钻井水力参数优化方法及应用现状

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1、2010正第39卷石油矿场机械第7期第1页OILFIELDEQUIPMENT2010，39(7)：1～4oo文章编号：1001—3482(2010)07—0001—04钻井水力参数优化方法及应用现状况雨春，马青松，王勤，杨浩珑，许春堂J(1．西南石油大学机电工程学院，成都610500；2．中海油田服务股份有限公司，天津300450)摘要：钻井水力参数优化设计对于提高钻井速度有着非常重要的意义。总结了目前在钻井优化软件中常用的3种水力参数优化设计原则及其在钻井工程中的应用方法，并介绍了这些优化方法的差异和发展

2、趋势。针对国外主要钻头生产商提供的水力计算软件及部分钻井仿真软件中的水力学计算模块进行了对比分析，指出了发展具有自主知识产权的钻井水力优化设计软件需要注意的问题及解决方法，对于优化钻井设计具有指导意义。关键词：钻井水力参数；优化设计原则；软件；喷嘴组合；钻井仿真中图分类号：TE92．01文献标识码：A．DrillingHydraulicParametersOptimumMethodandApplicationKUANGYu—chun。MAQing—song，WANGQin，YANGHao—long，XUCh

3、un—tang(1．CollegeofMechanicalandElectricalEngineering，SouthwestPetroleumUniversity，Chengdu610500，China；2．ChinaOilfieldServicesLimitedCompany，Tianjin300450，China)Abstract：Drillinghydraulicparametersoptimumwasveryimportanttoimprovepenetrationrate．Inthispaper

4、，threecurrentlycommondesignmethodsabouthydraulicparametersoptimumweresummarizedincludingoptimumprincipleanditsapplicationindrillingengineering，andthediffer—enceanddevelopingdirectionofthesemethods．Acomparisonwasmadeforseveralhydraulicsoftwarewhichdeveloped

5、bybitmanufacturersandhydraulicscalculationmoduleindrillingsimu—lationsoftware．Attheend，someproblemsandsolutionsareputforwardduringdevelopinghy—draulicsoftwarewithindependentintellectualpropertyrightstoguideoptimumdrilingdesign．Keywords：drillinghydraulicpar

6、ameter；optimumprinciple；software；nozzleselectiondrillingsire一ulation钻井水力学主要研究井眼内钻井液流动状况和水力参数及设备，对于提高钻井速度具有重要的意规律，解决排除岩屑、冷却钻头、水功率利用、优化钻义。水力参数优化设计应满足机泵能量充分合理利井等实际问题。随着钻井提速的需求，特别是提高用、井壁稳定、井眼干净和经济可行的原则。选择合深井超深井的钻井速度，如何从地面管汇设备、钻井理的钻井参数、钻井液性能和水力参数，是提高钻井水力参数优化以及钻

7、头水力设计等各方面合理确定机械钻速的一个重要的前提。收稿日期：2010一O1—18基金项目：四川省青年科技基金项目“基于实钻数据反演的钻头破岩性能仿真技术”(07ZQ026—014)；教育部留学回国人员科研启动基金“山前推覆体钻具防断与打快机理研究”(教外司翻[2007]24号)作者简介：况雨春(1971一)，男，四川达州人，研究员，中国系统仿真学会会员．：L学博士，2002—2004年在法国石油科学院做博士后研究工作，现从事计算机仿真、CAD／CAE／CFD技术在机械及石油工程中的应用等教学及科研工作，E

8、-mail：swpikyc@126．COrn。石油矿场机械2010年7月力所要求的最低排量，即排量和喷嘴直径的组合除l钻井水力参数优化原则满足不同井深时的合理分配关系外，还受到最低排井下钻头的射流有喷射速度、冲击力、水功率3量的限制。个水力工作参数。将这3个参数随着排量Q的变对于合理分配关系中循环压耗这一项，由于井化情况用公式表示出来[】]，如式(1)～(3)，并将这3内流道的不规则、非牛顿液体流态的难以判断等原