钻井常用计算公式.docx

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第四节 钻井常用计算公式

一、井架基础的计算公式

（一）基础面上的压力

nQ+Q

P基= O B

4

式中：P基——基础面上的压力，MPa；

n——动负荷系数（一般取1.25~1.40）；

Q——天车台的负荷=天车最大负荷+天车重量，t；

O

Q——井架重量，t；

B

（二）土地面上的压力

P =P +W

地 基

式中：P ——土地面上的压力，MPa;

地

P ——基础面上的压力，MPa;

基

W——基础重量，t（常略不计）。

基（三）基础尺寸 P

基

1、顶面积F= B

1 1

式中：F——基础顶面积，cm2；

1

B——混凝土抗压强度（通常为28.1kg/cm2=0.281MPa)

1 P

地

2、底面积F= B

2 2

式中：F——基础底面积，cm2；

2

B——土地抗压强度，MPa；

2

P地——土地面上的压力，MPa。

3、基础高度

式中：H——基础高度，m；

F2、F1分别为基础的底面积和顶面积，cm2；P基——基础面上的压力，MPa；

B3——混凝土抗剪切强度（通常为3.51kg/cm2=0.351MPa）。

（二）混凝土体积配合比用料计算

1、计算公式

配合比为1∶m∶n=水泥∶砂子∶卵石。根据经验公式求每1m3混凝土所需的各种材料如下：

2、混凝土常用体积配合比及用料量，见表1-69。

表1-69 混凝土常用体积配合比及用料量

体

体

积

每立方米混凝

土

每立方米砂子

每立方米石子

混凝土

用 途

配合比 水泥砂子石子水泥石子

混凝

土

m3

水泥砂子

kg

m3

m3

kg

m3

kg

m3

混凝

土

m3

每1000公斤水

尼

混凝

砂子石子

土

m3

m3

m3

1.坚硬土壤上的井

架脚，小基墩井架脚，基墩的上部分。

1∶2∶4

335 0.45 0.90 744

2

2.22 372 0.5 1.11 1.35 2.70 2.99

2.厚而大的突出基

墩。

1∶2.5∶5

276 0.46 0.91 608

2

2.20 304 0.5 1.10 1.57 3.10 3.63

3.支承台、浇灌坑

穴及其他。

1∶3∶6

234 0.46 0.93 504

2

2.15 253 0.5 1.08 2.0 4.0 4.27

4.承受很大负荷和

冲击力的小基墩。

1∶1∶2

585 0.39 0.781500 2

2.56 750 0.5 1.28 0.67 1.34 1.71

5.承受负荷不大的

基墩。

1∶4∶8

180 0.48 0.96 375

2

2.08 188 0.5 1.04 2.70 5.40 5.60

二、井身质量计算公式

（一）直井井身质量计算

1、井斜角全角变化率

式中：Gab——测量点a和b间井段的井斜全角变化率，（°）/30m；

△L——测量点a和b间的井段长度，m；

ab

α——测量点a点处的井斜角，°；

a

α——测量点b点处的井斜角，°；

b

△Φ——测量点a和b之间的方位差，△Φ=Φ-Φ，°。

ab

2、井底水平位移

式中：S——井底水平位移，m；

Z

N——井口N座标值，m；

O

N——实际井底N座标值，m；

n

E——井口E座标值，m；

O

E——实际井底E座标值，m。

n

3、最大井斜角

ab b a

根据井深井斜测量数据获取或井斜测井资料获得。

4、平均井径扩大系数

式中：C——平均井径扩大系数，无因次量

p

D实——实际平均井径，mm；D——钻头名义直径，mm。

b

5、最大井径扩大系数

式中：C

——最大井径扩大系数，无因次量；

max

D ——实际最大井径，mm；

max

D——钻头名义直径，mm。

b

（二）定向井井身质量计算

1、井斜全角变化率计算公式同（一）

2、定向井井底水平偏差距

式中：Ss——定向井井底水平偏差距，m；

Nd——设计井底座标，m；Nn——实际井底的N座标，m；

E——设计井底座标，m；

d

E——实际井底的E座标，m。

n

3、定向井井底垂直偏差距

△H=H-H

n

式中：△H——定向井井底垂直偏差距，m；H——设计垂直井深，m；

H——实际垂直井深，m。

n

4、定向井实际井底与设计井底的空间距离

式中：R——定向井实际井底与设计井底的空间距离，m；

△H——实际井底与设计井底的垂直距离，m；

S——实际井底与设计井底的水平偏差距，m。

s

5、平均井径扩大系数计算同（一）4。

6、最大井径扩大系数计算同（一）5。

三、喷射钻井水力参数计算公式

（一）钻井泵额定水功率

P=p×Q

pr r r

式中：P——钻井泵额定水功率，kw；

pr

p