1固井计算表
固井相关计算
11.2167 18.89129
取干混灰，g 取配水，g 调整密度
Байду номын сангаас
800 450 #DIV/0! #DIV/0!
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部分为计算结果。
灰 ，g/cm 3
G60S（分） 1.70 G60S（高） 2.30 GF-1 CF40S F17A HLP-1 SW-2 ES-1 QJ-625 F27A HLC-1 BAS-1 CN-1 1.15 1.15 2.85 2.78 2.30 2.30 1.30 2.35 2.70 1.80 1.80 干灰总重量 干灰总体积 干灰密度ρ 3.15
液 ，g/cm 浆 ，g/cm 3 3
加量，g 体积，cm3 366.0 366 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 366 366
控压套管钻井的固井技术
47大庆长垣油田是一个多层系非均质的陆相油气田，在纵向上各油层的渗透性和孔隙度存在较大的差别，经过多年的注水开发，形成了多压力体系，不同储层间形成较大的层间压差。
套管控压固井就是在完井后，使用原特殊钻井管柱直接固井，不进行其它任何操作的固井作业，要求应用控压套管钻完井技术，减少对钻井区块产量的影响，固井质量满足油田开发要求，保证油田整体开采效果。
1 设计依据注采井不钻关，会带来诸多风险：一是地层压力显著升高；二是不停注时最高压力可能超过大多数井的最低破裂压力，造成负钻井液密度窗口；三是钻井过程中一旦发生水浸，将在注水井和新井之间迅速形成孔道，引发复杂事故；四是固井和侯凝期间，不但要解决高压层防窜问题，还要考虑地层流体冲刷的影响。
1.1 地层数据统计所钻井井区450m范围内施工时破裂压力数值，共5口井存在实测地层破裂压力，平均破裂压力为2.53，最低破裂压力梯度为G223-S31井GⅡ14-GⅡ16小层1.92 MPa/100m。
该区萨、葡、高油层均已注水注聚开发，设计井位于套损区，且钻井时不停注降压，地层压力严重偏高。
统计该地区36口邻井实测地层破裂压力，萨尔图油层地层破裂压力16.0~34.0MPa，地层破裂压力梯度在1.64~3.29MPa/100m之间；葡萄花油层地层破裂压力18.0~32.0MPa，地层破裂压力梯度在1.62~2.92MPa/100m之间；高台子油层地层破裂压力21.0~34.0MPa，破裂压力梯度1.78~2.85MPa/100m。
1.2 管串结构PDC钻头（四刀翼）+直螺杆+钻具止回阀+ 加压防斜工具+转换接头+钻井型套管+旁通阀+胶塞座+钻井型套管+钻井型套管+井口工具。
1.3 井底温度及循环温度计算井底静止温度53℃，循环温度45℃。
2 技术措施固井难点主要在于如何保障全过程压稳，为此应用高密度防窜水泥浆（领浆使用超缓凝）、高效加重冲洗隔离液、全控制压力固井等技术措施。
固井设计规范(T1).
27
3、冲洗液、隔离液的使用 冲洗液、隔离液的性能和用量，参照本章节前述执 行。 4、固井胶塞的使用 单级固井应使用双塞，深井、大位移井、水平井应 使用三塞，分级固井的第一级固井应使用双塞。 5、U型管效应 技术套管或油气层套（尾）管固井，应考虑U型管 效应的作用，计算环空水泥浆上返最大排量与设计 排量之比值应小于1.25。
e max-----------套管在井眼的最大偏心
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二个弹性扶正器之间的套管最大偏心距：
ε max----------套管在井眼内的最大偏心距cm RB-------------- 井眼半径cm RP-------------- 套管外径 cm PV ----------套管在铅垂面法向力N PS ----------套管在平均井斜狗腿度平面法向力N C------------计算过度参数N/m
注：返高设计要参考浆柱动静态下的经验计算公式
七、水泥浆附加量设计
固井层次
隔水导管 表层套管 技术套管 油气层套管 尾管固井 裸眼水泥塞 挤水泥作业
无井径资料 150%～200%，250% 80%～150% 100% 150%～200% 50%～80% 50%～75% 75%～100% 30%～50% 20%～50%
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4、套管摩阻计算 套管扶正器安放间距计 算完成后，应进行下套 管摩阻计算。当计算摩 阻超过设计下套管允许 阻力时，可适当减少扶 正器的数量，但应满足 套管在主要油、气、水 层及它们的间隔层内的 偏心度小于30%。
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下套管载荷预测
井号 井 径 Aa5 9 5/8" 9 5/8" PH7 7" 4463 大于60 80 228 套管下深 套管扶正率 下放最小钩 上提最大钩 (M) (%) 载(Ton) 载(Ton) 3300 3800 大于60 大于60 94 116 284 266
固井计算表
1487.23 9.65 1487.23 9.65 1487.23 9.65 1510.52 总替浆量m3 1513.5 口袋长度m 1.15
119.9096 80.51788 1174.333 0 80.51788 0 0 80.51788 0 119.9096 18.39003 2.98 100 300 9.272007 27.81602 是常规下套管作业 m
罐浆段的长度
钻余:
不是下尾管
灌满时需增加的重量 t
套程中的注意事项: 1、钻井队技术员(工程师)应根据本井地质和工程的要求，予先做好下套管的准备工作，做到套管 钢级、壁厚符合设计要求，下入深度和长度，入井序号和根数不得有误，阻位、稳定器、短套管 等位置不错乱，并将下套管措施向全队职工交底。 2、下井套管要进行螺纹清洗、通径、长度丈量，若条件允许要在场地上涂匀螺纹密封脂或丝扣 胶，严禁在井口涂抹，井口操作要防止手套、棉纱等杂物掉入套管内。 3、套管上下钻台要按编号顺序吊戴好护丝，平稳起吊、不碰不挂。 4、套管对扣要居中，联接时防顿扣、严禁错扣，开始上扣时旋合转动要慢，若发现错扣应立即卸 扣处理。 5、套管螺纹碰坏，接箍变形，严禁下井。 6、技术套管自浮箍母扣以下每道扣上紧后可根据套管钢级决定是否进行段焊。 7、中间技术套管可以用双钳紧扣，余扣不得多于一扣；完井套管必须使用专用套管钳。梯形扣套 管的联接，要按标准扭矩紧扣，套管接箍端面旋紧到外螺纹“△”标记底界为佳，最大不超过标 记符号的上端面。标准圆螺纹联接按标准扭矩执行。非标准螺纹联接按厂家规定执行。下井套管 扭矩要有记录。 8、根据下套管设计要求加足扶正器。 9、下套管灌好钻井液，灌泥浆时吊卡必须提离转盘面2～3米，套管在裸眼内时静止时间不应超过 3分钟，套管活动距离必须大于套管柱的自由伸长量。技术套管每下20根，油层套管每下30～40根 灌满一次钻井液并核对重量。如果使用自动灌浆装置，应根据入井套管的悬重准确判断掏空量， 以便及时灌浆。 10、下套管操作应避免猛提、猛放，下放速度一般应控制在20～30秒／每根，易漏井和复杂井应 控制在30～60秒／根。套管悬重超过30顿要挂辅助刹车，以便于控制套管下放速度，尽可能使环 空钻井液上返速度不大于钻进时的最大上返速度。 11、下套管过程中，专人观察井口泥浆返出情况，如发现井口不返泥浆，必须将环空灌满；当返 出量减少或不返、下放遇阻时，要根据情况及时采取循环或起套管措施。 12、错扣、灌泥浆或其它原因停工时，应尽量想办法活动套管，防止粘卡；井下复杂粘卡现象严 重时，应调动所有力量，尽可能缩短套管静止时间。 13、如果套管头是座封式的,要提前检查并准备好座封头和短节。套管下完后，先向套管内灌满钻 井液然后接循环接头，一个凡尔开泵顶通，待泵压和返浆情况都正常后，逐渐增大循环排量，调 整好泥浆性能，使用好固控设备，做好固井施工准备。
固井方案
编号：HJGJS-CB6FB-5-7″CB6FB-5井Ф177.8mm套管固井工程方案设计人：郑新强审核人：批准人：中石化胜利石油工程有限公司海洋钻井公司2015年12月22日一、基本数据1.井号：CB6FB-5井2.井别：开发井3.井型：定向井4.施工井队：胜利八号5.井身结构6.井底静止温度66℃，循环温度：53℃二、固井施工设计1. 固井方式：常规固井(双塞)2. 管串结构：（1）套管串结构（自下而上）（2）扶正器安装位置及数量（Ф241.3×177.8双弓弹性扶正器）扶正器加法：油层段(浮箍-1400m)扶正器加法：每根套管加1只弹性扶正器；其余井段每3根套管加1只弹性扶正器，表层套管鞋处加2只弹性扶正器，加完为止。
共计Ф241.3×177.8弹性扶正器 50只。
3.水泥浆体系设计7. 固井施工泵压计算：施工压力：循环压力：3 MPa，静压差：6MPa，替浆压力：9MPa，碰压：12 MPa 顶压：15 MPa三、材料准备四、固井要求1、井眼准备1）下套管通井前，技术科、固井队技术员及工具服务人员及时到平台，进行完井作业指导。
2）钻完设计井深后，调整好钻井液性能，采取短起下钻的方法把井眼搞畅通，正常后起钻电测。
3）电测期间钻台、井口要有专人值班，预防电测期间事故的发生。
4）收集齐全有关测井数据，为固井作业做好准备。
如：井斜、井径、声波、自然伽玛的ASC码数据，油顶、油底、油层井段、测井异常井段、井底温度等。
5）电测完进行通井，通井时根据电测井径认真进行扩划眼作业，对下钻遇阻井段、井眼曲率变化大的井段要处理畅通，并检查计算好通井井深。
6）通井根据实际情况确定循环排量、时间、泥浆性能，在保证井下安全的前提下，尽量降低粘切，降低含砂量，使之具有良好的稳定性和流变性，要求粘滞系数<0.1，粘度降至45~50s；起钻前根据井眼具体情况确定加适量的润滑剂以减少下套管摩阻，必要时用稠泥浆封井。
定向井工程设计
第一节定向井、水平井二维轨道设计一、设计原则：一口定向井的总设计原则，应该是能保证实现钻井目的，满足采油工艺及修井作业的要求，有利于安全、优质、快速钻井。
在对各个设计参数的选择上，在自身合理的前提下，还要考虑相互的制约。
要综合地进行考虑。
(一)选择合适的井眼形状复杂的井眼形状，势必带来施工难度的增加，因此井眼形状的选择，力求越简单越好。
从钻具受力的角度来看：目前普遍认为，降斜井段会增加井眼的摩阻，引起更多的复杂情况。
如图所示(2-1-1)，增斜井段的钻具轴向拉力的径向的分力，与重力在轴向的分力方向相反，有助于减小钻具与井壁的摩擦阻力。
而降斜井段的钻具轴向分力，与重力在轴向的分力方向相同，会增加钻具与井壁的摩擦阻力。
因此，应尽可能不采用降斜井段的轨道设计。
图2-1-1(二)选择合适的井眼曲率井眼曲率的选择，要考虑工具造斜能力的限制和钻具刚性的限制，结合地层的影响，留出充分的余地，保证设计轨道能够实现。
在能满足设计和施工要求的前提下，应尽可能选择比较低的造斜率。
这样，钻具、仪器和套管都容易通过。
当然，此处所说的选择低造斜率，没有与增斜井段的长度联系在一起进行考虑。
另外，造斜率过低，会增加造斜段的工作量。
因此，要综合考虑。
常用的造斜率范围是4°-10°/100米（三）选择合适的造斜井段长度造斜井段长度的选择，影响着整个工程的工期进度，也影响着动力钻具的有效使用。
若造斜井段过长，一方面由于动力钻具的机械钻速偏低，使施工周期加长，另一方面由于长井段使用动力钻具，必然造成钻井成本的上升。
所以，过长的造斜井段是不可取的。
若造斜井段过短，则可能要求很高的造斜率，一方面造斜工具的能力限制，不易实现，另一方面过高的造斜率给井下安全带来了不利因素。
所以，过短的造斜井段也是不可取的。
因此，应结合钻头、动力马达的使用寿命限制，选择出合适的造斜段长，一方面能达到要求的井斜角，另一方面能充分利用单只钻头和动力马达的有效寿命。
45-21固井水泥车参数计算
45-21固井水泥车参数计算一、发动机功率：392kw（525hp）发动机转速：2100转/分二、BY400变速箱：i1=7.62、i2=5.57、i3=4.00、i4=2.80、i5=2.01、i6=1.39、i7=1.00三、柱塞泵：600泵齿轮传动比: 4.61: 1 冲程: 152.4mm (6〞)柱塞直径: 114.3 (4.5〞) 最大连杆负荷: 453600N四、最大工作压力：P=最大连杆负荷/柱塞面积=453600/（π×114.3²÷4）=453600/10260=44Mpa五、排量计算：冲次=发动机转速÷传动箱传动比÷柱塞泵齿轮传动比例：一档冲次：2100÷7.62÷4.61=59.78其余各档冲次以此类推排量=柱塞面积×冲程×柱塞数量×冲次例：一档排量：3.1415×（1.143²÷4）×1.524×3×59.78=280.43其余各档排量以此类推六、压力大泵输入功率=发动机功率×80%=392×80%=313.6 kw功率=压力×排量÷60 即压力=功率×60÷排量一档压力=313.6×60÷280.43=67 Mpa二档压力=313.6×60÷384=48Mpa注意：最高工作压力由连杆负荷决定，不能超过44Mpa三档压力=313.6×60÷534=35Mpa四档压力=313.6×60÷763=24.6Mpa45-21 固井水泥车参数表。
钻井工程常用计算公式
钻井常用计算公式•、地层压力计算1、静液柱压力（MPa）=P（粘井液密度）*0.00981*H（垂深m）2、压力梯度值（MPa）=p（钻井液密度）*0.009813、单位内容积（r∩3Λn>=7.854*10-5*内径2（Cm）4、单位环空容积（m3∕m）=7.854*10^5*（井径2cm-管柱外径2cm）5、容积（m?）=单位内容积（m3∕m）*长度（m）管柱单位排音量（mVm）=7.854*10^5*（外径2cm内径2cm）6、地层压力（MPa）=钻具静液柱压力+关井立压7、压井钻井液密度（g∕c11p>=（关井立压Mpa/O.00981/11（m））+当前井液P（gcm3）8、初始循环压力=关井立压+底泵速泵压9、终止循环压力=（压力井液p/当前井液p）*低泵速泵压10、溢流长度m;钻井液增量m3/环空单位容积m3∕m11、溢流密度p（g∕cm3）=当前井液P-［（套压MPa-立压Mpa）/（溢流长度m*0.00981）］12、当量循环密度p（g/cm3）-（环空循环压力损失Mpa/O.00981/垂深m）+当前井液P13、当量钻井液P（g4zm3）-总压力Mpa/O.00981/垂深m14、孔隙压力MPa=9.81*Wf（地瓜水平均密度g∕cmυ*H（垂高m）15、上覆岩层压力（Mpa）=（岩石基质重量+流体重量）/面积［9.81*［（卜-。
岩石孔隙度％）*pm岩石基颓密度Hem3+4>*p岩石孔隙中流体密度g/cnP］16、地层破裂压力梯度（Mpa）=Pf（破裂地层压力Mpa）/H（破裂地层垂直深度m>Pf（破裂地层压力Mpa）=Ph（液柱压力Mpa）+P（破裂实验时的立管压力MPa）二、喷射钻井计算公式1、射流喷射速度计算相同直径喷嘴VOU1.2.73*Q（通过喷嘴液体排量1.∕S）∕n（喷嘴个数）*dc>2（喷嘴直径Cm）不相同直径喷喷Vo=12.73*Q（通过喷嘴液体排量1.∕S）/de?（喷嘴当量直径Cm）试中:de喷喷当量直径（cm）计算等喷嘴直径de-（根号n喷嘴个数）*d。
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102414.5678 83310.54534
套管重叠井段m
311.2
取值井段顶深m
6.36
取值底深m
330.99232
段 长 m
0-398
平均井径 mm
单密度注浆 容积计算
2182.4 2149 398 0
2184 2182.4 2149 398
总水泥浆量m3
用灰量计算
水泥灰量t
50 50
用水方数（V）方
1.85 1.85
用灰量（W）吨
102.9807692 102.9807692
水泥浆密度g/ml
82.69230769 82.69230769
总水泥浆量m3
水泥浆密度计算
47.096 47.096 97 97 1.850001875 1.850001875 77.88965079 77.88965079
2
水泥浆密度g/cm2
1方用水量 m3
用水总量m3
双密度水灰比
82.27 6.449
1.90 1.60
水泥浆体积m3 82.26699026 附加系数1.2 98.72038831
0.5810 0.6799
水泥浆密度 1.90 要求水泥浆密度 1.90
47.7971 4.3844
所需灰量 t 107.7698 所需灰量 t 129.3237087 所需水量 m3 47.7971 所需水量 m3 57.35654561
1.6 33.4 1751 398
330.99232 330.99232 330.99232 220.52
取值井段顶深m
取值底深m
段
长 m
平均井径 mm
双密度注浆容积 计算1.80
398
2184
1786
330.99232
0 双密度注浆容积 计算1.50
398
398
317.9
用水量的计算
水泥浆总量 m
339.7 mm
内管体积 m3
79.373
分段环空容积 m3
32.45
环空累注浆量 m3
0 244.5 244.5 244.5
0 0.0088 82.17004593 18.67714351
0.086044984 0.772913084 68.4947217 12.91331049
82.267
井内管柱直径
1.90 1.60
水泥浆密度 1.60 要求水泥浆密度 1.60
1.3100 0.8900
所需灰量 t 5.7392 所需灰量 t 6.887083648
107.7698 5.7392
所需水量 m3 4.3844 所需水量 m3 5.261267609
井内管柱内径 mm
管内容积l/m
分段管内容积 m3
固井水泥附加
替泥浆 容积计算
应替入总泥浆量m3 82.036 单作用泥浆泵
取值井段顶深m
取值底深m
段
长 m
井内管柱外径 mm
0
压胶塞液量 m3 4 泵的冲程 mm 305
2149
大泵替量M3 78.04 单作用泵的缸数 3
2149
总冲数 3955.123191 缸套直径 mm 170
244.5
每冲排量 0.019730243 上水效率 ％ 95
3
井号：
计算结果
注浆量m3 98.72038831 注浆排量m3/min 3.2000 注浆时间min 30.85012135 外层套管容积l/m 替浆量m3 0.000 替浆排量m3/min 3.2000 替浆时间min 0 环空容积l/m
0 127 9.19 108.62 9.261668954 0 外层套管外径mm
量
9.19 6.09 10.92 5.88
47.096 47.096
口袋 生位-套管鞋 生位到表层底 表层段
用水量计算
水泥灰量t 水泥浆密度g/ml 用水量m3 总水泥浆量m3
78 80
用水方数（V）方
1.85 1.87
水泥浆密度g/ml
37.87114846 37.36544426
62.63305322 62.76226966
累计替浆量 m3
220.52
时间min 39.55123191 柴油机转速rpm 1250
38.17382026
泵车替浆量m3 0.000 冲数 冲／分 100
82.03553975
泵车排量m3/min 3.2 排量 l/s 32.88373753
82.036
泵车替浆时间min 0.000 排量 方/分 1.973024252
固井相关计算
套管基础数据输入部分
井 深m 套管外径mm 常规固井或 挂尾管固井时 套管下深m 常用数据的计算 生 位m 生位下套管长m 口袋长度m 水泥返高m 井眼扩大率 套管重叠计算 所用钻头的直径mm
2200 244.5 2182.4 2149 33 1.6 0
井眼扩大率%
套管壁厚 mm 套管内径mm 开端排代量l/m 闭端排代量l/m 套管容积l/m 套管总体积l 套管内总容积l
单位长度的管柱灌满泥浆时增加的重量
管柱外径尺寸 罐浆长度m 管柱外径尺寸 罐浆长度m mm 285 mm 200 139.7 泥浆密度g/ml 177.8 泥浆密度g/ml 管柱壁厚 1.85 管柱壁厚 1.54 mm 增加重量(t) mm 增加重量(t)
关计算
挂尾管时上部钻具的数据 尾管上钻杆长度 m 钻杆直径 mm 钻杆壁厚 mm 钻杆内径 mm 钻杆内容积l/m 钻杆总容积m 重叠深度m 398 井内管柱直径
mm
内管体积 m3
分段环空容积 m3
环空累注浆量 m3
220.52
68.17844299
17.82295099
17.823
244.5
9.338571754
6.448580194
6.449
用灰量的计算
水泥浆总量 m3 水泥浆密度g/cm2 1方水泥用灰量t 用灰总量t
82.267 6.449
水泥浆体积m3 6.448580194 附加系数1.2 7.738296233