式中：Dcr——临界井深，m;
pr——钻井泵额定泵压，MPa；
kg——地面管汇循环压力损耗系数，无因次量； kc——钻铤循环压力损耗系数，无因次量； Lc——钻铤长度，m； Q——流量，L/s；
kp——钻杆循环压力损耗系数，无因次量。 （十九）最优流量（选择宾汉流体） 1、最大钻头水功率工作方式
式中：Qopt——最优流量，L/s；
pr——钻井泵额定泵压，MPa；
kg——地面管汇循环压力损耗系数，无因次量； kp——钻杆循环压力损耗系数，无因次量; Lp——钻杆长度，m;
kc——钻铤循环压力损耗系数，无因次量； Lc——钻铤长度，m。 2、最大冲击力工作方式
式中：Qopt——最优排量，L/s；
pr——钻井泵额定泵压，MPa；
kg——地面管汇循环压力损耗系数，无因次量； kp——钻杆循环压力损耗系数，无因次量; Lp——钻杆长度，m;
kc——钻铤循环压力损耗系数，无因次量； Lc——钻铤长度，m。
四、优选参数钻井计算公式
（一）钻速方程
式中：υpe——机械钻速，m/h;
d——钻压指数（d=0.5366+0.1993kd），无因次量； kd——岩石可钻性级值；
λ——转速指数（λ=0.9250-0.0375kd），无因次量； f——地层水力指数（f=0.7011-0.05682kd），无因次量； Ws——单位钻头直径钻压（比钻压），KN/mm； nr——转速，r/min;
HPe——喷咀等效比水功率，W/mm2;
△ρd——钻井液密度差系数(0.97673kd-7.2703)，无因次量； ρd——钻井液密度，g/cm3; Pbs——钻头比水功率，W/mm2; d1、d2、d3分别为钻头喷咀直径，mm。 （二）钻头牙齿磨损方程
式中： ——钻头牙齿磨损速度，无因次量；
P——钻头系数，镶齿钻头P=0.5； Af——地层研磨性系数，无因次量； nr——转速，r/min；
D1——钻压影响系数，无因次量； db——钻头直径，mm；
Wcr——单位钻头直径临界比钻压，KN/mm; Ws——单位钻头直径钻压（比钻压），KN/mm; c1——钻头牙齿磨损减慢系数，无因次量； hf——牙齿磨损量，无因次量。 单位钻头直径临界比钻压取值：
D1——钻压影响系数，无因次量； D2——钻压影响系数，无因次量； 铣齿牙轮钻头：Wcr=1.77KN/mm; 锒齿牙轮钻头：Wcr=1.34KN/mm。 （三）钻头轴承磨损方程
式中： ——钻头轴承磨损速度，无因次量；
nr——转速，r/min; db——钻头直径，mm；
Ws——单位钻头直径钻压（比钻压），KN/mm； b——钻头轴承工作系数，无因次量。 （四）钻井成本方程
式中：Cu——钻井直接成本，元/m；
Cb——钻头单价，元/只； Cr——钻机作业费，元/h； td——纯钻进时间，h； tt——起下钻时间，h； tcn——接单根时间，h； Fb——钻头进尺，m。 （五）其他参数 1、地层研磨性系数Af
式中：c1——钻头牙齿磨损减慢系数，无因次量；
Af——地层研磨性系数，无因次量； hf——钻头牙齿磨损量，无因次量； nr——转速，r/min；
D1——钻压影响系数，无因次量； db——钻头直径，mm；
P——钻头系数，镶齿钻头P=0.5； td——钻头纯钻进时间，h；
Wcr——单位钻头直径临界比钻压，KN/mm; Ws——单位钻头直径钻压（比钻压），KN/mm。 2、当Af≤4，由轴承决定钻头寿命td
式中：td——钻头轴承寿命，h;
bf——钻头轴承磨损量，无因次量； b——钻头轴承工作系数,无因次量； nr——转速，r/min; db——钻头直径，mm;
ws——单位钻头直径钻压（比钻压）KN/mm。 当Af＞4，则由牙齿决定钻头寿命td
式中：Tt——钻头牙齿寿命，h；
c1——钻头牙齿磨损减慢系数，无因次量； hf——钻头牙齿磨损量，无因次量； Af——地层研磨性系数，无因次量； nr——转速，r/min；
D1——钻压影响系数，无因次量； db——钻头直径，mm；
Wcr——单位钻头直径临界比钻压，KN/mm; Ws——单位钻头直径钻压（比钻压），KN/mm。
五、地层孔隙压力计算公式
（一）地层孔隙压力和压力梯度 1、地层孔隙压力
pp=10-3×ρf×g×H
式中：pp——地层孔隙压力（在正常压实状态下，地层孔隙压力等于静液柱压力），MPa；
ρf——地层流体密度，g/cm3; g——重力加速度，9.81m/s2;
H——该点到水平面的重直高度（或等于静液柱高度）,m。
在陆上井中，H为目的层深度，起始点自转盘方钻杆补心算起，液体密度为钻井液密度ρm，则
ph=10-3×ρm×g×H
式中：ph——静液柱压力，MPa；
ρm——钻井液密度，g/cm3 H——目的层深度，m； g——重力加速度，9.81m/s2。
在海上井中，液柱高度起始点自钻井液液面（即出口管）高度算起，它与方补心高差约为0.6m~3.3m，此高差在浅层地层孔隙压力计算中要引起重视，在深层可忽略不计。
2、地层孔隙压力梯度
式中：Gp——地层孔隙压力梯度，MPa/m。
其它单位同（一）中1。 （二）上覆岩层压力 1、上覆岩层压力
po=9.81×10-3H〔(1-Φ)ρm+Φρ〕 式中：po——上覆岩层压力，MPa；
H——目的层深度，m； Φ——岩石孔隙度，%；
ρ——岩层孔隙流体密度，g/cm3； ρm——岩石骨架密度，g/cm3。 2、上覆岩层压力梯度
Go——上覆岩层压力梯度，MPa/m; Po——上覆岩层压力，MPa;