钻井工程设计培训课程(doc 43页).doc

1、东 北 石 油 大 学 华 瑞 学 院 课 程 设 计 年 月 日 课 程 题 目 学 院 专业班级 学生姓名 学生学号 指导教师 东北石油大学课程设计任务书 课程 题目 专业 姓名 学号 主要内容、基本要求、主要参考资料等： 1、设计主要内容： 根据已有的基础数据，利用所学的专业知识，完成一口井的钻井工程相关参 数的计算，最终确定出钻井、完井技术措施。主要包括井身结构、钻具组合、钻 井液、钻井参数设计和完井设计。 2、设计要求： 要求学生选择一口井的基础数据，在教师的指导下独立地完成设计任务，最 终以设计报告的形式完成专题设计，设计报告的具体内容如下： （1） 井身结构设计； （2）套管强度

2、设计； （3）钻柱设计； （4）钻井液设计； （5） 钻井水力参数设计； （6）注水泥设计； （7）设计结果； （8）参考文献； 设计报告采用统一格式打印，要求图表清晰、语言流畅、书写规范、论据充 分、说服力强，达到工程设计的基本要求。 3、主要参考资料： 王常斌等， 石油工程设计 ，东北石油大学校内自编教材 陈涛平等， 石油工程 ，石油工业出版社，2000 钻井手册（甲方） 编写组， 钻井手册 ，石油工程出版社，1990 完成期限 指导教师 专业负责人 年 月 日 前前 言言 钻井工程设计是石油工程的一个重要部分， 是确保油气钻井工程顺利实施和 质量控制的重要保证，是钻井施工作业必须遵循的原

3、则，是组织钻井生产和技术 协作的基础，是搞好单井预算和决算的唯一依据。钻井设计的科学性、先进性关 系到一口井作业的成败和效益。科学钻井水平的提高，在一定程度上依靠钻井设 计水平的提高。 设计应在充分分析有关地质和工程资料的基础上， 遵循国家及当地政府有关 法律、法规和要求，按照安全、快速、优质和高效的原则进行，并且必须以保证 实施地质任务为前提。主要目的层段的设计必须体现有利于发现与保护油气层， 非目的层段的设计主要考虑满足钻井工程施工作业和降低成本的需要。 本设计的主要内容包括：1、井身结构设计及井身质量要求：原则是能有效 地保护油气层，使不同地层压力梯度的油气层不受钻井液污染损坏；应避免漏

4、、 喷、塌、卡等复杂情况发生，为全井顺利钻进创造条件，使钻井周期最短；钻下 部高压地层时所用的较高密度钻井液产生的液柱压力， 不致压裂上一层管鞋处薄 弱的裸露地层；下套管过程中，井内钻井液柱压力之间的压差不致产生压差卡套 管等严重事故以及强度的校核。2、套管强度设计；3、钻柱设计：给钻头加压时 下部钻柱是否会压弯，选用足够的钻铤以防钻杆受压变形；4、钻井液体系；5、 水力参数设计；6，注水泥设计，钻井施工进度计划等几个方面的基本设计内容。 目目 录录 第第 1 章章 设计资料的收集设计资料的收集 . 1 1.1 预设计井基本参数预设计井基本参数 1 1.2 邻井基本参数邻井基本参数 1 第第

5、2 章章 井身结构设计井身结构设计 . 4 2.1 钻井液压力体系钻井液压力体系 4 2.2 井身结构的设计井身结构的设计 5 2.3 井身结构设井身结构设计结果计结果 6 第第 3 章章 套管柱强度设计套管柱强度设计 . 7 3.1 油层套管柱设计油层套管柱设计 7 3.2 表层套管柱设计表层套管柱设计 9 3.3 套管柱设计结果套管柱设计结果 10 第第 4 章章 钻柱设计钻柱设计 . 11 4.1 钻铤的设计钻铤的设计 11 4.2 钻铤及钻杆长度的计算钻铤及钻杆长度的计算 11 4.3 钻柱设计结果钻柱设计结果 17 第第 5 章章 钻井液设计钻井液设计 . 18 5.1 钻井液的计算

6、公式钻井液的计算公式 18 5.3 开钻需要加入重晶石量开钻需要加入重晶石量 19 5.4 钻井液设计钻井液设计 20 5.5 钻井液设计结果钻井液设计结果 21 第第 6 章章 钻井水力参数的设计钻井水力参数的设计 . 22 6.1 泵的选择泵的选择 22 6.2 泵的各种参数计算泵的各种参数计算 23 6.3 泵的设计结果泵的设计结果 31 第第 7 章章 注水泥设计注水泥设计 . 31 7.1 水泥浆的用量水泥浆的用量 31 7.2 设计结果设计结果 34 第第 8 章章 设计结果设计结果 . 35 参考文献参考文献 . 37 第第 1 章章 设计资料设计资料的的收集收集 1.1 预设计

7、井基本参数预设计井基本参数 井 号 SJ0046 井 别 预探井 坐 标 21598491,5079361 设计井深 2100 井口海拔 130 目的层位 h，p 完井层位 青 2，3 段 地理位置 葡西 构造位置 松辽盆地中央坳陷区古龙凹 陷葡西鼻状构造南侧 设计依据 1. 设计依据 （1）1997 年勘探方案审定纪要 （2）本区地震 T1，T2 构造图 2. 钻井目的 （1）证实该目的层是否为构造类型油气藏，以及岩性因素对油气 藏影响程度（2）查明该区的油气情况（3）查明该区的储层特性 1.2 邻井基本参数邻井基本参数 1井身结构 井号 项目 钻头尺寸(mm) 下深(m) 套管尺寸(mm)

8、 泥浆密度(g/cm3) 井深 古 625 表层 444 210 339 1.051.2 215 古 625 油层 215 1995 139 1.251.35 2000 2地层压力 井号 井段（m） 地层压力(g/cm3) 破裂压力(g/cm3) 古 625 0123 .9 1.5 古 625 213500 .95 1.51 古 625 500800 .96 1.53 古 625 8001100 1 1.55 古 625 11001400 1.05 1.57 古 625 14001700 1.08 1.58 古 625 17002000 1.14 1.6 3钻具组合 井号 井段（m） 钻头外

9、径(mm) 密度(g/cm 3) 钻具组合 古 625 0-213 444 1.05-1.2 1787515926 古 625 213-2000 215 1.25-1.35 17818+214稳定器1789214稳定器 1789214 稳定器178 减震器 1789515926 古 625 1906-1926 215 1.25-1.35 178 取芯筒1787515926 4钻井液性能 井号 地质年 代 井段(m) 钻井液 类型 密度 (g/cm3) 漏斗 粘度 (s) pH 值 静切 力 (Pa) 塑性粘 度 smP 屈服 值 (Pa) N 值 K 值 失水 (API) 古 625 明 2

10、段- 第四系 0-123 搬土混 浆 1.05-1.2 22-45 - - - - - - - 古 625 嫩 3 段- 明 2 段 213-1450 复合离 子钻井 液 1.05-1.15 22-35 8-9 5-1 8-15 4-7 .65-.75 .1-.3 1-5 古 625 姚 2-3 段-嫩 2 段 1450-1860 复合离 子钻井 液 1.15-1.2 35-40 8-9 1-2 15-23 7-12 .60-.65 .3-.4 1-4 古 625 青 2-3 段-姚 2-3 段 1860-2000 复合离 子钻井 液 1.3-1.35 40-45 8-9 2-2.5 25-2

11、8 12-14 55-60 4-5 1-4 5水力参数 井号 钻头 尺寸 (mm) 井段(m) 泵压 (MPa) 钻头 压降 (MPa) 环空 压降 (MPa) 冲击 力(kN) 喷射 速度 (m/s) 钻头水 功率 （kW） 比水 功率 (%) 上返 速度 (m/s) 功率 利用 率(%) 古 625 444 0-213 8.04 7.05 .98 6.01 104 325 2 .34 87.79 古 625 215 213-1200 15.47 11.53 3.94 8.47 136 597 16 2.3 74.52 古 625 215 1200-1460 16.96 14.81 2.15

12、 5.08 151 398 10 1.19 87.32 古 625 215 1460-1906 8.96 6.24 2.73 4.37 92 209 5 1.49 69.57 古 625 215 1926-2000 17.59 14.7 2.89 5.37 142 395 10 1.19 83.57 古 625 215 1906-1926 0 0 6钻井参数 井号 井段(m) 钻头尺 寸 (mm) 钻头类 型 生产厂 喷嘴组合 钻压 (kN) 转速 (rpm) 排量(l/s) 泥浆密 度 (g/cm3) 古 625 0-213 444 X3A 江汉 14+14+14 30-40 65-70 4

13、5-48 1.05-1.2 古 625 213-1200 215 3B 大庆 13+13+13 160-180 195-200 48-54 1.05-1.15 古 625 1200-1460 215 J11 江汉 12.7+8.7 120-140 70-110 24-28 1.15-1.2 古 625 1460-1906 215 PM210 大庆 12.7+12.7+12.7 30-40 195-200 30-35 1.2-1.35 古 625 1926-2000 215 ATJ11 江汉 12.7+9.35 120-140 70-110 24-28 1.3-1.35 古 625 1906-1

14、926 215 RC-475 川.克 12.7+10.3 50-80 65-70 35-40 1.3-1.35 7.套管柱设计参数 井号 套管类 型 套管层 位 井段(m) 外径 (mm) 钢级 段重(t) 长度 (m) 壁厚 (mm) 累重(t) 抗拉系 数 抗挤系 数 古 625 常规 表层 0-140 139 J-55 7.72 140 3.54 46.85 2.39 14.21 古 625 常规 油层 140-950 139 J-55 6.2 810 16.87 43.31 1.8 1.44 古 625 常规 油层 950-1995 139 J-55 7.72 1045 26.44 2

15、6.44 4.24 1.28 8.注水泥设计参数 井号 套管层 位 固井前 密度要 求 (g/cm3) 上返深 度(m) 水泥塞 面深度 (m) 水泥浆 密度 (g/cm3) 漏失量 (m3) 水泥品 种标号 注水泥 量(袋) 外加剂 品种 外加剂 量(kg) 古 625 表层 1.2 0 1.85-1.9 0 A 级 832 0 古 625 油层 1.35 905 1.85-1.92 0 G 级 1017 0 第第 2 章章 井身结构设计井身结构设计 2.1 钻井液压力体系钻井液压力体系 2.1.1 最大最大泥浆泥浆密度密度 bpmamax S x （2-1） 式中： max 为某层套管钻进

16、井段中所用最大泥浆密度， 3 g/cm； pmax 为该井段中 所用地层孔隙压力梯度等效密度， 3 g/cm； b S为抽吸压力允许值的当量密 度，取 0.036 3 g/cm。 发生井涌情况时 k ni pmax fbpmaxfnk S H H SS （2-2） 式中： fnk 为第 n 层套管以下井段发生井涌时，在井内最大压力梯度作用下，上 部地层不被压裂所应有的地层破裂压力梯度， 3 g/cm； ni H为第 n 层套管 下入深度初选点，m； k S为压井时井内压力增高值的等效密度，取 0.06 3 g/cm； f S为地层压裂安全增值，取 0.03 3 g/cm。 2.1.2 校核各层

17、套管下到初选点校核各层套管下到初选点深度深度 ni H时是否会发生压差卡套时是否会发生压差卡套 3 pminbpmaxmmrn 1081. 9 SHp （2-3） 式中： rn p为第 n 层套管钻进井段内实际的井内最大静止压差，MPa； pmin 为 该井段内最小地层孔隙压力梯度等效密度， 3 g/cm； mm H为该井段内最 小地层孔隙压力梯度的最大深度，m； N p为避免发生压差卡套的许用 压差，取 12 MPa。 2.2 井身结构的设计井身结构的设计 2.2.1 套管层次套管层次与深度与深度的确定的确定 根据邻井数据绘制地层压力与破裂压力剖面图，如下图 2-1 所示。 0 500 10

18、00 1500 2000 2500 0.511.52 当量钻井液密度（g/cm3） 井深（m） 破裂压力梯度 地层压力梯度 图 2-1 地层压力与地层破裂压力剖面图 1.确定表层套管下入深度初选点 i H1 试取m420 i 1 H，参考邻井基本参数得：由公式（2-2）将各值代入得 3 f1k cmg5 . 106. 0 420 2100 024. 0036. 014. 1， 根据邻井数据可知 420m 的 破裂压力梯度为 3 420 cmg51. 1 mf ， 因为 f1k f420m 且相近所以确定表层套管下 入深度初选点为mH i 420 1 。 2 校核表层套管下入到初选点 420m

19、过程中是否会发生压差卡套管 参考邻井基本参数得：在此井段 3 pmax cmg95. 0， 3 pmin cmg9 . 0， m213 mm H，由公式（2-3）得： MPa797. 1109 . 0036. 095. 021381. 9 3 r1 p 因为 N1r pp，所以不会发生压差卡套管，故表层套管的下入深度为 420m。 3 确定表层套管下入深度初选点 i H1 试取mH i 2100 1 ，参考邻井参数得：由公式（2-2） ，将各值代入得： 3 f1k cmg26. 106. 0024. 0036. 014. 1， 根据邻井数据可知 2100m 的破裂 压力梯度为 3 f2100m

20、 cmg6 . 1，因为 mf 2100f1k 且相近，所以确定油层套管下入 深度初选点为 H i 1 =2100m。 4 校核油层套管下入到 2100m 过程中是否发生压差卡套管 参考邻井基本参数得：在此井段 3 pmax cmg14. 1， 3 pmin cmg95. 0， Hm mm 500，由公式（2-3）式得： MPa085.111095. 0036. 014. 150081. 9 3 2r p，因为 N2r pp， 所以不会发生压差卡套管，故油层套管的下入深度为 2100m。 2.3 井身井身结构结构设计结果设计结果 井身结构设计表 井号 项目 井深（m） 套管下深（m） 套管外径

21、 （mm） 钻头尺寸 （mm） SJ0046 表层 425 444 420 339 SJ0046 油层 2100 215 2095 139 第第 3 章章 套管柱套管柱强度强度设计设计 3.1 油层套管柱设计油层套管柱设计 3.1.1 计算的相关公式计算的相关公式 1.某井段的最大外挤压力 3 doc 10g Dp （3-1） 式中： d 为该井段所用泥浆的最大密度， 3 g/cm；D为某段钢级的下深度，m。 2.某段钢级套管的最大下入深度 3 Dd D n 10g S D （3-2） 式中： D 为某段钢级套管抗外挤强度， MPa； D S为最小抗外挤安全系数， 取 1.25。 3.套管浮力

22、系数 s d B 1 K （3-3） 式中： s 为某段所用钢材的密度，取 7.8 3 g/cm。 4.安全系数 抗拉安全系数：.81 t S 3.1.2 按抗外挤强度设计由下向上选择第一段套管按抗外挤强度设计由下向上选择第一段套管 由公式 3-1 可知最大外挤压力为 MPa72.2710209581. 935. 110g 33 1doc Dp 而允许抗外挤强度为 MPa65.3425. 172.27 Docc Spp 查钻井手册（甲方） 选择第一段套管 表 3-1 第一段套管钢级选 钢级 外径 （mm） 壁厚 （mm） 均重 （N/m） 抗拉强度 （kN） 抗挤强度 （MPa） 内径 （mm

23、） s （kN） C-75 168.27 8.94 350.3 2015 38.266 150.4 2313.1 3.1.3 确定第二段套管的下入深度和第一段套管的使用长度确定第二段套管的下入深度和第一段套管的使用长度 1.查钻井手册（甲方） 选择第二段套管 表 3-2 第二段套管钢级选择 钢级 外径 （mm） 壁厚 （mm） 均重 （N/m） 抗拉强度 （kN） 抗挤强度 （MPa） 内径 （mm） s （kN） K-55 168.27 7.32 291.9 1290 20.477 153.6 1401.2 由公式 3-2 可知 第二段套管下入深度为 m22.1238 25. 100981.

24、 035. 1 477.20 2 D，则第一段套 管使用长度为 m78.85622.12382095 211 DDL，套管根数为 )(15.94 1 . 9 78.856 1 . 9 1 根 L n，实际取根95n。 故第一段套管实际使用长度为)m(5 .8641 . 995 1 L， 第二段套管实际下入 深度为 m5 .12305 .8642095 112 LDD。 2.双轴应力校核 套管实际所受的挤压力为MPa28.165 .123000981. 035. 1g 2dt D 查钻井手册（甲方） 可知 MPa47.51710 1504. 00.16827 4 1 101 .2313 6 22

25、 3 S 故0315. 0 47.517 28.16 s t 根据曲线可知9818. 0 s z ，则kN19789818. 02015 s z ，因此套管 实际所受拉力为kN421.250 8 . 7 35. 1 1105 .8643 .350 3 Bz LqK。 故 s z tz (kN)758.4508 . 1421.250 S，满足双轴应力校核要求。 3.1.4 校核第二段套管使用长度校核第二段套管使用长度 第二段套管使用长度为 m5 .1230 22 DL，套管根数为 根21.135 1 . 9 5 .1230 1 . 9 L2 ，实际取 135 根。第二段套管实际使用长度为 mL5

26、 .12281 . 9135 2 。 第二段套管所受最大拉应力为 KNLqkB z 438.547421.250 8 . 7 35. 1 1105 .12309 .291292.217 3 KNKN tz 1290388.9858 . 1438.547 满足抗拉强度要求。 3.2 表层套管柱设计表层套管柱设计 由公式 3-1 可知，最大外挤压力为 MPa94. 41042081. 92 . 110g 33 doc Dp 而允许抗外挤强度为 MPa175. 625. 194. 4 Docc Spp 查钻井手册（甲方） 选择表层套管： 表 3-3 表层套管钢级选择 钢 级 外径 （mm） 壁厚 （

27、mm） 均重 （N/m） 抗拉强度 （kN） 抗挤强度 （MPa） 内径 （mm） s （kN） J-55 339.71 9.65 795.4 2286.4 2.771 320.4 3794.3 则表层套管的根数为根6 .45 1 . 9 415 n，实际取根45n，所以实际使用长 度为 m5 .4091 . 945L。 抗拉强度校 表层套管所受最大拉应力为 kN26.279 8 . 7 2 . 1 1104 .795415 3 Bz LqK 故kN3 .1432kN688.5028 . 126.279 tz S，满足抗拉强度要求。 3.3 套管柱设计结果套管柱设计结果 表 3-4 套管柱设计

28、参数表 井号 套管 类型 套管 层位 井段 （m） 钢级 外径 （m） 壁厚 （mm） 长度 （m） SJ0046 常规 表层 0-415 J-55 339.71 9.65 415 SJ0046 常规 油层 0-1230.5 K-55 168.27 7.32 1230.5 SJ0046 常规 油层 1230.5-2095 C-75 168.27 8.94 864.5 第第 4 章章 钻钻柱柱设计设计 4.1 钻铤的设计钻铤的设计 根据钻头直径选择钻铤外径， 钻铤长度取决于选定的钻铤尺寸与所需钻铤重 量。 4.1.1 所需钻铤所需钻铤长度长度的计算公式的计算公式 Bc N c Kq SW L （

29、4-1） 式中：W为设计最大钻压，kN； N S为安全系数, 此取2 . 1 N S； B K为钻井液浮 力系数； c L为所需钻铤的长度, m； c q为每次开钻所需钻铤单位长度重量， mN；n为每次开钻所需钻铤的根数，每根钻铤的长度 9.1m。 4.1.2 计算钻柱所受拉力的公式计算钻柱所受拉力的公式 Bcc KqLqLp （4-2） 式中：p为钻柱所受拉力， kN； c L为钻铤长度, m； c q为钻铤单位长度重量，mN； L为钻杆长度, m；q为钻杆单位长度重量，mN。 Lpg d 外挤 （4-3） 式中 ： 外挤 p为钻杆所受外挤压力，MPa； d 为最小钻井液密度， 3 g/cm

30、。 4.2 钻铤钻铤及及钻杆钻杆长度的长度的计算计算 4.2.1 一次开钻钻具组合一次开钻钻具组合 1.0-420m （1）钻铤长度的确定 查钻井手册（甲方） 选择钻铤,钻铤外径 203.2mm，内径 71.4mm，均重 mN2190 c q。 此时865. 0 8 . 7 05. 1 11 s d B K，最大钻压kN40W。 则钻铤长度为 m6.992 46.801019. 2 .25140 3 Bc N c Kq SW L，所用根数为 根97. 2 1 . 9 99.26 n。 从而实际用 3 根钻铤，钻铤实际度为 m.3273.19 c L。 （2）钻杆长度计算及安全校核 查钻井手册（

31、甲方） 选择钻杆，钻杆外径 139.7mm，内径 121.4mm，均 重mN71.319q,钢级 D 级，钻杆kN36.1426 y F，安全系数为25. 1 t S。 计算最大安全静拉载荷为： 安全系数法：kN98.1026 25. 1 36.1426.90 .90 ty1a SFF 设计系数法：kN81.855 5 . 1 36.1426.90 .90 tyy1a FF 拉力余量法：kN72.108320036.14269 . 0.90 y1a MOPFF 比较三种安全校核知设计系数法计算的 a F值最小。 则钻杆许用长度为 m7 .392m3050 31971. 0 99.2619. 2

32、 827. 071.319 81.855 B a q Lq Kq F L cc 校核钻杆抗挤强度为 MPa59.45MPa62. 47 .39200981. 02 . 1g Dd Lp外挤 故安全校核所选钻铤及钻杆满足要求。 4.2.2 二次开钻钻具组合二次开钻钻具组合 1.420-1200m （1）钻铤长度的确定 查钻井手册（甲方） 选择钻，钻铤外径 152.40mm，内径 57.20mm，均重 mN1212 c q。 此时827. 0 8 . 7 35. 1 11 s d B K，最大钻压为kN180W。 则钻铤长度为 m48.224 827. 0212. 1 .251180 Bc N c

33、 Kq SW L，所用根数为 根67.24 1 . 9 224.48 n。 从而实际用 25 根钻铤，钻铤实际长度为 m227.51 . 925 c L。 2钻杆长度计算及安全校核 查钻井手册（甲方） 选择钻杆，钻杆外径 127.0mm，内径 101.60mm，均 重mN73.373q，钢级 D 级，钻杆kN92.1729 y F，安全系数为 1.25，钻杆长 度为 L=1200-22705=972.5（m） ，根数为根9 .106 1 . 9 5 .972 ，实际取 106 根，钻杆 实际长度为 L=1069.1=964.6（m） 。 计算最大安全静拉载荷为： 安全系数法：kN5 .1245

34、 25. 1 92.1729.90 .90 ty1a SFF 设计系数法：kN43.1096 42. 1 92.1729.90 .90 tyy1a FF 拉力余量法：kN93.135620092.17299 . 0.90 y1a MOPFF 比较三种安全校核知设计系数法计算的 a F值最小。 则钻杆许用长度为 m5 .972m2809 37373. 0 5 .227212. 1 827. 037373. 0 43.1096 B a q Lq Kq F L cc 校核钻杆抗挤强度 MPa27.68MPa87.125 .97200981. 035. 1g Dd Lp外挤 故安全校核所选钻铤及钻杆满

35、足要求。 2.1200-1460m （1）钻铤长度的确定 查钻井手册（甲方） 选择钻铤，钻铤外径 152.40mm，内径 57.20mm，均 重mN1212 c q。 此时827. 0 8 . 7 35. 1 11 s d B K，最大钻压kN140W。 则钻铤长度为 m175 827. 0212. 1 .251140 Bc N c Kq SW L，所用根数为 根2 .19 1 . 9 175 n，从而实际用 19 根钻铤，钻铤实际长度为 m9 .1721 . 919 c L， 2.钻杆长度计算及安全校核 查钻井手册（甲方） 选择钻杆，钻杆外径 127.0mm，内径 101.60mm，均 重m

36、N73.373q，钢级 D 级，钻杆kN92.1729 y F，安全系数为25. 1 t S。 钻杆长度为 m1 .12879 .1721460L，根数为根4 .141 1 . 9 1 .1287 n， 实际取根141n，从而钻杆实际长度为 m1 .12831 . 9141L 计算最大安全静拉载荷为： 安全系数法：kN5 .1245 25. 1 92.1729.90 .90 ty1a SFF 设计系数法：kN43.1096 42. 1 92.1729.90 .90 tyy1a FF 拉力余量法：kN93.135620092.17299 . 0.90 y1a MOPFF 比较三种安全校核知设计系

37、数计算的 a F值最小。 则钻杆许用长度为 m1 .1287m2986 37373. 0 9 .172212. 1 827. 037373. 0 43.1096 B a q Lq Kq F L cc 校核钻杆抗挤强度 MPa27.68MPa028.171 .128700981. 035. 1g Dd Lp外挤 故安全校核所选钻铤及钻杆满足要求。 3.1460-1906m 1.钻铤长度的确定 查钻井手册（甲方） 选择钻,钻铤外径 152.40mm，内径 57.20mm，均重 mN1212 c q。 此时827. 0 8 . 7 35. 1 11 s d B K，最大钻压kN40W。 则钻铤长度为

38、 m88.49 827. 0212. 1 .25140 Bc N c Kq SW L，所用根数为 根48. 5 1 . 9 88.49 n。 从而实际用 6 根钻铤，实际钻铤长度为 m6 .541 . 96 c L。 2钻杆长度计算及安全校核 查钻井手册（甲方） 选择钻杆，钻杆外径 127.0mm，内径 101.60mm，均 重mN73.373q，钢级 D 级，钻杆kN92.1729 y F，安全系数为25. 1 t S， 钻杆长度为 L=1906-54.6=1856.12 （m） ， 根数为根97.203 1 . 9 12.1856 ， 实际取 203 根，钻杆实际长度为 L=2039.1=

39、1847.3（m） 。 计算最大安全静拉载荷为： 安全系数法：kN5 .1245 25. 1 92.1729.90 .90 ty1a SFF 设计系数法：kN43.1096 42. 1 92.1729.90 .90 tyy1a FF 拉力余量法：kN93.135620092.17299 . 0.90 y1a MOPFF 比较三种安全校核知设计系数法计算的 a F值最小。 则钻杆许用长度为 m12.1856m39.3370 37373. 0 6 .54212. 1 827. 037373. 0 43.1096 B a q Lq Kq F L cc 校核钻杆抗挤强度 MPa27.68MPa556.

40、2412.185600981. 02 . 1g Dd Lp外挤 故安全校核所选钻铤及钻杆满足要求。 4.1960-1926 (1)钻铤长度的确定 查钻井手册（甲方） 选择钻铤： 钻铤外径 152.40mm，内经 57.20mm，均重mNqc/1212此时 827. 0 8 . 7 35. 1 11 s d B K ，W=80KN，则钻铤长度为 m77.99 827. 0212. 1 25. 180 Bc N c Kq SW L，钻铤根数为根96.10 1 . 9 77.99 n，从而 实际用 11 根钻铤，钻铤长度为 m1 .1001 . 911Lc。 (2) 钻杆长度计算及安全校核 查钻井手

41、册（甲方） 选择钻杆，钻杆外径 127.0mm，内径 101.60mm，均 重mN73.373q，钢级 D 级，钻杆kN92.1729 y F，安全系数为25. 1 t S， 钻杆长度为 L=1926-100.1=1826.23（m） ，根数为根68.200 1 . 9 23.1826 ，实际取 200 根，钻杆实际长度为 L=2009.1=1820（m） 。 计算最大安全静拉载荷为： 安全系数法：kN5 .1245 25. 1 92.1729.90 .90 ty1a SFF 设计系数法：kN43.1096 42. 1 92.1729.90 .90 tyy1a FF 拉力余量法：kN93.13

42、5620092.17299 . 0.90 y1a MOPFF 比较三种安全校核知设计系数法计算的 a F值最小。 则钻杆许用长度为 m23.1826m3222 37373. 0 1 .100212. 1 827. 037373. 0 43.1096 B a q Lq Kq F L cc 校核钻杆抗挤强度 MPa27.68MPa161.2423.182600981. 035. 1g Dd Lp外挤 故安全校核所选钻铤及钻杆满足要求。 5.1926-2100m （1）钻铤长度的确定 查钻井手册（甲方） 选择钻铤： 钻铤外径 152.40mm，内经 57.20mm，均重mNqc/1212此时 827

43、. 0 8 . 7 35. 1 11 s d B K ，W=140KN，则钻铤长度为 m59.174 827. 0212. 1 25. 1140 Bc N c Kq SW L， 钻铤根数为根18.19 1 . 9 59.174 n， 从而 实际用 20 根钻铤，钻铤长度为 m1821 . 920Lc。 (2) 钻杆长度计算及安全校核 查钻井手册（甲方） 选择钻杆，钻杆外径 127.0mm，内径 101.60mm，均 重mN73.373q，钢级 D 级，钻杆kN92.1729 y F，安全系数为25. 1 t S， 钻杆长度为 L=2100-182=1918（m） ，根数为根77.210 1 .

44、 9 1918 ，实际取 210 根， 钻杆实际长度为 L=2109.1=1911（m） 。 计算最大安全静拉载荷为： 安全系数法：kN5 .1245 25. 1 92.1729.90 .90 ty1a SFF 设计系数法：kN43.1096 42. 1 92.1729.90 .90 tyy1a FF 拉力余量法：kN93.135620092.17299 . 0.90 y1a MOPFF 比较三种安全校核知设计系数法计算的 a F值最小。 则钻杆许用长度为 m1918m2957 37373. 0 59.174212. 1 827. 037373. 0 43.1096 B a q Lq Kq F L cc 校核钻杆抗挤强度 MPa27.68MPa375.25191800981. 035. 1g Dd Lp外挤 故安全校核所选钻铤及钻杆满足要求。 4.3 钻柱设计结果钻柱设计结果 钻柱设计参数表 项目 井段 （m） 钻头尺寸 （mm） 钻铤外径 （mm） 钻杆外径 （mm） 钻杆长 度（m） 钻铤长 度（m） 一开 0-420 444.