地层破裂压力计算公式(一)
现场地层压力计算
六、地层压力计算1、地层孔隙压力与压力梯度(1)地层孔隙压力式中,P p—-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—-该点到水平面得重直高度(或等于静液柱高度),ｍ、在陆上井中,H为目得层深度,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,式中,p h——静液柱压力,MＰa;ρm—-钻井液密度,ｇ／cｍ3;H-—目得层深度,m;ｇ——重力加速度,9.81m/s2。
在海上钻井中,液柱高度起始点自钻井液液面(出口管)高度算起,它与方补心高差约为0、6～3、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、其它单位同上式。
２、上覆岩层压力及上覆岩层压力梯度(１)上覆岩层压力式中 P o-—上覆岩层压力,ＭPa;Ｈ-—目得层深度,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)上覆岩层压力梯度式中,G o--上覆岩层压力梯度,ＭPａ/ｍ;P o——上覆岩层压力,MPａ;H——深度(高度),m。
(3)压力间关系式中,Pｏ-—上覆岩层压力,ＭＰa;P p—-地层孔隙压力,MPa;σｚ--有效上覆岩层压力(骨架颗粒间压力或垂直得骨架应力),MPａ。
3、地层破裂压力与压力梯度(1)地层破裂压力(伊顿法)式中, Pｆ-—地层破裂压力(为岩石裂缝开裂时得井内流体压力),MPa;μ——地层得泊松比;σz—-有效上覆岩层压力,MPａ;P p——地层孔隙压力,MPa。
或式中,P f——地层破裂压力。
ＭPa;Pｈ——液柱压力,MPa;P试——试验时地层破裂时得立管压力,MＰa。
(２)破裂压力当量密度式中,ρf-—破裂压力当量密度,g/cm3;ρm——试验时所用钻井液密度,g/cm３;ＰL—-试验时地层漏失压力,ＭPａ;H——裸眼段中点井深,ｍ。
地层压力公式
地层压力公式1．静液压力Pm(1)静液压力是由静止液柱的重量产生的压力，其大小只取决于液体密度和液柱垂直高度。
在钻井中钻井液环空上返速度较低，动压力可忽略不计，而按静液压力计算钻井液环空液柱压力。
(2)静液压力 Pm 计算公式：Pm＝ 0.0098ρ mHm(2 —1)式中 Pm ——静液压力， MPa ；ρ m——钻井液密度， g／cm3 ；Hm ——液柱垂直高度，m。
(3)静液压力梯度 Gm 计算公式：Gm＝ Pm／ Hm ＝ 0.0098ρm(2 —2)式中 Gm ——静液压力梯度，MPa／m 。
2．地层压力Pp(1)地层压力是指地层孔隙中流体具有的压力，也称地层孔隙压力。
(2)地层压力 Pp 计算公式：Pp＝ 0.0098ρ pHp(2 —3)式中 Pp——地层压力， MPa；ρ p ——地层压力当量密度，g／ cm3 ；Hm ——地层垂直高度，m。
(3)地层压力梯度 Gp 计算公式：Gp＝ Pp／ Hp ＝ 0.0098ρp(2 —4)式中 Gp——静液压力梯度，MPa／ m。
(4) 地层压力当量密度ρp计算公式：ρp＝ Pp／ 0.0098Hm ＝102Gp(2 －5)在钻井过程中遇到的地层压力可分为三类：a.正常地层压力：ρp＝1.0～1.07g／cm3；b.异常高压：ρ p>1.07g／ cm3 ；c.异常低压：ρ p<1.0g／ cm3 。
3．地层破裂压力Pf地层破裂压力是指某一深度处地层抵抗水力压裂的能力。
当达到地层破裂压力时，使地层原有的裂缝扩大延伸或使无裂缝的地层产生裂缝。
从钻井安全方面讲，地层破裂压力越大越好，地层抗破裂强度就越大，越不容易被压漏，钻井越安全。
一般情况下，地层破裂压力随着井深的增加而增加。
所以，上部地层 ( 套管鞋处 ) 的强度最低，易于压漏，最不安全。
(1)地层破裂压力 Pf 计算公式：Pf＝ 0.0098ρ fHf(2 － 6)式中 Pf ——地层破裂压力，MPa；ρ f ——地层破裂压力当量密度，g／ cm3 ；Hf ——漏失层垂直高度，m 。
《石油工程概论》(油气井部分)
《石油工程概论》（油气井部分）一、名词解释：1.深井、超深井；深井，是指完钻井深为4500～6000米的井；超深井是指完钻井深为6000米以上的井。
深井、超深井技术，是勘探和开发深部油气等资源的必不可少的关键技术。
2.地层孔隙压力；地层孔隙压力：指岩石孔隙中的流体所具有的压力，也称地层压力。
3.地层破裂压力地层破裂压力：地层承受压力的能力是有限的，使地层产生破裂的液体压力，称为地层破裂压力。
4.井斜角；井斜角：井眼轴线的切线与铅垂线之间的夹角。
5.井斜方位角；井斜方位角：井眼轴线上某点切线的水平投影与正北方向的夹角，以正北方向为始边。
6. 岩石可钻性岩石可钻性：岩石破碎的难易程度，可以理解为在一定的钻头规格、类型及钻井工艺条件下岩石抵抗钻头破碎的能力。
7.岩石各向异性；岩石各向异性：岩石性质随方向的不同而不同。
8.机械钻速；机械钻速：单位纯钻时间内的钻头进尺数，以米/小时表示。
9.欠平衡钻井；欠平衡钻井：指钻井液柱压力小于地层孔隙压力的钻井。
二、填空题1. 岩石可以分为三大类，包括岩浆岩、变质岩、沉积岩，其中，(沉积岩)是钻井中常遇到的岩石。
2. 钻机的三大系统包括起升系统、旋转系统、循环系统。
3. 井眼轨迹的基本要素为：井深、井斜角和方位角。
4. 目前石油钻井中常用的钻头分为刮刀钻头、牙轮钻头及金刚石钻头三大类。
5、钻柱包括方钻杆、钻杆、钻铤以及各种接头。
6. 钻具连接必须满足的三个基本条件是尺寸相等、扣型相同、公母相配。
7. 钻井八大件包括：天车、游车、大钩、水龙头、转盘、绞车、泥浆泵、井架。
8. 定向井井身剖面的四个基本段为：垂直段、增斜段、稳斜段、降斜段。
9. 常用的气体钻井方式包括干气体、雾化、泡沫以及充气钻井等。
10. 钻井过程中常见的复杂情况有井喷、井漏、卡钻、钻具事故等。
三、判断题：正确打“√”，错误打“╳”1. 钻进过程中，固相含量及其分散性会影响钻速。
（√）2. 定向井与直井的最大区别在于定向井的井眼弯曲度较大。
关于地漏实验
一、关于地层破裂压力试验、地层漏失压力试验、地层承压能力试验。
据我了解：地破试验和承压试验用的仪器和设备一样，没有区别。
唯一区别是二者的求取资料的目的不同，地破试验需要得到地层破裂压力，故作业中要做到地层破裂，并重复一次，求取到地层传播压力及闭合压力；而承压试验是事先估计一个地层承压值，只作到此值为止，并不做破，但若估计值高于实际地层破裂压力，则实际变成了地破试验地破试验：了解套管鞋处地层破裂压力值，为计算出最大允许关井套压，为压井套压控制提供依据。
承压试验：钻开高压油气层前了解上部裸眼地层的承压能力能否承受，下步要提高钻井液密度所带来的液柱压力。
在钻井施工中，通常通过地层强度试验了解地层承压能力的大小，地层强度试验的目的主要有两个：一是了解套管鞋处地层破裂压力值；二是钻开高压油气层前了解上部裸眼地层的承压能力。
试验的方法主要有三种，即地层破裂压力试验、地层漏失压力试验、地层承压能力试验。
1、地层破裂压力试验地层破裂压力试验是为了确定套管鞋处地层的破裂压力，新区第一口探井、有浅气层分布的探井或生产井，必须进行地层破裂压力试验。
试验方法如下：（1）关闭环形空间。
（2）用水泥车以低速（0.8~1.32L/s）缓慢地启动泵向井内注入钻井液。
（3）记录各个时间的泵入量和相应的井口压力。
（4）作出以井口压力与泵入量为坐标的试验曲线，如泵速不变，也可作出井口压力和泵入时间的关系曲线。
进行地层破裂压力试验时，要注意确定以下几个压力值：（1）漏失压力（Pl）：试验曲线偏离直线的点。
此时井内钻井液开始向地层少量漏失。
习惯上以此值作为确定井控作业的关井压力依据。
如图3—9所示。
（2）破裂压力（Pf）：试验曲线的最高点。
反映了井内压力克服地层的强度使其破裂，形成裂缝，钻井液向裂缝中漏失，其后压力将下降。
（3）延伸压力（Ppro）：压力趋于平缓的点。
它使裂缝向远处扩展延伸。
（4）瞬时停泵压力（Ps）：当裂缝延伸到离开井壁压力集中区，即6倍井眼半径以远时（估计从破裂点起约历时1分钟左右），进行瞬时停泵。
最全钻井常用计算公式汇总
最全钻井常用计算公式汇总一、井架基础的计算公式（一）基础面上的压力式中：P基——基础面上的压力，MPa；n——动负荷系数（一般取1.25~1.40）；QO——天车台的负荷=天车最大负荷+天车重量，t；QB——井架重量，t；（二）土地面上的压力P地=P基+W式中：P地——土地面上的压力，MPa;P基——基础面上的压力，MPa;W——基础重量，t（常略不计）。
（三）基础尺寸式中：F1——基础顶面积，cm2；B1——混凝土抗压强度（通常为28.1kg/cm2=0.281MPa)式中：F2——基础底面积，cm2；B2——土地抗压强度，MPa；P地——土地面上的压力，MPa。
3、基础高度式中：H——基础高度，m；F2、F1分别为基础的底面积和顶面积，cm2；P基——基础面上的压力，MPa；B3——混凝土抗剪切强度（通常为3.51kg/cm2=0.351MPa）。
（四）混凝土体积配合比用料计算1、计算公式配合比为1∶m∶n=水泥∶砂子∶卵石。
根据经验公式求每1m3混凝土所需的各种材料如下：2、混凝土常用体积配合比及用料量，见下表。
二、井身质量计算公式（一）直井井身质量计算1、井斜角全角变化率式中：Gab——测量点a和b间井段的井斜全角变化率，（°）/30m；△Lab——测量点a和b间的井段长度，m；αa ——测量点a点处的井斜角，°；αb——测量点b点处的井斜角，°；△Φab ——测量点a和b之间的方位差，△Φab=Φb-Φa，°。
2、井底水平位移式中：SZ——井底水平位移，m；NO ——井口N座标值，m；Nn——实际井底N座标值，m；EO——井口E座标值，m；En——实际井底E座标值，m。
3、最大井斜角根据井深井斜测量数据获取或井斜测井资料获得。
4、平均井径扩大系数式中：Cp ——平均井径扩大系数，无因次量D实——实际平均井径，mm；Db——钻头名义直径，mm。
5、最大井径扩大系数式中：Cmax——最大井径扩大系数，无因次量；Dmax ——实际最大井径，mm；Db——钻头名义直径，mm。
地层破裂压力计算公式
地层破裂压力计算公式地层破裂压力相关计算公式地层破裂压力是地层中发生裂缝或破裂的临界应力值，是岩土力学中的一个重要参数。
本文将列举几个与地层破裂压力相关的计算公式，并举例解释说明。
1. 维里准则(Von Mises Criterion)维里准则是地层破裂压力计算中常用的一个准则，其公式如下：维里应力= √[(σ₁ - σ₂)² + (σ₂ - σ₃)² + (σ₃ - σ₁)² + 6(τ₁₂² + τ₂₃² + τ₃₁²)]/ √2其中，σ₁、σ₂和σ₃为主应力，τ₁₂、τ₂₃和τ₃₁为主应力之间的切应力。
例子：假设某地层的主应力大小分别为σ₁ = 20 MPa，σ₂ = 15 MPa，σ₃ = 10 MPa，切应力大小分别为τ₁₂ = 5 MPa，τ₂₃ = 2 MPa，τ₃₁ = 3 MPa。
按照维里准则计算地层破裂压力：维里应力= √[(20 - 15)² + (15 - 10)² + (10 - 20)² + 6(5² + 2² + 3²)] / √2 = √[5² + 5² + (-10)² + 6(25 + 4 + 9)] /√2 = √[100 + 100 + 100 + 6(38)] / √2 = √[100 + 100 + 100 + 228] / √2 = √528 / √2 ≈ MPa因此，该地层的维里应力约为 MPa。
2. 摩尔—库伦准则(Mohr-Coulomb Criterion)摩尔—库伦准则是另一种常用的地层破裂压力计算准则，其公式如下：摩尔应力= (σ₁ - σ₃) / 2 + √[((σ₁ - σ₃) / 2)² + τ²]其中，σ₁和σ₃为主应力，τ为主应力之间的切应力。
例子：假设某地层的主应力大小分别为σ₁ = 20 MPa，σ₃ = 10 MPa，切应力大小为τ = 5 MPa。
破裂压力的计算方法--李坤
破裂压力的计算方法1常用理论算法地层自然破裂压力计算模型都可归结为:)(p O p f P P P P -+=λ式中，fP 为地层破裂压力，MPa ；Pp 为底层孔隙压力，MPa ； Po 为上覆岩层压力，MPa ，γ为总的水平应力与总的垂直应力比值，与底层密度埋、藏深度、泊松比、地层压实程度等有关，无量纲。
（1） Eaton 法B. A. Eaton 认为裸露地层所受到的侧向力等十地层水平主地应力时开始起裂，而水平地应力是由上覆岩层压力引起的，并引用了假设和广义虎克定律加以描述。
得到的破裂压力计算式为:f ()1p pp p p ννσν=-+-式中， f p 为地层破裂压力，MPa ；ν为地层岩石泊松比，无因次； νσ为上覆岩层压力，MPa ；pp 为地层孔隙压力，Mpa 。
伊顿法参数较少，使用简单。
比较适用于地层沉积较新，受构造运动影响较小的连续沉积盆地，对于地层年代较老，构造运动影响大的地区，效果欠佳。
（2）Stephen 法R. D. Stephen 认为地层受到的侧向力等于水平主地应力时开始起裂。
水平地应力山上覆岩层作用产生的水平应力分量和附加的构造应力分量组成，同时假定在同一区块内水平构造应力和有效上覆压力间的比值为一常数，且不随深度变化，由此得到的模型为:f ()()1p p p p p ννβσν=+-+-式中，β为地层构造应力系数，无因次。
斯蒂芬法与伊顿法的主要区别在于前者将构造应力所产生的影响从岩石泊松比中分解出来，这样，在计算时可直接使用实测的泊松比值，而不像伊顿法需靠破裂压力反算。
（3）黄氏模型是黄荣樽教授于1984年提出的一种预测地层破裂压力的模型，该模型综合考虑了构造应力和孔隙压力等因素的影响，是目前应用最广泛的一种模型，具体表达式为:f 2()()1p p t p k p p S ννσν=--++-式中，k 为地层构造应力系数，无因次；t S 为地层抗拉强度，MPa 。
地层破裂压力计算公式
地层破裂压力计算公式
地层破裂压力的计算涉及多个因素和复杂的地质力学参数，具体的计算公式会根据地质条件和破裂机制而异。
以下是常见的一种计算地层破裂压力的公式，称为密度法：
P = (Rho * g * h) / A
其中：
P 是地层破裂压力；
Rho 是地层岩石的密度；
g 是重力加速度；
h 是地层的厚度；
A 是地层的面积。
请注意，这个公式只是一种简化的近似计算方法，适用于一些简单的地质情况。
实际的地层破裂压力计算可能需要考虑更多因素，如地层的应力状态、岩石的强度特性、断层的存在等。
对于精确的地层破裂压力计算，建议咨询专业的地质工程师或使用更详细和综合的地质力学模型和方法。
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地层破裂压力计算公式(一)
地层破裂压力计算
地层破裂压力是指油气勘探工作中计算地下地层所承受的破裂压力的方法。
以下是几种常见的计算公式：
梁杨方程式
梁杨方程式是一种经典的计算地层破裂压力的方法。
它可以通过以下公式计算：
P = 2σt + σp
•P：地层破裂压力
•σt：地层岩石的断裂强度
•σp：地层岩石的孔隙压力
示例
假设某地层岩石的断裂强度（σt）为30MPa，孔隙压力（σp）为15MPa，代入梁杨方程式，可以计算出该地层的破裂压力（P）：P = 2 * 30MPa + 15MPa P = 75MPa
克劳斯方程式
克劳斯方程式是另一种常用的计算地层破裂压力的方法。
它可以通过以下公式计算：
P = FP + U
•P：地层破裂压力
•FP：地层岩石的内聚强度
•U：地层岩石的应力差
示例
假设某地层岩石的内聚强度（FP）为20MPa，应力差（U）为
10MPa，代入克劳斯方程式，可以计算出该地层的破裂压力（P）：P = 20MPa + 10MPa P = 30MPa
强度指数法
强度指数法是一种基于地层岩石的力学特性来计算破裂压力的方法。
它可以通过以下公式计算：
P = (σt / σp)^n * σp
•P：地层破裂压力
•σt：地层岩石的断裂强度
•σp：地层岩石的孔隙压力
•n：强度指数
示例
假设某地层岩石的断裂强度（σt）为40MPa，孔隙压力（σp）为20MPa，强度指数（n）为，代入强度指数法公式，可以计算出该地层的破裂压力（P）：
P = (40MPa / 20MPa)^ * 20MPa P = 40MPa
通过以上几种常见的计算公式，相关的地层破裂压力可以得到合理的估算，这对于油气勘探工作具有重要的指导意义。