时间t , min
t = t 1+t 2
压井液从地面到钻头所需的时间为t 1:
t 1=Q H v 601
1
式中:v 1 —钻具容积系数(L/m);
H 1—钻具长度(m);
Q —压井排量(L/s)。
压井液充满环空的时间为t 2:
t 2=Q
H v 6012 式中:v 2 —环空容积系数(L/m)。
6 压井循环时立管总压力的计算
初始循环立管总压力的计算:
P t1 =P d + P ci
式中:P t1— 初始循环立管总压力(MPa);
P ci —压井排量下的循环压力(MPa)。
初始循环立管总压力,也可以通过循环钻井液实际测量,具体测量如下:
a. 关井后记录关井立管压力值;
b. 缓慢启动泵并打开节流阀,控制套压等于关井套压;
c. 使排量达到确定的压井排量,同时调节节流阀,使套压保持关井套压不变;
d. 记录此时的立管压力,既为初始循环立管总压力。
压井液到钻头时的立管终了循环总压力P tf 的计算:
P tf = m m ρρ1
×P ci
式中:P tf —立管终了循环总压力(MPa)。
7.判断溢流的类型
设G w 为溢流压力梯度,则
G w =G m
式中G m ——钻具内钻井液压力梯梯度度,MPa/m ;
h w ——井底溢流高度,m ; Pa —关井套管压力,MPa ; Pd —关井立管压力,MPa ;
h w = v 1/v 2
式中 v 1——溢流体积,m 3;v 2——环空容积系数,m 3/m 。
若G w 在~m 之间,则为盐水溢流;
若G w 在~m 之间,则为天然气溢流;
若G w 在~m 之间,则为油或混合流体溢流。
(二)、油气上窜速度计算
静迟
钻头油t t t H H V ⨯-
=
式中:V 油气上窜速度,米/分;
H 钻头 循环钻井液时钻头所在井深,米;
t 迟 井深(H 钻头)米时的迟到时间,分;
t 从开始循环至见油气显示的时间,分;
t 静 静止时间,既上次起钻停泵至本次开泵的时间,分。
(三)、地层破裂当量密度计算
U=ρ+
H p 0098.0漏 U —地层破裂压力密度,g/cm 3; ρ—钻井液密度,g/cm 3;
P 漏—地层漏失时立管压力,MPa ; H — 漏失地层深度,米。