ICS 75.020 E 13 备案号：57615—2017
SY
中华人民共和国石油天然气行业标准
SY/T 5234--2016 代替SY/T5234—2004
钻井参数优选基本方法 Basic method of drilling parameters optimization
2017－05－01实施
2016-12一05发布
国家能源局 发布 SY/T5234—2016
前言
本标准按照GB/T1.1—2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》给出的规则起草。
本标准代替SY/T5234—2004《优选参数钻井基本方法及应用》，与SY/T5234—-2004相比，主要技术变化如下：
标准名称修改为《钻井参数优选基本方法》；一删除了“时差法优选钻头类型”（见2004年版的4.3.1）；增加了一种岩石可钻性级值的确定方法（见6.4.1）；一将“优选参数钻井”的主要内容调整为“钻井液体系及参数优选”、“钻井水力参数优选”、“钻头类型优选”、“优选钻压、转速”和“钻井参数优选步骤”（见第4章至第8章）。
本标准由石油钻井工程专业标准化委员会提出并归口。 本标准起草单位：中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院、中石化胜利石油工程有限公司
技术装备处、中国石油大学（华东）。
本标准主要起草人：牛洪波、杨春旭、张桂林、王爱国、管志川、魏振、夏文安、许新强、程鹏。 本标准代替了SY/T5234—2004。 SY/T5234—2004的历次版本发布情况为：
SY/T5234—1991 : SY/T6201—1996。
II SY/T5234—2016
环空岩屑浓度C小于或等于9% 流态指示值Z小于井壁稳定系数Z。值。
4.3.2钻井液流变参数 4.3.2.1基本参数
根据验证结果，推荐低、中、高不同剪切速率范围内使用更接近实际流变曲线的模式，同时应考虑便于计算。在整个剪切速率范围内，钻井液的基本流变参数有7个。
只要用旋转黏度计测得钻井液3，0300①63个数据，便可根据公式（1）至公式（6）计算出下述流变参数。其中公式（1）、公式（2）用于较低剪切速率范围，即=15s-1～150s-1的幂律模式；公式（3）、公式（4）用于中剪切速率范围，即=170s-1～1022s|的宾汉模式；公式（5）用于高剪切速率范围，即√=105s-1～106s-1的卡森模式；公式（6）用于钻井液在低、中、高剪切速率范围，尤其对高温、高压、高密度钻井液适应性更好。
初切力t，：其值等于旋转黏度计，的读数。 流型指数：
P6o0 300
3.321g
(1)
7
稠度系数：
0.4796300 511"
(2)
塑性黏度：
Hpv = 0600 - 300
(3)
屈服值（动切力）：
Typ = 0.479(300 -μpv)
(4)
卡森黏度（接近钻头水眼黏度）：
n -[2.4142(% - 0%)]
(5)
赫巴流体（赫巴流体是指将幂律模式进行修正，加入动切力或屈服值，得到赫谢尔 巴尔克莱三参数流变模式，简称为赫巴模式）流型指数：
n
n":
1.022n"*10,D" K(2v)"(3n 1)"
(6)
(2n 1)2
(3n 1)
3n
4.3.2.2相关参数
相关参数分别按公式（7）至公式（13）计算。
2 SY/T5234—2016
环空上返速度：
1273 d.?-d?
Va
(7)
环空管壁处的剪切速率：
1200v d.-d.
2
(8)
剪切应力：
O = t, Ky"
(9)
表观黏度：
M二 514.9n0.119g.
(10)
y
环空岩屑浓度：
(ya / v)C ( /v)-1C
C
(11)
环空岩屑体积百分比：
Q 9.g
C. =
(12)
每秒钟产生的岩屑量：
0. - ±- ×10
(13)
144
4.3.2.3 推荐环空钻井液流变参数
能满足钻井参数优选工艺要求的钻井液环空流变参数推荐控制范围是： a) t : 0.0Pa ~ 0.5Pa. b) n : 0.4 ~ 0.7. c) K : 0.01915 Pa-s~ 0.1915Pa·s"。 d) μpv : 3mPa-s ～ 15mPa·S。 e) Typ:≤4Pa。 f) n: 3mPa s～ 10mPa·s。
4.3.3钻井液性能和环空流变参数的统计
用概率统计分析方法，确定本地区的常规钻井液性能和环空流变参数的控制范围。
3 SY/T 5234—-2016
5钻井水力参数 5.1原则
优选钻井水力参数的原则有：
最大钻头水功率。 一最大射流冲击力。
泵压的限制：钻井泵额定泵压、管汇的承压能力以及井下工具的额定排量要求。
一一考虑经济性。
5.2水力参数优选的流程
优选水力参数的流程如下： a）确定水力参数优选原则。井底水力参数优选目标参数：
1）最大水功率； 2）最大射流冲击力； 3）井眼清洁。
b）确定泵压限制条件 c）分别计算循环系统压耗：确定最小携岩排量→优选标准（比如最大钻头水功率：送代计算直
至钻头水功率最大，满足泵压限制条件）→计算循环压耗→钻头压降一→喷嘴总面积。
5.3排量优选 5.3.1确定最小排量，最小排量足指钻井液携带岩屑所需要的最低排量。按照岩屑运移比LC大于或等于0.5或环空岩屑浓度C，小于或等于9%的约束条件确定，取由两个约束条件计算得出的排量最大值作为最小排量。 5.3.2按最大钻头水功率工作方式或最大射流冲击力工作方式计算临界井深，确定初定排量。若计算井深（钻头钻达深度）大于临界井深，则最优排量为初定排量。若计算井深小于临界井深，则额定排量为最优排量。 5.3.3以井眼扩大系数为依据，以各井段井壁能承受的流态临界指示值Z的上限和岩屑运移比LC大于或等于0.5为约束条件，采用概率统计分析方法，确定井壁稳定与井眼净化的环空返速范围和排量范围，使钻头水功率大于或等于0.643倍地面钻井泵实发水功率的排量为优选排量，或在钻头最大射流冲击力工作方式下，使钻头水功率大于或等于0.474倍地面钻井泵实发水功率的排量为优选排量。 5.4喷嘴直径优选 5.4.1喷嘴总面计算
按公式（14）计算喷嘴总面积：
554.4pg
（(14）
5.4.2喷嘴直径优选原则
按以下原则优选喷嘴直径： a）喷嘴的布置保证流场合理，满足清洁井眼、抑制泥包、冷却钻头和地面额定泵压限制要求。
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