钻井工程第4章.ppt

第四章 钻进参数优选 Optimization of drilling parameters 第四章 钻进参数优选 影响钻进速度、成本、质量的因素： Impact of drilling speed, cost, quality factors 地层岩性 Lithology 强度Strength 、硬度hardness 、研磨性abrasive 、可钻性drillability 钻井液性能Drilling Performance of mud 密度Density 、固相含量solid content 、粘度viscosity 、失水 钻头Bit type and structure 类型及结构 水力参数hydraulic parameters 泵压pump pressure 、排量displacement 、喷嘴直径nozzle diameter 钻井机械参数mechanical parameters 钻压WOB 、转速Rotate speed 第四章 钻进参数优选 不可控因素Uncontrollable factors ：是指客观存在的因素。 客观因素(固定参数)： 地质条件 岩层性质（岩石可钻性、致密性，地层对钻压转速的敏感指数） 钻井深度（储层埋藏深度） … 地层压力 第四章 钻进参数优选 可控因素Controllable factors ：指通过一定的设备和技术手段可进行人为调节的因素。 主观因素(可调参数) 钻井液性能和流变性参数 机械参数：钻压、转速、钻头类型 水力参数：泵型选择、泵压、排量和水眼组合。 具体如钻井液密度、粘度，钻头磨损 ... 第四章 钻进参数优选 钻进参数：指表征钻进过程中的可控因素所包含的设备、工具、钻井液以及操作条件的重要性质的量。如钻头类型、钻井液性能参数、钻压、转速、泵压、排量、钻头喷嘴直径、钻头水功率等。 钻进参数优选：指在一定的客观条件下，根据不同参数配合时各因素对钻进速度的影响规律，采用最优化方法，选择合理的钻进参数配合，使钻进过程达到最优的技术和经济指标。 在钻进过程中，质量最好、速度最快、成本最低。 第四章 钻进参数优选 主观因素： 有较大的可变化性，而不同的钻进参数，所产生的钻进效果是不同的，因此，应优选这些参数的变化范围，以获得预期的钻进效果。 第四章 钻进参数优选 优化的基本目标： Basic objectives of the optimization 钻井工程的总目标:以最低的成本钻出高质量的井眼. The overall objective of drilling engineering: At the lowest cost high-quality borehole drilled. 钻头单位进尺成本： Drill bit unit footage costs 第四章 钻进参数优选 第四章 钻进参数优选 第四章 钻进参数优选 第四章 钻进参数优选 第四章 钻进参数优选 第一节 钻井过程是各参数间的基本关系 第一节 钻井过程是各参数间的基本关系 分析： a. 不同钻压范围，钻速与钻压呈不同的变化关系 0--A: 与P的平方成正比 A--B: 线性关系 B--C: 逐渐降低，趋于不变 b. 通用钻压范围：A-B段 c. 钻压与钻速的关系： M——门限钻压，相当于牙齿开始压入岩层时的钻压，与岩层性质有关。 第一节 钻井过程是各参数间的基本关系 第一节 钻井过程是各参数间的基本关系 分析： a. 净化情况和岩石性质不同，转速影响规律不同 b. 转速与钻速的关系： 称为转速指数，一般小于1， 数值大小主要与岩层性质有关， 极软地层 =1 随岩石硬度的增大， 值减小。 第一节 钻井过程是各参数间的基本关系 3、牙齿磨损对钻速的影响The impact of tooth wear on ROP 现象： 试验中，即使岩性均匀一致，钻压、转速和其它参数不变，钻速也会随工作时间的增加而下降。 原因： 钻头牙齿磨损，工作效率下降。 第一节 钻井过程是各参数间的基本关系 第一节 钻井过程是各参数间的基本关系 钻速与牙齿磨损的关系： Relationship between rotational speed and tooth wear 牙齿磨损系数，与牙齿特性及岩层性质有关 牙齿磨损量，以牙齿的相对磨损高度表示， 新齿时