空气钻井过程中合理携岩排量的计算.ppt

空气钻井过程中合理携岩排量的计算,姓名张栋班级石工研10-2班学号S10020256,环空岩屑受力分析,当FG时,岩屑颗粒具有向上的加速度,计算准则,1、气体最小动能准则。将气体和固体颗粒看作是均相混合流体,忽略固体颗粒之间以及固体颗粒与气体之间的相互作用。认为气体携岩的动能应该不小于以15.24m/s速度流动的空气动能。2、岩屑沉降末速度标准。考虑了岩屑颗粒和气体之间的相作用,认为气体要将固体颗粒携带出地面,则气流的速度要大于固体颗粒的沉降末速度标准。,气体最小动能准则,关键点钻杆与钻铤连接处,,,,,,,,,,,,,,,,,,气体最小动能准则,,,,,,,,,,,,,,,,,,,其中M为空气的相对分子质量,0.029R为摩尔气体常数,8.314To为环空出口处的地面温度,Kβ为地温梯度,K/sQo为井口注气量,m3/sP0为实际作业井口的压力,PaT0为实际作业井口的温度,KA为关键点处的截面积,,,,,,气体最小动能准则,,,,,优点计算相对简便，易于现场使用缺点未考虑气体与岩屑的相互作用，计算结果不够准确。,气体最小动能准则,岩屑沉降末速度标准,Ikoku等人根据质点在阻尼介质中的自由下落问题研究了气体钻井中携带岩屑的最小速度计算模型,,,,,,,,,Ds为岩屑当量直径,mρs为岩屑密度,kg/m3ρb为关键点气体密度,kg/m3Cd为绕流阻力系数，0.44ψ为球形度DH为流道的水力直径,mDb为钻头直径,mCp为环空岩屑的体积浓度,0.04Kt为机械钻速,m/s,岩屑沉降末速度标准,Qg为关键点处的气体流量Qo为井口处的注气量,,,,,,,优点在理论上具有先进性，能较准确确定排量。缺点钻头及关键点处的岩屑尺寸Dc不能准确确定，因此岩屑沉降末速度难以精确确定。,,谢谢,