噴射鉆井概念

噴射鉆井的基本概念一、循環(huán)系統(tǒng)構(gòu)成1、功用：在鉆進(jìn)中從井眼中清除巖屑。2、組成及循環(huán)流程（圖2－10）：泥漿罐→泥漿泵→地面管線→立管→水龍帶→水籠頭→方鉆桿→鉆桿→鉆頭→（清洗）井底（射流）→（攜帶巖屑）環(huán)空→井口→振動(dòng)篩（凈化設(shè)備）→泥漿罐。3、泥漿泵：活塞泵(圖2－11a,圖2－11b,圖2－11c,圖2－11d)l

雙缸泵、三缸泵l

單作用泵、雙作用泵常用：三缸單作用臥式治塞泵,如3NB-1300（馬力）。

噴射式鉆頭：鉆頭上安裝噴嘴

二、噴射式鉆頭的水力特性(一)、射流及其對(duì)井底的作用1、射流的特性射流是指通過管嘴或孔口過水?dāng)嗝嬷芙绮慌c固體壁接觸的液流。

淹沒射流：射流流體的密度小于或等于周圍流體的密度

非淹沒射流：射流流體的密度大于周圍流體的密度

自由射流：不受固壁限制

非自由射流：受到固壁限制

連續(xù)射流：射流內(nèi)某一點(diǎn)的壓力保持穩(wěn)定

脈沖射流：射流流束內(nèi)的壓力不穩(wěn)定在噴射式鉆頭的井底條件下，鉆井液從普通噴嘴噴出形成射流后，被井筒內(nèi)的鉆井液所淹沒，并且其運(yùn)動(dòng)和發(fā)展受到井底和井壁的限制，因而屬于淹沒非自由射流。

射流的擴(kuò)散角：射流縱剖面上周界母線的夾角，可表示射流的密集程度。初始速度：噴嘴出口斷面上的速度（基本相等）射流流速核：射流中心保持初始速度流動(dòng)的流束。其長(zhǎng)度主要受噴嘴直徑和噴嘴內(nèi)流道的影響。射流的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成對(duì)井底的壓能，形成井底沖擊壓力波。井底漫流：射流在井底限制下沿井底方向流動(dòng)。

2、射流對(duì)井底的清洗作用(1)射流的沖擊壓力作用對(duì)巖屑的沖擊翻轉(zhuǎn)作用：作用在井底巖屑上的壓力極不均勻，使巖屑產(chǎn)生一個(gè)翻轉(zhuǎn)力矩，離開井底。(2)漫流的橫推作用漫流具有附面射流性質(zhì)。高速漫流對(duì)井底巖屑產(chǎn)生一個(gè)橫推力(3)射流對(duì)井底的破巖作用

巖石強(qiáng)度較低：射流沖擊力超過地層巖石的破碎壓力時(shí)，射流將直接破碎巖石。

巖石強(qiáng)度較高：高速射流流體擠入巖石的微裂紋或裂縫，形成“水楔”，使微裂紋或裂縫擴(kuò)大，從而使巖石強(qiáng)度大大降低。(二)、射流水力參數(shù)噴速、沖擊力、水功率1、射流噴射速度2、射流沖擊力射流沖擊力是指射流在其作用的面積上的總作用力的大小2、射流水力功率單位時(shí)間內(nèi)射流所具有的做功能量(三)、鉆頭水力參數(shù)

1、鉆頭壓降指鉆井液流過鉆頭噴嘴以后鉆井液壓力的降低值

(三)、鉆頭水力參數(shù)

1、鉆頭水功率指鉆井液流過鉆頭時(shí)所消耗的水力功率(一)、傳遞過程泥漿泵(Np=PpQ)→地面管匯(損失Ns=PsQ)→鉆柱內(nèi)(損失Ndp=PdpQ)→鉆頭(有用Nb=PbQ)→環(huán)空(損失Na=PaQ)→井口。Pp-泵壓;Q-排量;Ps-地面管匯壓力損失;Pdp-鉆柱內(nèi)壓力損失;Pa-環(huán)空內(nèi)壓力損失;Pb-鉆頭壓降。三、水功率傳遞

(二)、傳遞過程總泵壓:Pp=Ps+Pdp+Pb+Pa=P損+Pb(三)、水力計(jì)算步驟:1.確定排量Q和泵壓Pp2