第5章PDC钻头水力参数优化设计方法

000米钻到2500米。地面管汇内径为76mm,长度为20m;水龙带内径为76mm,长度为10m;方钻杆内径为76mm,长度12m。钻具组合为:5”钻杆(内径108.6mm)+6J/4”钻铤(内径71.4mm)135m。钻井液密度1」5g/cm3,塑性粘度30mPa-so最大允许泵压为16MPao试设计该PDC钻头的喷嘴直径及水力参数。m=Q驚硝0.51655?0.57503_第十⑷—血+叭):=1.150.8x0.03°2第一步,计算循环压耗系数加,"0.51655 0.57503?10.8648?(21.6-12.7)3x(21.6+12.7)18=3.84x10死=0.51655龙+0.57503础厶乙厶Lc}+#4「8+#4.8+”4.8X”2?"3^ci丿J—mLc=0.51655x1.15°-8x0.03°-2x~^c)3(dh+dc)LS'20?10?12?135,7.64-8+7.648+7.648+7.1448+0.57503x1.15°8x0.03°2x135(21.6-15.875)3x(21.64-15.87)1'8-3.84x10X135=3.982x10—3第二步,求最优排量Ps丄908(加01L86J.908(3.84x10"x2500+3.982x10」))_3°,6(//^第三步,计算钻头喷嘴当量直径/0.081几/C"几-K&V0.081x1.15X30.620.972x[15-(3.84x10-6x2500+3.982x10-3)x30.6186]第四步,水力计算2500米,排量30.61/s,泵压15MPa,钻头压降7.11MPa2000米,排量31.91/s,泵压15MPa;钻头压降7.73MPa1000米,排量33.31/s,泵压15MPa,钻头压降8.42MPa500米,排量34.91/s,泵压15MPa,钻头压降9.52MPa