波动压力的计算 1
概述 钻具在井内钻井液中运动,引起井底压力变化,压力增加时称为“激动压力”或者“冲击压力”,压力减小时称为“抽吸压力”
钻具上提时抽吸,钻具下降时冲击
钻进时因钻具速度较小,这种附加的波动压力较小
起下钻时钻具速度较大,波动压力较大,不能不加以考虑,并且引起足够重视,因为波动压力是引起井涌井漏井喷和井眼垮塌的重要原因
钻液静切力引起的波动压力 钻具起动时,必须克服钻液静切力才能相对运动,根据力的平衡关系,可以推出其波动压力
计算公式为: 式中: 波动压力, 帕(起钻取负值,下钻取正值) 钻液静切力,帕 L 管柱长度, 米 、 井眼直径、管柱外径, 米 3
钻液吸附性引起的波动压力 管柱移动带动钻液的流动,流速大小影响波动压力大小
关注速度可以用现场实际值,可取最大值,也可用下式纪算,式中认为最大速度时平均速度的1
式中: 速度 (起钻取负值,下钻取正值) 平均速度 管柱外径 井眼内径 管柱内径 钻液黏附常数,通常为0
5,环空间隙较小取 0
5 注:划眼时: 式中: 流量 然后计算临界流速,判定流态
临界流速: 式中: 钻井液密度 钻液溶性指数 钻液稠度系数 当为紊流,为层流
层流波动压力: 紊流波动压力: 式中: 临界流速, 米 波动压力, 帕 钻液密度, 稠度系数, 流行指数, 无因次 井径, 米 钻具外径, 米 L 钻具长度, 米 4
惯性力引起的波动压力 钻柱起动和停止时的加速度引起波动压了
当管口堵死时: 当管口开启时: 式中: 波动压力, 帕 起钻加速,取负值;起钻减速取正值; 下钻加速,取正值;下钻减速取负值
密度, L 长度, 米 加速度, 管柱外径, 米 井眼内径, 米 管柱内径, 米 5
小结 波动压力的计算,要根据不同环空段分段计算,再求出总和
三种波动压力不是发生在同一时刻,因