[发明专利]一种水力振荡器阀盘尺寸确定方法

权利要求书

1.一种水力振荡器阀盘尺寸确定方法，其特征在于，按照以下六个步骤依次进行确定：第一步，通过室内实验并记录不同阀盘尺寸、不同钻井液排量条件下的水力振荡器压耗，然后将这些实验数据利用二次多项式回归分析法，拟合出水力振荡器压耗与阀盘尺寸、钻井液排量的定量关系：ΔP＝f(D,Q)，其中水力振荡器压耗为ΔP，单位为MPa；阀盘尺寸为D，单位为in；钻井液排量为Q，单位m³/min；第二步，导出水力振荡器阀盘尺寸与压耗和钻井液排量定量关系；第三步，确定钻井泵所能承受的最高工作压力；第四步，确定整个井筒的系统循环压耗；第五步，确定现场设备所能允许的水力振荡器最大压耗；第六步，确定水力振荡器阀盘尺寸。

2.根据权利要求1所述水力振荡器阀盘尺寸确定方法，其特征在于，所述第一步，确定水力振荡器压耗ΔP与阀盘尺寸D、钻井液排量Q、定量关系为ΔP＝f(D,Q)的具体方法：钻井现场提供正常钻进状态下的钻井液排量范围(Q_min,Q_max)；在室内进行水力振荡器压耗实验，首先将尺寸最小的阀盘安装于水力振荡器中，将水力振荡器连接在循环系统中，开启钻井泵进行循环，在排量(Q_min,Q_max)范围内缓慢调节，钻井液排量Q每增加0.1m³/min，记录一次水力振荡器压耗ΔP，完毕后更换尺寸大一号的阀盘，重复上述操作，分别测试不同排量Q和阀盘尺寸条件下水力振荡器的压耗ΔP；全部测试完毕后，利用二次多项式回归分析法拟合出水力振荡器压耗ΔP与阀盘尺寸D、钻井液排量Q的定量关系ΔP＝f(D,Q)。

3.根据权利要求2所述水力振荡器阀盘尺寸确定方法，其特征在于，所述第二步，对通过二次多项式回归分析法拟合出的ΔP＝f(D,Q)进行求解，得出水力振荡器阀盘尺寸D与水力振荡器压耗ΔP、钻井液排量的定量Q关系为D＝f(ΔP,Q)。

4.根据权利要求3所述水力振荡器阀盘尺寸确定方法，其特征在于，所述第三步，通过现场收集钻井泵的型号和已工作年限，并查找说明书确定其新泵条件下的最高工作压力，根据工作年限确定出钻井泵的有效工作压力系数，两者相乘得出该台钻井泵所能承受的最高工作压力：P_max＝ηP_新max，其中钻井泵所能承受的最高工作压力为P_max，单位MPa；P_新max为钻井泵出厂条件下的最高工作压力，通过查找说明书得出，单位MPa；η为钻井泵有效工作压力系数，无量纲，钻井泵有效工作压力系数η按照式(1)求得：

i为钻井泵的已工作年限，i＝(1年，2年…n年)。