钻井工艺技术实验报告.docVIP

东 北 石 油 大 学 Northeast Petroleum University 本科学生综合性、设计性 实验报告 姓名 学号 专业 班级 实验课程名称 石油工程实验 指导教师 开课学期 至 学年 学期 上课时间 年 月 日 一、实验设计方案 实验名称： 钻井工艺技术实验 实验时间：18：00-21：00 小组合作： 是● 否○ 小组成员： 1、实验目的 (1)岩石可钻性测定实验 该实验目的是了解钻进岩石的难易程度，熟练仪器操作，掌握可钻性测定方法。 (2)钻井技术参数配合实验 该实验目的是钻压、转速、排量与机械钻速 ①验证和说明模拟射流冲蚀地层岩石的冲蚀能力及范围。分析冲蚀规律。分析影响射流冲蚀能力的因素及影像形式，主要分析喷嘴压力、喷射距离、岩石强度以及冲蚀效率。通过实验进一步探讨冲蚀机理。—钻头钻速，m/h； —钻进时间，s； —换算常数 表 1.1 岩石可钻性分级指示 类 I 软 II中 III硬 级 指标 一 级 二 级 三 级 四 级 五 级 六 级 七 级 八 级 九 级 十 级 钻速（m/h) 2 2 | 1 1 | 0.5 0.5 | 0.3 0.3 | 0.1 0.1 | 0.06 0.06 | 0.03 0.03 | 0.01 0.01 | 0.008 0.008 | 0.004 (2)岩石可钻性测定实验 修正杨格模式 式中 —钻速，m/h； —钻压，N； —门限钻压 —压差影响系数； —水力参数影响系数； —牙齿磨损系数； —与岩石性质有关的影响系数，可由统计分析钻井实际资料确定； —牙齿磨损量； —转速，r/min； —转速指数； —垂直井深，m； —实际的钻头比水功率，KW/cm2； —井底充分净化时要求的钻头比水功率，KW/cm2； —井底充分净化时的钻速，m/h。 (3)钻井参数配合实验 ① 钻压对机械钻速的影响 式中 —钻速，m/h； —钻压，N； —门限钻压，N。 ② 转速对机械钻压的影响 式中 —转速，r/min； —钻速指数，其数值与岩层性质有关，一般都小于1。 ③ 排量对钻速的影响 排量对钻速的影响比较复杂，由于实验条件限制，只有固定岩石类型、钻头、洗井液等条件下的实验资料，加上钻井参数配合本身的复杂性，必须在诸多客观条件下才能得出排量对机械钻速的影响，并且是单元影响。 (4)高压水力喷射破岩实验 高压水射流冲蚀破碎岩石蚀一个很复杂的过程。对其从理论上的研究应包括射流冲击岩石引起的应力场，裂纹的出现和传播、用何种理论作为破坏判断依据、确定破碎范围及影响破碎的主要因素等。 ① 喷嘴压力对冲蚀深度的影响 喷嘴压力与冲蚀深度的关系为： 式中——冲蚀深度 mm；——喷嘴压力 MPa；——实验常数；——临界射流压力。 式中—冲蚀深度；—最大冲蚀深度 mm；—冲蚀时间 sec；—实验常数 sec对于2-2#岩芯而言，喷射距离与冲蚀深度的关系为式中—冲蚀深度? mm；—喷射距离 mm 对于2-3#岩芯而言，喷射距离与冲蚀深度的关系为： 式中—冲蚀深度? mm；—喷射距离 mm 井底液压与冲蚀深度的关系为： 式中—冲蚀深度? mm；—井底液压 MPa破碎坑直径D对诸参数没有明显的依赖关系，冲蚀达到一定深度后，D趋于一定值。破碎坑直径可以近似表示为： 对于天然岩芯，的取值在10-16之间； 对于人造岩芯，的取值在5-8之间；刚产生冲蚀时的浅坑一般呈圆锥形，当破碎坑达到一定深度（h=5mm）后，破碎坑口的形状近似呈圆柱形。因此，冲蚀体积V可以近似的表示为： 式中-喷嘴直径，mm； -冲蚀深度，mm； -系数，如下所示： 1-1# 1.25 10 2-1# 1.25 7.5 2-2# 1.25 6 4、实验方法步骤及注意事项 岩石可钻性测定实验： (1)卸下工作台，放好岩屑杯； (2)安装微钻头，放入主轴孔内，将工作台安装牢靠； (3)将岩样哦平面； (4)上好砝码杆，松开尾杆，移动平衡块，调平杠杆； (5)加砝码九个，调整升降杆，使杠杆水平； (6)转动测深盘，使指针指针零左边0