第四章钻进循环流动第四章钻进循环流动钻进循环流动钻进循环流动钻井液循环流动路线：泥浆罐（池）泥浆泵地面高压管汇钻柱内钻头环空钻进循环流动钻进循环流动一、泥浆泵的工作状态泵的工作参数：1.泵的额定功率Nr：泵能输出的最大水功率。2.泵的额定泵压Pr：缸套的最大允许压力。3.泵的额定排量Qr：当泵的实际水功率等于额定功率，实际泵压等于额定泵压时，泵的排量。rrrNPQ钻进循环流动钻进循环流动一、泥浆泵的工作状态1.等泵压工作方式当Q<Qr时（调节泵冲数），若要Ns=Nr，则必须使Ps>Pr，不允许！只能保持Ps=Pr，等泵压工作方式钻进循环流动钻进循环流动一、泥浆泵的工作状态2.等功率工作方式当Q>Qr时，若使Ps=Pr，则Ns>Nr，不可能！只能保持Ns=Nr，等功率工作方式钻进循环流动钻进循环流动一、泥浆泵的工作状态3.泵压、泵功率关系曲线结论：从获得高泵压、高功率来讲，排量应尽可能选缸套的额的排量。钻进循环流动钻进循环流动二、水功率传递的基本原理钻井液循环流动路线：设1—1断面参数为：P1，V1由能量平衡原理得：2—2断面参数为：P2，V222112222sPPVPVhgg钻进循环流动钻进循环流动二、水功率传递的基本原理22112222sPPVPVhgg12PP12VVsPh钻进循环流动钻进循环流动二、水功率传递的基本原理泥浆泵提供的压能全部用于沿途损耗。结论：沿途压耗组成：地面管汇压耗：Pg钻具内压耗：Pi钻头压耗：Pbit环空压耗：Pa（地面管汇，立管，水龙带，水龙头，方钻杆）（钻杆内，钻铤内）（钻杆外环空，钻铤外环空）钻进循环流动钻进循环流动二、水功率传递的基本原理水功率传递原理：令：sgiabitPPPPPsgiabitNNNNN泵压分配关系泵功率分配关系lgiaPPPPlgiaNNNNslbitPPPslbitNNN结论：在泵功率一定的情况下，尽量减小循环压耗，是提高钻头水力参数的唯一途径。钻进循环流动钻进循环流动三、钻井液循环流动压耗计算1.循环压耗的理论计算（1）计算原理2122lVPPPg由能量守恒原理：其中：wLfrf：管壁与流体之间的摩擦系数；rw：管路水力半径；()4hwDDr（环空）4iwdr（管内）钻进循环流动钻进循环流动三、钻井液循环流动压耗计算1.循环压耗的理论计算22lifLVPd管内流压耗：22()lhfLVPDD环空流压耗：循环压耗计算的关键：流体与管壁的摩擦系数f钻进循环流动钻进循环流动三、钻井液循环流动压耗计算1.循环压耗的理论计算...