井下作业井控基本计算公式

井下作业井控基本知识和案例

井喷失控的危害及原因
四.如何做好井控工作:
井控工作包括井控设计、井控装置、打开油气层前的准备工作、防火、防爆、防硫化氢等安全措施、井喷失控的处理、井控技术培训和井控管理等八个方面。做好井控工作，要注意以下几个问题： 1.正确认识井控工作：要充分认识井喷失控性质严重，损失巨大的灾难性事故，在施工中应积极做好预防措施，搞好一级井控，防止井喷和井喷失控的发生，因此各级领导必须在思想上统一认识，高度重视井控工作。
第三部分压力
一.井下各种压力的概念及其相互关系压力是井控工作中最要的概念之一。正确理解井下各种压力的概念及其相互关系是正确掌握和灵活运用井控技术、防止井喷的重要基础。在物理学上，把垂直作用在物体表面上的力称为压力。压力大小用单位牛顿表示，方向总是与物体的接触面垂直，且指向被作用的物体，压力的作用点在接触面上。压强是指物体单位面积上所受的压力。压强是用来衡量压力作用效果的物理量，其大小不仅与压力的大小有关，还与受力面积有关。
总之，井侵、溢流、井涌、井喷、井喷失控反映了地层压力与井底压力失去平衡以后井下和井口所出现的各种现象及事故发展变化的不同严重程度。
井控的基本知识
6）一级风险井：在发生过井喷区块、环境敏感区块、含超标有毒有害气体区块施工的井；水平井、大位移井；气井、超深井、探井；气油比高的井、具有自喷能力的井；老井新层补射孔作业的井；高压井或气井酸化压裂后起下管柱作业的井；井内套管腐蚀严重的井、地层压力系数大于1.0的井等。
第一部分井控技术概述
随着油田不断开发，井下作业的工作量不断加大（包括试油、大修、小修、侧钻），在井下作业过程中，由于井下的情况非常复杂，不确定因素很多，在维修油气井过程中，不管油井还是水井无论压力高低都有发生井喷的可能性。井喷是井下作业（钻进）施工过程中的一种工程事故，只要预防准备工作充分，措施得当，及时组织抢险加以控制，是可以避免的。所以学习掌握好井控技术是预防井喷的关键。

井下作业计算用公式

一、压井液密度：HKP =ρ╳100 ρ：压井液密度(g/cm 3)、K ：系数（1.1～1.15）、 P ：地层压力（Mpa ） H ：油层中部深度（m ）。

二、压力梯度：K ＝1212H H P P -- K ：压力梯度(Mpa/m)、 P 1：第一点压力（Mpa ）、 P 2：第一点压力（Mpa ）、H 1：第一次深度（m ）、H 2：第二次深度（m ）。

三、渗透率由（达西定律）Q ＝L P KA μ∆得： K=P A L Q ∆μ K ：渗透率(毫达西μm 2)、 Q ：流量（cm 3/s ）、L ：岩石长度（cm ）、 A ：岩石截面积（cm 2）、P ∆：两端压差（Mpa ）、 μ：原油粘度(mpa/s)。

四、卡点： L=K λ÷P 系数的计算：K ＝2.1 X 1 04 X 4π(D 2—d 2) L ：卡点深度（m ）、 K ：系数(21/2油管2450、27/8钻杆3800)λ：平均伸长量（cm ）、P ：平均拉力（KN ）。

D ：外径（换算单位cm ）、d ：内径（换算单位cm ）。

五、注灰类： 1、水泥浆：V=G )(211ρρρρρ-- 2、干灰： G=V 1ρρρρρ--12 3、清水： Q=V －1ρG4、顶替量：V 顶=(H －VoV )V '＋V 附 V ：水泥浆量（L ）、G ：干灰量（kg ）、ρ：清水密度(kg/dm)、 ρ1：干灰密度(kg/dm)、ρ2：水泥浆密度(kg/dm)。

Q ：清水量（L ） V 顶：顶替量（L ）、 H ：油管长度(m)、 V ：灰量(L/m)、 V o ：环空容积(L/m)、 V '：油管容积(L/m)、 V 附：附加量（L ）。

六、酸化类：总液量： V=π(R 2－r 2)H ϕ V ：总液量（m 3） R ：酸处理半径（m ）、r ：套管半径（m ）H ：油层厚度（m ）、ϕ：孔隙度商品酸用量： Q 盐＝Z X 稀ρV Q 盐：商品酸用量（吨）、V ：总液量（m 3） ρ稀：稀酸密度、X ：稀酸浓度（10~15%）、Z ：商品盐酸密度（31% 1.155）清水用量： Q 水＝V －盐盐ρQ Q 水：清水用量（吨）、Q 盐：商品酸用量（吨）、 ρ盐：商品盐酸密度（31% 1.155）添加剂： Q 添＝（Q 盐＋Q 水）╳（x ％）Q 添：添加剂（吨）、Q 盐：商品酸用量（吨）、Q 水：清水用量（吨）、（x ％）：所用添加剂的百分比。

井控计算公式

井控计算公式井控计算公式1、地层压力(孔隙流体压力)：(关井后)P地= P立+ P静= P立+ρ.g.H 注：g = 9.81 = 0.00981水的密度=1.0—1.07g/cm3, 正常地层压力梯度：0.00981-0.01049MPa/m, 9.81-10.5kPa/m。

2、静液压力：由静止液体的重力产生的压力。

P静= ρ.g.H =压力梯度G ×垂深3、压力梯度：每米垂深压力的变化量。

G = P/H = ρg4、地破试验：①破裂压力：P破 = P表+ρ.g.H ②破裂压力当量密度：ρ当= 102×P破/H③漏失压力：P漏 = P表+ρ.g.H ④漏失压力当量密度：ρ当m+ P漏/0.00981×H5、当量钻井液密度：ρ当= ρm+ 102×P立/H = 102×P地/H6、极限套压(最大允许关井套压)：Pa max = (ρ当一ρm).g.H7、压井液当量密度：ρ压= 102×P地/H = P地/g.H = ρm+ 102×P立/H =ρm立/g.H8、压井液量：V压 = 钻具内容积V1+ 环空容积V2， (附加1.5—2 倍)9、重晶石量：G重=ρ重.V压(ρ重浆–ρ原浆)/ (ρ重-ρ重浆)，式中：ρ重—重晶石密度，4.00-4.20g/cm310、初始循环压力：P初=低泵冲泵压+ 关井立压低泵冲泵压=钻进泵压/(钻进排量/压井排量)211、终了循环压力：P= （重浆密度/原浆密度）×低泵冲泵压12、压井液从井口到达压井管柱底部的时间(min)：t 1 = V1/60.Q (m3/min) = 1000.V1/60.Q (l/s)13、压井液从压井管柱底部到达井口的时间(min)：t 2 = V2/60.Q (m3/min) = 1000.V2/60.Q (l/s)式中：V1为钻具内容积 =（π/4）.(D21.L1+ D22.L2)， V2为井眼环容 =（π/4）×H×井径2m14、压井液循环总时间(min)：t总 = V总/60.Q (m3/min) = 1000.V/60.Q (l/s)式中：t总 = t1+ t2， V总= V1+ V215、压力系数相当于钻井液密度。

井下作业计算用公式

一、压井液密度：HKP =ρ╳100 ρ：压井液密度(g/cm 3)、K ：系数（1.1～1.15）、 P ：地层压力（Mpa ） H ：油层中部深度（m ）。

二、压力梯度：K ＝1212H H P P -- K ：压力梯度(Mpa/m)、 P 1：第一点压力（Mpa ）、 P 2：第一点压力（Mpa ）、H 1：第一次深度（m ）、H 2：第二次深度（m ）。

三、渗透率由（达西定律）Q ＝L P KA μ∆得： K=P A L Q ∆μ K ：渗透率(毫达西μm 2)、 Q ：流量（cm 3/s ）、L ：岩石长度（cm ）、 A ：岩石截面积（cm 2）、P ∆：两端压差（Mpa ）、 μ：原油粘度(mpa/s)。

四、卡点： L=K λ÷P 系数的计算：K ＝2.1 X 1 04 X 4π(D 2—d 2) L ：卡点深度（m ）、 K ：系数(21/2油管2450、27/8钻杆3800)λ：平均伸长量（cm ）、P ：平均拉力（KN ）。

D ：外径（换算单位cm ）、d ：内径（换算单位cm ）。

五、注灰类： 1、水泥浆：V=G )(211ρρρρρ-- 2、干灰： G=V 1ρρρρρ--12 3、清水： Q=V －1ρG4、顶替量：V 顶=(H －VoV )V '＋V 附 V ：水泥浆量（L ）、G ：干灰量（kg ）、ρ：清水密度(kg/dm)、 ρ1：干灰密度(kg/dm)、ρ2：水泥浆密度(kg/dm)。

Q ：清水量（L ） V 顶：顶替量（L ）、 H ：油管长度(m)、 V ：灰量(L/m)、 V o ：环空容积(L/m)、 V '：油管容积(L/m)、 V 附：附加量（L ）。

六、酸化类：总液量： V=π(R 2－r 2)H ϕ V ：总液量（m 3） R ：酸处理半径（m ）、r ：套管半径（m ）H ：油层厚度（m ）、ϕ：孔隙度商品酸用量： Q 盐＝Z X 稀ρV Q 盐：商品酸用量（吨）、V ：总液量（m 3） ρ稀：稀酸密度、X ：稀酸浓度（10~15%）、Z ：商品盐酸密度（31% 1.155）清水用量： Q 水＝V －盐盐ρQ Q 水：清水用量（吨）、Q 盐：商品酸用量（吨）、 ρ盐：商品盐酸密度（31% 1.155）添加剂： Q 添＝（Q 盐＋Q 水）╳（x ％）Q 添：添加剂（吨）、Q 盐：商品酸用量（吨）、Q 水：清水用量（吨）、（x ％）：所用添加剂的百分比。

井控压井公式常用

井控压井公式常用井控计算公式1最大关井套压=（地破当量密度-井浆密度）×0.0098×井深= MPa2 地层压力=0.0098×井浆密度×井深+关井立压= MPa3压井密度=102×地层压力÷井深+附加密度= g／cm34求加重量=加重体积×加重剂密度×（压井密度-原浆密度）÷（加重剂密度-压井密度）=吨5地破压力=漏失压力+0.0098×密度×井深= MPa6破裂当量密度=102×地破压力÷井深=g／cm37溢流类型=井浆密度-（关井套压-关井立压）÷（0.0098×池面增量×1000÷每米环容、升）0.12-0.36为气、0.37-0.6油、0.61-0.84油水、0.85-1.07水、1.08-1.20盐水8气体上升高度=池面增量÷每米环容m3=米9气体上窜速度=气层深度-井深÷迟到时间×后效时间÷停泵～开泵时间（小时）=米／小时10初始立管总压力=低泵冲压力+关井立压+附加压力= MPa。

油井1.5～3.5、气井3～511终了立管总压力=压井密度÷原浆密度×低泵冲压力= MPa12排量计算=泵冲×活塞面具×活塞行程÷60×缸数=升／秒13上返速度=(12.74×排量) ÷(井眼直径2-钻具外径2)=米／秒14迟到时间=井深÷米／分15一周的时间=16.67×井筒容积-钻柱体积）÷排量=分16压井泥浆量=井筒容积的1.5-2倍17压井时间=（井筒容积-钻柱体积）÷（升／分÷1000）=分。

井下作业中的压井作业

井下作业井控关井程序
（5）一岗 1）抢下管串时，负责井架二层平台的操作； 2）听到长笛讯号，立即从二层平台下来协助井口操作； 3）负责控制放喷，协助关防喷器或装井口。
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井下作业井控关井程序
（6）二岗 1）抢下管串； 2）接油管回压凡尔，协助关防喷器； 3）抢装井口。
井下作业井控关井程序
井下作业井控演习 1.井下作业井控演习的意义（1）熟悉各自的岗位职责；（2）熟练各岗位的具体操作；（3）保证设备完好、灵活好用；（4）一旦发生溢流或井喷，能够各司其职，默契配全，顺利完成任务。
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井下作业井控关井程序
2.岗位分工与职责（1）司钻：发出警报，指挥防喷工作。（2）副司钻：关闭防喷器。（ 3 ）一岗：迅速由二层平台撤至地面，协助关闭防喷器，控制放喷。（ 4 ）二岗：抢装井口或油管回压凡尔，协助关闭防喷器。（ 5 ）三岗：检查井口闸门是否全开，协助抢装井口\关闭防喷器或油管回压凡尔。
6.演习要求（1）试油气机组每月演习次数不少于1次。修井机组每季度演习次数不少于1次。（ 2 ）完成射孔防喷演习时间不超过 2min，起下钻防喷演习时间不超过3min，冲砂防喷演习时间不超过5min。（3）机组人员熟练掌握井控岗位职责。岗位分工明确、处理程序准确、在规定时间内完成演习为合格。如达不到上述要求，演习为不合格。必须重新安排演习，直到合格为止。（ 4 ）每次防喷演习后必须写好防喷演习记录，认真讲评。 2015-3-27 2004.3.11 30
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井下作业井控关井程序
2.机组岗位制度

井控技术公式

1、钻井静液柱压力（bar ）=钻井液密度（Kg/L ）×0.0981×垂深（m ）2、压力梯度（bar/m ）=钻井液密度（Kg/L ）×0.09813、当量钻井液密度（Kg/L ）=压力梯度（bar/m ）/0.09814、关井地层压力（bar ）=钻柱内静液柱压力（bar ）+关井立压（bar ）5、泵输出排量（l/min ）=泵排量（l/stk ）×泵速（SPM ）6、环空返速（m/min ）=)/l min /l m 环空容积（泵输出排量（7、等效循环密度（K g/L ）=981.00m bar ⨯）垂深（）环空压耗（+钻井液密度（Kg/L ）8、包含起钻余量的钻井液密度（Kg/L ）=981.00m bar ⨯）垂深（）安全余量（+钻井液密度（Kg/L ）9、新泵速下的新泵压（bar ）（近似计算）=原泵压（bar ）×2SPM SPM ⎥⎦⎤⎢⎣⎡）原泵速（）新泵速（ 10、新钻井液密度下的新泵压（bar ）（近似计算）=原泵压（bar ）×）原钻井液密度（）新钻井液密度（l /Kg Kg/l11、最大允许钻井液密度（Kg/L ）=+⨯981.00m bar ）套管鞋垂深（）地面漏失压力（测试时钻井液密度（Kg/L ）12、最大允许关井套压（bar ）=【最大允许钻井液密度（Kg/L ）－在用钻井液密度（Kg/L ）】×0.0981×套管鞋垂深（m ） 13、压井钻井液密度（Kg/L ）=）垂深（）关井立压（m 981.00bar ⨯+原钻井液密度（Kg/L ）14、初始循环立管压力（bar ）=压井泵速循环压力（bar ）+关井立压（bar ） 15、终了循环立管压力（bar ）=）原钻井液密度（）压井钻井液密度（）压井泵速循环压力（l /Kg Kg/l bar ⨯16、关井套压（bar ）={【钻井液密度（Kg/L ）－溢流密度（Kg/L ）】×0.0981×溢流垂深（m ）}+关井立压（bar ） 17、提高钻井液密度所用重晶石量（Kg/L ）=）压井钻井液密度（）原钻井液密度（）压井钻井液密度（l /Kg .24Kg/l l /kg --×4.218、油气上窜速度（m/hr ）=）钻井液密度（）井口压力增量（kg/l 981.00bar/hr ⨯19、气体定律 PV1=PV2 20、干起每米压力降（bar/m ）=）钻具排替量（）套管容积（隔水管）钻具排替量（）钻井液密度（l/m l/m /l/m 0981.0l /kg -⨯⨯21、湿起每米压力降（bar/m ）=）钻具闭端排替量（）套管容积（隔水管）钻具闭端排替量（）钻井液密度（l/m l/m /l/m 0981.0l /kg -⨯⨯22、干起完剩余的钻铤液面下降（m ）=）套管容积（隔水管）钻铤排替量（）钻铤长（l/m /l/m m ⨯23、过平衡量消失前干起出钻具（m ）=[]）钻具排替量（）钻井液压力梯度（）钻具排替量（）套管容积（隔水管）过平衡量（l/m m /bar m /l m /l /bar ⨯-⨯24、保持井底压力恢复到地层压力的放浆量（l ）=）井口压力增量（）地层压力（）溢流体积（）井口压力增量（bar bar l bar -⨯25、泵入重浆段塞后钻柱内液面下降值(m)=(重浆密度－原浆密度)×原浆密度钻杆内容积）重浆体积（⨯l26、由于重浆段塞U 型管效应的泥浆池增量=重浆体积（l ）×〔）原浆密度）重浆密度（l /(l /kg kg －1〕27、隔水管安全余量(kg/l)=[][]）水深（）气隙（）垂深（）海水密度（）水深（）钻井液密度（）水深（气隙m m m l /kg m kg/l m )(--⨯-⨯+m28、防喷器关闭比=）关闭防喷器所需液压（）井口压力（bar bar29、防喷器开启比=）开启防喷器所需液压（）井口压力（bar bar 30、套管浮阀失效时静液压力损失=）环空容积（）套管容积（）未灌浆的套管长度（）套管容积（）钻井液密度（m /l m /l m m /l 981.00l /kg +⨯⨯⨯。

井下作业常用计算公式.doc

井下作业常用计算公式井下作业公司试油二十七队张新峰一、注水泥塞施工：1、水泥浆体积计算公式：①、()()001.0k 14h 2d -D 2⨯+=π液V 式中：V ——应配水泥浆的体积；LD ——套管外径：mmd ——套管壁厚：mmh ——设计水泥塞厚度：mk ——附加系数（0.3—1.0）②、()⨯-=210H H V 液V KV ——应配水泥浆的体积；LV 0——每米套管内容积；LH 1——注水泥塞时管柱尾深；mH 2——反洗井深度；mK ——取1.5③V=G )(211ρρρρρ--V ——配水泥浆的体积；LG ——所用干水泥用量；Kg1ρ——干水泥密度； 3.15L g K2ρ—— 水泥浆密度；1.853cm gρ——水的密度；13cm g2、干水泥用量：ρρρρρ--=121V GG ——所用干水泥用量；KgV ——配水泥浆的体积；L1ρ——干水泥密度； 3.15L g K2ρ—— 水泥浆密度；1.853cm gρ——水的密度；13cm g3、清水用量：1GV Q ρ-= Q —— 清水用量：LV ——应配水泥浆的体积；LG ——所用干水泥用量；Kg1ρ——干水泥密度； 3.15L g K4、顶替量：附液V V V V H 0111+⨯⎪⎭⎫⎝⎛-=V液V —— 顶替量；LH 1——注水泥塞时管柱尾深；mV ——应配水泥浆的体积；L11V ——套管容积减去油管体积的每米容积；L0v ——油管每米容积；m L二、垫圈流量计测气U 型管测气计算公式：HG 1T 293178.0Q d 2⋅⋅⋅=式中：Q —— 天然气产量 m 3d —— 垫圈孔直径 mmT —— 热力学温度（293-摄氏温度）G —— 天然气相对密度 0.62H —— U 型管液柱压差 mm三、压井液密度： )1(102k H p +⨯=ρ式中：ρ=压井液密度；P=地层中部压力；H=地层中部深度；K=附加系数（15%-30%）；四、卡点的计算公式：P ⋅K =λL式中：L ——卡点深度 mλ——油管平均伸长 cmP ——油管平均拉伸拉力，KNK ——计算系数，（Φ73mm 油管2450Φ73mm 钻杆3800 Φ89mm 油管3750）系数的计算：K ＝2.1 X 1 04 X 4π(D 2—d 2)L ：卡点深度（m ）、K ：系数(Φ73mm 油管2450 Φ73mm 钻杆3800 Φ89mm 油管3750)λ：平均伸长量（cm ）、 P ：平均拉力（KN ）。