钻柱设计

钻柱是钻井的重要工具,它是连通地下与地面的枢纽。几千米甚至上万米的钻柱在井下的工作条件十分恶劣,它往往是钻井设备与工具中的薄弱环节,如钻具断落、卡钻是常见的钻井事故。因此根据钻柱在井下的工作条件及工艺要求,合理地设计和使用钻柱,对于预防钻井事故、实现快速优质钻井及顺利完成各种井下作业等,都具有十分重要的意义。

钻柱设计

该模块提供钻柱设计与计算功能,通过输入该井的参数(井深、井斜角、钻井液密度)和钻柱设计参数(安全系数、最大钻压、钢材密度、拉力余量),选择合适的设计参数(钻头尺寸、卡瓦长度、钻铤外径、摩擦系数、钻铤单根长度);开始第1段钻杆设计,选择合适的参数(钻杆外径、钢级),点击“确定”,若已经达到设计井深的要求,会直接弹出设计结果,否则需继续选择钻杆的合适参数,直至达到设计井深,才会终止计算弹出设计结果。
注意事项:输入参数时要注意参数单位,SN安全系数是指钻铤的安全系数。

示例

1. 某井深5000m,井径215.9mm,钻井液密度1.2g/cm3,最大钻压180KN,最 大允许井斜角3°,拉力余量200KN,卡瓦长度406.4mm,抗拉安全系数1.30。
①钻铤设计:选用158.80mm、内径57.20mm钻铤,线重1.35KN/m,安全系数1.18。
②钻杆柱设计:第一段钻杆(接钻铤),选用外径127mm、线重284.78KN/m的E级新钻杆;第二段钻杆选用127mm、线重284.78KN/m的X-95级新钻杆。
提取数据并输入:
③点击“确定”,弹出如下图提示框,点击“OK”。
④选择第二段钻杆参数,点击“确定”,显示出设计结果。
参数名称 参数值 参数名称 参数值
D井深(m)
Wmax钻压(kN)
SN安全系数
α井斜角(°)
ρd钻井液密度(g/cm3)
ρs钢材密度(g/cm3)
St抗拉安全系数
MOP拉力余量(kN)
钻头尺寸/井径(mm)
卡瓦长度(mm)
摩擦系数
钻铤外径(mm)/内径(mm)
钻铤长度(单根m)
第1段钻杆
钻杆外径(mm)/名义重量(N/m)
钻杆钢级


计算结果:

# 名称 外径(mm) 内径(mm) 线重(N/m) 钢级 长度(m) 空气中重(kN) 钻井液中重(kN)