weke2048的个人生宽-docn.com豆丁网 httpwwww.dooin.omyweike2048 中华人民共和国石油天然气行业标准 SY/T 53751995 旋转钻井设备选用方法 1995-12-25发布 1996-06-30实施 weke2048的个人生员docn.com豆丁网 httnwwwwdocin.omyweike2n4o weke2048的个人生docn.com豆丁网 httpBwww.docin.oomyweike2n4o 目次 前言 API前言 第1章井的任务评定 第2章 数值表、公式和图表。 第3章 钻机几种部件的额定值 20 26 第4章 钻机额定值参数· 29 第5章 术语词汇： 32 第6章 API委员会用于评定旋转钻机的参考文献 附录A（提示的附录）引用标准溯源 35 weke2048的个人生宽-docn.com豆丁网 httn:wwawdocin.omyweike2n48 weke2048的个人生宽-docn.com豆丁网 http:.www.docin.omyweike2o4o 前言 本标准是根据美国石油学会APIBulD10《旋转钻井设备选用方法》第2版（1990年6月重新 认定）对SY／T5375一91进行修订的，在技术内容上与编写方法上均与该标准等同。 这样，通过使旋转钻并设备的选用方法与API标准等同，以适应国际贸易、技术交流和采用国 际行业通行作法的需要。 本标准的数值均采用了我国以SI单位制为基础的法定计量单位，并在其后的圆括号中说明API 标准中相应的英制单位。 根据GB／T1.1-1993的规定，保留了API标准的前言，同时增加了本前言。 本标准自生效之日起，代替SY／T5375一91《钻并设备选用的一般规则》 本标准的附录A是提示的附录。 本标准由石油天然气勘探开发设备与材料专业标准化委员会归口。 本标准由石油勘探开发科学研究院机械研究所负责起草。 本标准主要起草人马家骥李国庆 weke2048的个人生宽-docn.com豆丁网 httn:wwwdocin.oomyweike2n4o weke2048的个人生宽-docn.com豆丁网 nttp:wwwdoin.oomyweike2n4o API前言 a.APIBu1D10(1965年12月第1版）是由旋转钻机能力额定分委员会制定的，该分委员会归美 国石油学会钻井和采油作业执行委员会领导。本版用来取代第1版。制定本通报的目的是提出一种分 析方法，这种方法将有助于为钻一口特定的井选择一台合适的钻机，以免使用的钻机过大或过小。 b.本方法认为仅有额定井深是不明确的。因为不同地区的并对钻机功能所要求的重点不同。例 如：钻硬地层时；由于频繁地更换钻头，所以提升能力是首要的；同时由于钻进速度低，清洗并底并 携出岩屑所需的水力能力则是较次要的。钻软地层时，钻井速度常常受到井底冲洗效率的限制，因而 钻头处的有效水力能力就显得非常重要了。因为钻软地层时所需更换钻头的次数较少，所以提升能力 是较次要的。钻柱扭矩和转盘功率也随着软地层中钻进速度的增加而大为增加。 c.本通报中提出的方法分为两部分，它们的目的是： 1.提供一种分析方案，这种方案对确定钻一口特定井所要求的几种钻机性能水平是有用的（第1 章和第2章）。 2.规定一种测试、验证或评定一台特定钻机各部件性能水平的方法（第3章和第4章）。 d.不存在钻机正好符合井的要求的情况是人们公认的，因此需要在两者之间进行折衷。本文将有 助于找到明智的折衰方案。 e.同样也为人们所公认的是：管理质量和井队人员的水平、钻机的机龄（已工作年限）和状况， 在选择钻机时是非常重要的。这些已超出本文的范围，因而不作考虑。 复制本出版物中任何部分的批准申请，应向开发部主任提出，AmericanPetrolemInstitute.2535 OneMainPlace.Dallas，Texas75202-3904。允许复制或翻印本文中所包括的以下表格： API表格D10-A：钻井方案分析 API表格D10-B：钻机额定值核对单 API表格D10-C（表A)：承载套管和钻杆的能力 API表格D10-C（表B)：底座承载能力 API表格DIO-D（表C)：提升和制动能力 API表格D10-E（表D)：钻井泵性能 色weke2048的个人生觅-docn.com豆丁网 nttu:wwwdoein.oomyweike2n4o weike2048的个人主-docin.com豆网 nttp:www.doein.oomyweike2n4o SY/T53751995 代替SY/T537591 旋转钻并设备选用方法 第1章并的任务评定 为了选择钻一口特定井的最好的钻机，首先需要评定该并的任务。预定的并深、地质条件、套管 程序和其它数据都影响对钻机的要求。因为对预定井或钻井方案的分析将显著地有助于确定对钻机的 要求（见第2页及第3页）。 为了帮助填写API钻井方案分析表格No.D10-A，在第2章中包括一个数值表以及一些公式和 图表。表格No.D10-A中提供了几种井深范围（即井段），每一井段的最大深度是进行计算时的控制 深度。地层的可钻性通常可分为极软、软、中硬、硬和极硬等级别。在整个分析过程中假定并眼尺寸 等于钻井时所用钻头的直径。 钻链重力（经浮力校正后）至少要等于钻井时所要求的钻压。钻杆的内径和钻链的孔径显著地影 响液体压力降，因此也就显著影响消耗于钻柱内的水功率。使用内径较大的钻柱，并结合适当的流 量，可以使钻柱中的这种损失减到最小（见图1、2、8和9)。 在分析提升力时，假定浮力被井中的摩擦力抵消，因此可以忽略。所要求的井架安全工作承载能 力，通常是大钩最大预计荷载和所穿钢丝绳数的函数；但在某些情况下，必须考虑的是钻杆柱或套管 柱的断裂强度。在关键条件下，应确定动力制动要求，并在钻并方案分析的表格No.D10-A中载 明。 在第2章中有关本分析方法的水力部分的全部图表都是根据1.198g／cm(10Ib／gal)的钻井液密 度制定的。对其他密度的钻井液，校正的压力损耗（也包括水功率）可以很容易地换算出来，因为摩 擦损耗与密度基本上是线性关系。图表中的数值与常用数值基本一致。还不能准确地预测能有效地用 来清除钻头下岩屑的水力能量值，因为影响这种需要的各种因素至今未能全部估计出来。为了求得钻 头所需要的水力能量，目前般的做法是，将钻头所需要的水力能量用经验近似法与井眼断面面积联 系起来。这种关系的数值范围，在硬地层中钻井最慢时为1.2～2.3W／mm²（1～2hp／in")，软地层 钻井时为7.2~9.2W/mm(6～8hp/in²）（见图4)。 如果仅从能量损耗观点考虑，环形空间中的压力损失是次要的；但是，如果循环液出现漏失，这 种损失就有可能变成主要的。确实如此，特别是在深井中，地层薄弱之处也正是需要用重泥浆之处。 管柱的快速运动也可能引起循环液的漏失，因为这种运动引起严重的井下压力冲击，而且这种冲击随 着管柱浸没长度的增加而加大。在钻杆柱或套管柱下人速度必须限制的地区应在No.D10-A钻井方 案分析表格中载明限定的速度。 在完成钻井方案分析时，就需确定每个不同井段的适当的钻机性能水平。然而，出于经济考虑， 可能需要接受所选钻机的性能水平在某些井段低于优选的水平。通常作这种让步时，应考虑的是钻机 工作日，而不是进尺。 中国石油天然气总公司1995-12-25批准 1996-06-30实施 画weke2048的个人生员-docn.com豆丁网 nttu:wwwdoein.oomyweike2n4o weke2048的个人生宽-docn.com豆丁网 http:www.docin.oomyweike2o4o 表格No.D10-A 钻井方案分析 市 县 省（市、自治区) 探（或矿）区名称和井号 井号 总设计井深 油（气）田或地区 总井深处的地层 地表地质层位 并身及套管方案 钻达深度.m(ft) 井眼直径.mm(in) 地层可钻性 拟下套管.外径.mm(in) kg/m(lb/ft)及API钢级 数量.m(ft) kg/m(lb/ft)及AP1钢级 数量.m(ft) kg/m(lb/ft)及API钢级 数量.m(ft) 套管柱在空气中重力.kN(kib) 最小断裂荷载.kN(kib) 套管柱在钻井液中重力.kN(k1b) 所要求的下放限速.m/s(ft/min) 钻柱 推荐优选的钻链 在空气中重力.kN(kb) 底段.外径×孔径.mm(in) 段长.m(ft) 上段.外径×孔径.mm(in) 段长.m(ft) 钻杆.外径mm(in) kg/m(lb/ft)及API钢级 数量.m(ft) 在空气中重力.kN(kib) 断裂荷载.kN(kib) 钻柱在空气中重力.kN(klb) 要求的最低提升速度.m/s(ft/min) 最大荷载和最低速度时的大钧功率.kW(hp) 钻柱在钻井液中重力.kN(klb) 所要求的下放限速.m/s(ft/min) weke2048的个人生docn.com豆丁网 httn:.www.docin.oomyweike2n4o weike2048的个人生质docn.com豆丁网 http:.www.docin.omyweike2048 井架要求 大钩极限荷载.kN(klb) 水力需求 钻井液,类型 密度.g/cm(lb/gal) 浮力系数 选定的钻头水功率.kW(hp) 选定的环空速度.m/s(ft/min) 流量.L/s(gai/min) 喷嘴速度,m/s(ft/s) 压力损耗(名义的) 地面设备.MPa(psi) 通过钻杆.M