实习技术员的基本功11..doc

实习技术员的基本功(十一) 序言： ???? 大家好，本篇是实习技术员的完结篇。整个实习技术员这一季，都是一些浅显的知识点。一些平时经常碰到，用到的知识。其实这一季并不代表着实习员期间应该学习到的所有，而是很小的一部分。我只是抛砖引玉了一下。 ???? 技术员第一季所涉及的知识点，并不是我一下队就学会了。很多都是在犯了错之后，进行反思，多问自己的师傅和身边的人得来的。我所经历过的和我的朋友，同学都是一样的。写这一季的目的，不是为了显示自己的聪明，而是献给那些很优秀的，最后又离开这个事业的省劳务派遣工。他们才是最棒的。还有值得一提的，定向的岳师傅，他就好像中国的动画片《天书奇谈》里的那个给我看天书的老神仙，教了我很多。却从不承认教过我什么。他是一位经验丰富的老技术员，他时常教导我，学东西别学形式，要多想原理。这是最重要的。感谢这位”老神仙”。 ??? 最后罗嗦一句。如果将来没有机会在技术员这个岗位上发展，就将此季所涉及的小知识全部还给教过自己的师傅们。哈哈。。。。。 正文： 开始吧！以下所有内容建立在本油田40的架的设备为例。 在实际的钻井中，及时地把岩屑携带出来时快速钻进的重要条件之一。那么把岩屑携带出来时要经过两个过程。第一个过程是使岩屑离开井底，进入环形空间；第二个过程是依靠泥浆上返将岩屑带出地面。那么，岩屑不能及时离开井底，是影响钻速度的主要因素之一。 岩屑很难冲离井底的原因有二： 1.在钻井中，井内泥浆柱压力大于地层内流体压力。井内液柱压力大于地层压力，则被破碎而尚未离开井底的岩屑受到两者压差的作用，被紧紧地压在井底。要使它离开井底则要花很大气力，来克服这个压差的作用。 2.泥浆在井底也有失水作用，在井底也会留下类似泥饼一样的东西，井与岩屑掺混在一起，盖在井底，形成一个”垫层”，将钻头与井底隔开，这样，钻头要破碎新的井底，必须先清除这个”垫层”，这不仅浪费了功率，而且出现了岩屑的重复破碎，降低了钻速。 ???? 由此，我们有了个新的工艺。喷射钻井技术。喷射钻井的一个显著特点，是从钻头喷嘴中喷出强大的泥浆射流，它具有很高的喷射速度，具有很大的水力功率，它能给予井底岩屑一个很大的冲击力，从而使岩屑及时地，迅速地离开井底，始终保持井底干净。这就是喷射钻井能够大幅度提高钻速的主要原因。泥浆射流的作用，不仅能使岩屑冲离井底，而且在一定条件下可以直接破碎岩石。这已成为喷射钻井的实践所证明。 一．喷射式钻头的工作原理 主要就在于喷嘴。在前几集里介绍过喷嘴。这里就补充说明下。 从钻头喷嘴中喷出的射流是属于淹没非自由射流。淹没是指射流出口以后，就处在井筒内的泥浆中，被井筒内泥浆所淹没。由于泥浆的密度比空气大得多，所以射流在出口以后就受到淹没液体的巨大阻力。那么非自由是指射流的运动和发展受到固体环境的限制，不能自由地运动和发展，具体的说，射流到达井底以后，要受到井底和井壁的限制，还要受到钻头的限制，射流到达井底以后，一部分向四周散开，沿着井底横向流动，形成漫流；一部分向着原来方向相反的方向返回。最后所有的射流液体都要经过环形空间返出地面。 ??? 关于它的一些基本内容，参看参考资料1的教科书。简单提一下，射流的扩散角阿a表示射流的密集程度。显然，a越小则射流密集性越高，能量越集中，射程就越远。对于喷射钻井来说。我们希望扩散角越小越好。 ? 如上图，延长射流收拢以前的边界母线，交与A点，A点称为射流的”极点”。极点至喷嘴出口的长度，以 Jo表示。则 ：Jo=(do/2)/tan(a/2) 令 2tan(a/2)=a,,即为射流的扩展系数，于是???Jo=do/a ??在射流边界收拢之前，在喷射距离(即距喷嘴出口的距离)为1的截面上，射流的直径可以用下式表示。 ????????? d=do+2tan(a/2)=do+a1 ???? 淹没非自由射流在出口后受到井筒内淹没泥浆和返回泥浆的巨大阻力，使射流的速度分布发生了很大的变化。 1．在射流的中心。由于受到淹没泥浆和返回泥浆的影响较小，所以速度很高。所以速度最高。在射流的任一截面上，轴线上速度最高，自中心向外速度很快降低，到射流边界上速度为零。 2.射流出口后有一段长度，这段长度内的中心部分始终保持刚出口的速度。这段射流的中心部分称为射流等速核。这一段射流称为射流的初始段。超过初始段以后称为射流基本段。 3．从射流的轴线上看，初始段的轴线上，速度始终等于刚出口时的速度。超过初始段以后，基本段轴线上的速度迅速降低。基本段轴线上任一点的速度，与该点距极点的距离成反比。 ??? 等速核是射流能量集中的部分。对喷射钻井来说，我们希望等速核越长越好。由于钻头结构方面的原因。喷嘴距井底的距离即喷射距离，总是有一定的长度。当喷射距离一定的时候，等速核越长，则能量最集中的部分越接近井底，对井底的