井底压力计算公式

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合理井底流压及沉没度计算

合理井底流压及沉没度计算

6敏感性实验数据在煤层气排采过程中的应用储层敏感性评价实验反映了煤储层在外来流体作用以及所受应力改变情况下,煤岩渗透性质发生的变化,是研究储层保护技术和制定排采方案的基础。

速敏实验测定了煤岩中微粒运移的临界流速,超出此速度生产,地层中的微粒就可能发生运移,堵塞裂缝通道。

应力敏感性数据表明了煤岩渗透率随应力改变的趋势,反映了裂缝性煤岩在应力改变的条件下裂缝宽度的变化。

速度和应力的变化都与排采生产中的排液强度以及生产压差有关,因此,将实验室测试的速敏数据以及应力敏感性数据与排采强度以及生产压差建立一定的关系,通过计算,优化设计出不发生伤害或伤害范围(或伤害程度)小的排采工作参数,就可以保证煤层气的稳产。

6.1优化排液强度(1)建立模型煤层气井合理排液量在一定程度上与储层速敏有关。

在煤层气井排采过程中,当产液速度超过临界流速时将造成储层伤害,即裂缝内部微粒运移、堵塞割理裂缝。

所以,可以利用速敏实验中测定的临界流速来确定煤层气井临界产液量,为优化排液强度及控制井底流压提供科学依据。

实验测得的临界流量为c Q ,结合生产井储层厚度和井径,可将其换算为排采中的临界排液量Q 液,以此作为单井允许的最大产液量。

转换的方法是,以实验室岩心测定的真实临界速度等于研究的煤层气井储层岩石真实速度。

由于降压排采的初期储层中只是煤层水单相流动,气体还未扩散出来,所以在真实速度计算时不考虑饱和度。

将实验室临界流量转换成煤层气井对应的临界排水量计算公式如下:2=28.8w cw r hQ Q r ⨯岩 (2-1)式中, c Q —岩心临界流量,/min ml ; φ岩—岩心孔隙度;r 岩—岩心半径,cm 。

Q 液—井的临界排液量,3/m d ; φ井—煤储层孔隙度;r 井—井半径,m ;h—煤层气井的储层厚度,m 。

(2)实例计算将郑庄、长治、安泽各区块实验所得临界流速结合各区块生产井的储层厚度,井径代入计算公式,计算排采井不发生微粒运移的最大排液量,计算结果见表2-12。

第2章 井下各种压力的概念及其相互关系

第2章 井下各种压力的概念及其相互关系

第二章 井下各种压力的概念及其相互关系一 压力压力是井控工作中最主要的概念之一。

正确理解井下各种压力的概念及其相互关系对于掌握井控技术和防止井喷是非常重要的。

1、压力的定义压力也称压强,是指物体单位面积上所受的垂直力。

2、压力的数学表达式SF P 式中:P —压力,N/m 2F —作用于面积S 上的垂直力,NS —面积,m 23、压力的单位及换算压力的国际标准制单位是帕斯卡,简称帕,符号是Pa 。

1帕就是1 m 2面积上受到1N 的垂直力时形成的压力,即 1Pa = 1 N/m 2压力的单位帕是一个相对较小的单位。

为了现场应用的方便,常使用千帕(KPa)和兆帕(MPa)两个单位,即1 MPa=1000 KPa=106 Pa与过去常用的工程大气压(kgf/cm 2)的换算关系是1 MPa= 10.194 kgf/cm2 1 kgf/cm 2= 98.067 KPa粗略计算时,可认为1 kgf/cm 2 = 100 KPa = 0.1MPa另外,压力的国际工程单位是巴(bar),1bar=1.01972kgf/cm 2 英制中,压力的单位是psi 。

1psi 即1平方英寸面积上受到1磅的垂直力。

与兆帕的换算关系是 1000psi= 6.895MPa二静液压力1、静液压力的定义静液压力是由静止液体的重力产生的压力。

其大小取决于液体的密度和液体的垂直高度,与液体的断面形状无关。

2、静液压力的计算P=ρgH式中:P--静液压力,MPaρ--液体密度,g/cm3g--重力加速度,0.00981H--液柱的垂直高度,m在陆上钻井作业中,H为井眼的垂直深度,起始点自转盘面算起,液体的密度为钻井液的密度。

例1 某井钻至井深2000米处,所用钻井液密度为1.2 g/cm3,求井底处的静液压力。

解:P=ρgH = 1.2×0.00981×2000 = 23.5 MPa三地层压力1、地层压力的定义地层压力是指地下岩石孔隙内流体的压力,也称孔隙压力。

压井计算公式

压井计算公式

井控公式1.静液压力:P=0.00981ρ H MPa ρ-密度g/cm3;H-井深 m。

例:井深3000米,钻井液密度1.3 g/cm3,求:井底静液压力。

解:P=0.00981*1.3*3000=38.26 MPa2,压力梯度: G=P/H=9.81ρ kPa/m =0.0098ρMPa;例:井深3600米处,密度1.5 g/cm3,计算井静液压力梯度。

解:G=0.0098*1.5=0.0147MPa=14.7kPa/m3.最大允许关井套压 Pamax =(ρ破密度-ρm)0.0098H MPa H—地层破裂压力试验层(套管鞋)垂深,m。

Ρm—井密度 g/cm3例;已知密度1.27 g/cm3,套管鞋深度1067米,压力当量密度1.71 g/cm3,求:最大允许关井套压解; Pamax =(1.71-1.27)0.0098*1067=4.6 MPa4.压井时(极限)关井套压 Pamax =(ρ破密度-ρ压)0.0098H MPaΡ压—压井密度 g/cm3 (例题略)5.溢流在环空中占据的高度 hw=ΔV/Va mΔV—钻井液增量(溢流),m3;Va—溢流所在位置井眼环空容积,m3/m。

6.计算溢流物种类的密度ρw=ρm- (Pa-Pd)/0.0098 hw g/cm3;ρm—当前井泥浆密度,g/cm3;Pa —关井套压,MPa;Pd —关井立压,MPa。

如果ρw在0.12~0.36g/cm3之间,则为天然气溢流。

如果ρw在0.36~1.07g/cm3之间,则为油溢流或混合流体溢流。

如果ρw在1.07~1.20g/cm3之间,则为盐水溢流。

7.地层压力 Pp =Pd+ρm gHPd —关井立压,MPa。

ρm—钻具钻井液密度,g/cm38.压井密度ρ压=ρm+Pd/gH9、(1)初始循环压力 =低泵速泵压+关井立压注:在知道关井套压,不清楚低泵速泵压和关井立压情况下,求初始循环压力方法:(1)缓慢开节流阀开泵,控制套压=关井套压(2)排量达到压井排量时,保持套压=关井套压,此时立管压力=初始循环压力。

井下各种压力及其相互关系

井下各种压力及其相互关系

第二节井下各种压力及其相互关系一、压力的概念1、压力σ压力是指物体单位面积上所受的垂直力。

常用单位帕斯卡(Pa)、千帕(kPa)、兆帕(MPa)。

1Pa=1N/m21kPa=1×103Pa1Mpa=1×106Pa它与过去的工程大气压的换算关系是:1MPa=10.194 kgf/cm2或1kgf/cm2=98.067 kPa英制中,压力的单位是每平方英寸面积上受多少磅的力(psi)1psi=6.895kPa2、压力梯度压力梯度指的是每增加单位垂直深度,压力的变化量。

G=P/H= gρ式中G:压力梯度MPa/m;P:压力Mpa;H: 深度。

公制中g=0.0098m/ s2英制中g=0.052ft/s2钻井液液柱压力P=0.052ρH压力梯度G=0.052ρ式中P:钻井液液柱压力,1磅/英寸2简称1psi;ρ:钻井液密度,1磅/加仑(美),简称1ppg;H:液柱高度,英尺ft。

单位换算:1ppg=0.1198g/cm31ft=0.3048m3、压力的表示方法(1)用压力的具体数值来表示。

例如:地层压力为35Mpa。

(2)用地层压力梯度来表示。

在对比不同深度地层的压力时,可消除深度的影响。

如:地层压力为0.012Mpa/m。

(3)用钻井液当量密度来表示。

某点压力等于具有相当密度的钻井液在该点所形成的液柱压力。

ρp=P p/0.0098H如:某地层压力为1.70g/cm3。

(4)用压力系数来表示。

压力系数是某点压力与该深度处淡水的静液压力之比。

数值上与当量钻井液密度相同,只是无量纲。

如:地层压力为1.70。

二、井内压力系统及各种压力概念1、静液压力静液压力是指静止的液体重力产生的压力,钻井中的静液压力实际上是钻井液液柱压力p m(或称浆柱压力)。

P m=0.0098ρm H式中ρm:钻井液密度g/cm3;H:钻井液液柱高度m;P m:钻井液液柱压力MPa。

2、地层压力地层压力是指作用在地层孔隙内流体上的压力,也称地层孔隙压力。

伯努利方程法计算天然气井底压力

伯努利方程法计算天然气井底压力
p p u u p p u u 2 2 z11 11 11 z z22 22 22 h hw p1 u1 p2 u 2 z w1 1 2 2 U g g 2 2g g U Ug g 2 2 g 2g ˅ z1 2 z2 2 hw1U 22 ˄ 2 22 p1 Ug u1 2 g p 2 Ug u 2 2 g p p p u u p u u 11 11 22 2 2 2˅ ˄ z1 z2 zz h w1 zz22 h h 2 w w 11 11 22 Ug 2 g Ug 2 g U U g g 2 2g g U U g g 2 2g g 勘探开发 ṩᦞӅਓ৲ᮠ䇑㇇Ӆᓅ঻࣋ ṩᦞӅਓ৲ᮠ䇑㇇Ӆᓅ঻࣋ 2017年第2期 ṩᦞӅਓ৲ᮠ䇑㇇Ӆᓅ঻࣋ z ⋯Ӆ䖤ੁкѪ↓ˈ z1 =0ˈሩҾ඲ⴤӅˈ⍻䟿Ӆ␡ L ㅹҾ඲ⴤ ਆ඀ḷ ਆ඀ḷ z ⋯Ӆ䖤ੁкѪ↓ˈz ˈሩҾ඲ⴤӅˈ⍻䟿Ӆ␡ L ㅹҾ඲ⴤ 1=0 ṩᦞӅਓ৲ᮠ䇑㇇Ӆᓅ঻࣋ ṩᦞӅਓ৲ᮠ䇑㇇Ӆᓅ঻࣋ ṩᦞӅਓ৲ᮠ䇑㇇Ӆᓅ঻࣋ z1=0ˈሩҾ඲ⴤӅˈ⍻䟿Ӆ␡ L ㅹҾ඲ⴤ␡ᓖ Hˈণ ਆ඀ḷ z ⋯Ӆ䖤ੁкѪ↓ˈ z z =H =H u=0 u=0 ˗ሩҾ‫ޣ‬Ӆ䶉≄ḡˈ≄փн⍱ࣘ˄ ˗ሩҾ‫ޣ‬Ӆ䶉≄ḡˈ≄փн⍱ࣘ˄ ˅ˈ՟࡙ࣚᯩ〻ѝ᪙䱫亩઼ࣘ㜭 ˅ˈ՟࡙ࣚᯩ〻ѝ᪙䱫亩઼ࣘ㜭 2 2 =0ˈሩҾ඲ⴤӅˈ⍻䟿Ӆ␡ L ㅹҾ඲ⴤ␡ᓖ Hˈণ z ⋯Ӆ䖤ੁкѪ↓ˈ z ਆ඀ḷ 1 zz⋯Ӆ䖤ੁкѪ↓ˈ zz =0 =0 LㅹҾ඲ⴤ␡ᓖ ਆ඀ḷ ਆ඀ḷ ⋯Ӆ䖤ੁкѪ↓ˈ ˈሩҾ඲ⴤӅˈ⍻䟿Ӆ␡ ˈሩҾ඲ⴤӅˈ⍻䟿Ӆ␡L ㅹҾ඲ⴤ␡ᓖ 伯努利方程法计算天然气井底压力 11 u=0˅ˈ՟࡙ࣚᯩ〻ѝ᪙䱫亩઼ࣘ㜭亩൷Ѫ䴦DŽ z2=H ˗ሩҾ‫ޣ‬Ӆ䶉≄ḡˈ≄փн⍱ࣘ˄ ᯩ〻ਟ߉Ѫ ᯩ〻ਟ߉Ѫ z2=H˗ሩҾ‫ޣ

井眼与地层之间的压力及其平衡关系

井眼与地层之间的压力及其平衡关系

井眼与地层之间的压⼒及其平衡关系井眼与地层之间的压⼒及其平衡关系⼀、静液压⼒Pm静液压⼒是由井内静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。

静液压⼒Pm计算公式:Pm= 0.0098ρm Hm (2—1)式中:Pm — 静液压⼒,MPa;ρm— 钻井液密度,g/cm3;Hm— 液柱垂直⾼度,m。

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。

⼆、地层压⼒PP地层压⼒是指作⽤在地层孔隙中流体上的压⼒,也称地层孔隙压⼒。

地层压⼒PP计算公式:PP=0.0098ρP HP (2—3)式中:PP — 地层压⼒,MPa;ρP— 地层压⼒当量密度,g/cm3;Hm— 地层垂直⾼度,m。

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。

地层压⼒当量密度ρP计算公式:ρP =PP/0.0098 Hm = 102 GP (2—5)在钻井过程中遇到的地层压⼒可分为三类:正常地层压⼒:ρP=1.0~1.07 g/cm3;异常⾼压:ρP>1.07 g/cm3;异常低压:ρP<1.0 g/cm3。

三、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,地层原有的裂缝扩⼤延伸或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,所以在设计时应保证下⼊⾜够深度的套管以提⾼裸眼井段上部的地层破裂压⼒。

1.地层破裂压⼒Pf计算公式Pf =0.0098ρf Hf (2—6)式中:Pf —地层破裂压⼒,MPa;ρf —地层破裂压⼒当量密度,g/cm3;Hf—漏失层垂直深度,m。

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。

固井作业常用公式

固井施工作业常用公式一、 水灰比的确定设水灰比为λ,水泥浆密度为s ρ g/cm 3,干灰密度为c ρ g/cm 3,则有:λ=1--s sc ρρρ 二、 1m 3水泥浆所需的干水泥量设水泥浆密度为s ρ g/cm 3,干灰密度为c ρ g/cm 3T c =1)1(--c s c ρρρ 吨三、 1m 3水泥浆所需的水量V=1--c SC ρρρ m 3 四、 造浆量的计算V s =)1()1(100--s c c ρρρ 1/100kg五、 水泥浆到达井底压力计算:设钻井液密度为m ρg/cm 3,井垂深深为hm 井底压力P=m ρgh/1000 Mpa六、 井底循环温度计算1已知地温梯度为p ℃/m,井垂深深为hm,循环温度系数为λ取值在之间,地表温度为T S ℃井底循环温度T c =T S +ph λ ℃2已知钻井液出口温度为T o ℃井垂深深为hm井底循环温度T c =T o +h/168 ℃七、 注水泥升温时间计算已知套管内容积Qm 2,套管下深hm,设计注入水泥浆量Lm 3,注水泥排量为q 1m 3/min,替泥浆排量为q 2m 3/min :(1) 当Qh <L,则升温时间t=1q Qhmin (2) 当Qh >L,则升温时间t=1q L +2q L Qh min 八、 稠化时间计算已知套管内容积Qm 2,套管下深hm,设计注入水泥浆量Lm 3,注水泥排量为q 1m 3/min,替泥浆排量为q 2m 3/min稠化时间t=1q L +1q Qh+附加安全时间60-90minmin 九、 失水量的计算Q 30=2Q tT30式中:Q 30——30min 失水量,mlQ t ——在时间t 时收集的滤液量,mlT ——试验结束时的时间,min十、 流变参数计算流变模式判别:F=100300100200θθθθ-- 式中:F ——流变模式判别系数,无量纲;300θ——转速300r/min 时仪器读数 200θ——转速200r/min 时仪器读数 100θ——转速100r/min 时仪器读数当F=±时选用宾汉流变模式,否则选用幂律流变模式;宾汉模式 ηp =300θ- 100θ τ= 300θ-511ηp式中:ηp ——塑性粘度,τ——动切力,Pa幂律模式 n=100300θθ k=n511511.0300θ 式中:n ——流性指数,无量纲;k ——稠度系数,十一、 游离液的计算:FF=%100⨯sf V V式中:FF ——游离液占的比例;V f ——游离液体积 mlV s ——水泥浆体积 ml十二、 固井配水用量计算(1) 固体外加剂固体用量:W=1000V a λ%kg式中 : a%为固体在干灰中的加量,λ为水灰比,V 为配水总量,单位为m 3;(2) 液体外加剂液体用量:W=1000l c V w aρλkg 式中: a 为试验加量,单位mlW c 为试验干灰用量,单位gλ为水灰比V 为配水总量,单位为m 3ρl 为液体密度,单位g/cm 3十三、 套管内容积计算已知套管外径Dmm,壁厚hmm套管内容积Q=4πD-2h 2mm 2 十四、 环空容积计算已知井径D 1mm,套管外径D 2mm环空容积Q=4πD 12-D 22mm 2 十五、 环空流体所占环空高度已知注入流体体积为Vm 3,所占环空的环空容积为QL/m该流体所占环空高度H=QV1000m 十六、 环空返速及注水泥排量计算环空返速V=Qq 60 注水泥排量q=60QV式中: Q 为环容,单位L/mq 为注水泥排量,单位L/minV 为环空返速,单位m/s十七、 钻井液替量计算已知套管阻位为Hm,套管内容为QL/m钻井液替量L=QH/1000m 3;十八、 静压差计算已知钻井液密度为ρm g/cm 3,注入前置液所占环空高度为H f m,密度ρf g/cm 3,注入水泥浆所占环空高度为H s m,密度为ρs g/cm 3,g 为重力加速度;则静压差ΔP= H s ρs -ρm +H f ρm -ρf1000gMpa十九、 井底当量密度计算已知钻井液密度为ρm g/cm 3,井垂深Hm,注入前置液所占环空高度为H f m,密度ρf g/cm 3,注入水泥浆所占环空高度为H s m,密度为ρs g/cm 3,井底流动阻力为ΔPMpa,g 为牛顿/千克;井底静态当量密度=HH H H H H ms f s s f f ρρρ)(--++井底动态态当量密度= gHPg H H H H H m s f s s f f ∆+--++1000))((ρρρ二十、 平衡前置液所用重浆计算已知钻井液密度为ρm g/cm 3,重浆密度为ρh g/cm 3,重浆所占环空的环容为QL/m,注入前置液所占环空高度为H f m,密度ρf g/cm 3平衡所需重浆量L=Q H m h f m f )()(ρρρρ--1000m 3二十一、水泥浆失重时,全井平衡所需重浆计算已知钻井液密度为ρm g/cm 3,重浆密度为ρh g/cm 3,重浆所占环空的环容为QL/m,注入水泥浆所占环空高度为H s m,密度ρs g/cm 3全井平衡所需重浆量L=Q H m h m s )()(ρρρ--11000m 3 二十二、起压替量计算已知套管内容为Q i L/m,总替量为Qm 3,裸眼平均环容Q a L/m,钻井液密度为ρm g/cm 3,注入水泥浆量为L s m 3,水泥浆密度为ρs g/cm 3起压替量Q t =Q-ai iS Q Q Q L +⋅1、动态起压时间计算:设管内外压力平衡时,管内泥浆液柱高度为H im则:⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-∆⋅⋅+-=V C C C H c mc i im P H ρρ001001 ……⑴QH C T imi⋅= ……⑵式中 H im —管内泥浆液柱高度,m ;H —井深,m ;C i —套管内每米容积,m 3/m ;C o —平均环空每米容积,m 3/m ;ρc —水泥浆密度,g/cm 3;ρm —泥浆密度,g/cm 3;V c —注水泥浆量,m 3;Q—顶替排量,m3/min;T—起压时间,min;Δp—循环压耗,MPa;循环压耗Δp采用经验公式:当Δp=0时,计算结果为静态起压时间当套管下深<1000m时:Δp=+MPa当套管下深5000m>L>1000m时: Δp=+MPa2、环空液柱压力当量密度ρm的计算:Him钻井液 H水泥浆设井深为H;环空中前置液的高度为H前;前置液的密度为ρ前;水泥浆的高度为H水泥;水泥浆的密度为ρ水泥;泥浆的密度为ρ泥浆;则()HH HHHH m前泥浆泥浆前前水泥水泥--+⋅+⋅=ρρρρ……⑶注:ρρ为地层破裂压力当量密度ρ0为地层孔隙压力当量密度 在固井设计过程中ρm 应满足: 二十三、热采井预应力计算基本数据:∮×N80 套管下深1670m,泥浆密度按,设计注蒸汽的温度为3201、套管内产生的最大应力:P max =E ·C ·Q max=××107××10-6×320-72= KPa2、应施加的预应力:P= P max —A ·Y=)94.1578.17(427400076.022-∏•·= KPa3、套管在井内的自重考虑浮力m=q ·K B=×1670×÷1000= t注: K B 为泥浆密度为cm 3时的浮力系数4、井口拉力:S 为套管横截面积 P=1000S P ⋅∆+m-f 0 =1000067.9871.485.28056÷⨯+1000067.981500094.1542⨯⨯∏ =+ = t注: f 0表示是蹩压15MPa 候凝时产生的力f 0=·P 蹩÷S 0是套管内截面积5、井口处套管接箍的安全系数 n=G/P==6、套管伸长:ΔL=SE L P •••510=71.481080665.952.1167074.381075⨯⨯⨯•• =若不蹩压候凝,井口拉力为, 套管伸长为。

学习任务一:井底压力平衡计算

大小取决于液体的密度和液体的垂直高度,与 液柱的横向尺寸及形状无关。 • 静液压力梯度是指每增加单位垂直深度静液压 力的变化量。静液压力梯度受液体密度的影响 和含盐浓度、气体的浓度以及温度梯度的影响。 含盐浓度高会使静液压力梯度增大,溶解气体 量增加和温度增高则会使静液压力梯度减小。
H/2 H
二、静液压力
F 1Pa 1 N m2
一、压 力
• 1Pa是1 m2面积上受到1N的力。 • 根据需要,有时用千帕(KPa)或兆帕(MPa),大多数我们接触的是
MPa ,他们的关系是: 1KPa=1×103 Pa 1MPa=1×103 KPa
• 从压力的概念中kgf我cm们2 可见,压力与力和面积有关。 • 工程大1气M压Pa 10.194的k换gf 算/ c关m2系是 1kgf / cm2 98.067 KPa
二、静液压力
静液压力梯度的计算
根据压力梯度的定义可知,其计算公式为: G=P/H=ρg
式中:G—压力梯度,kPa/m(MPa/m) P—静液压力,kPa(MPa) H—液柱的垂直高度,m Ρ—液体密度,g/cm3 g—重力加速度,9.81(0.00981)
用压力梯度的定义,静液压力的公式也可以写成: 静液压力=压力梯度×垂深 (P=G×H)
• 解:因为圆柱体放在桌面上,其作用在桌面的力等于它的重力,因此 根据压力概念:
• 压力=重力/底面积

=5÷(πd2/4)=5 ÷(3.14×102/4)

=5kg ÷78.54cm2=0.06246kgf/cm26.246kPa
二、静液压力
静液压力:由液体自身重量产生的力。 • 静液压力是由静止液体的重力产生的压力。其
学习任务一:井底压力平衡计算

井眼内压力及相互关系

井眼内压力及相互关系一、钻井液静液压力1、定义:由静止钻井液自身质量所产生的压力。

2、计算公式:钻井液静液压力=9.8×钻井液密度×液柱的垂直高度。

从公式中可以看出,静液压力的大小,只和液体的密度、液柱的垂直高度有关,和截面形状无关。

二、压力梯度1、定义:每增加单位垂直深度(或高度)压力的增加值称为压力梯度。

2、表达式:压力梯度=压力÷高度=液体密度×9.8三、地层压力1、定义:指岩石孔隙中流体所具的压力。

2、地层压力的分类(1)正常地层压力:指从地表到地下该地层处的静液压力。

(9.8----10.486千帕/米)(2)异常高压:指地层压力梯度高于正常压力梯度时。

称为异常高压。

(3)异常低压:指压力梯度低于正常压力梯度称异常低压。

3、地层压力的表示方法(1)用压力的具体数值表示。

(2)用地层压力梯度表示。

(3)用等效钻井液密度表示。

(4)用压力系数表示。

即:某点地层压力与该深度淡水柱的静液压力之比。

四、地层破裂压力1、定义:是指地层抵抗水力压裂的能力,换句话说:指某一深度地层发生破裂或裂缝时所能承受的压力。

2、地层破裂压力梯度:指每增加单位垂深度(或高度)地层破裂压力的增加值称为地层破裂压力梯度3、计算公式地层破裂压力梯度=地层破裂压力÷垂直深度=9.8×地层破裂压力当量钻井液密度。

4、地层破裂压力实验操作步骤钻完水泥塞,再钻进(第一个沙层)3米左右,上提钻具,用地面防喷器关井,小排量(0.8---1.32升/秒)向井内缓慢注如钻井液(最好用水泥车)记录不同时间的泵入量和井口压力,开始泵入量和压力呈直线关系,当偏离直线的点即为该地层的破裂压力对应的井口压力。

即套管鞋处最大允许关井套压五、波动压力1、抽吸压力指钻柱向上运动时井内钻井液向下流动使井底压力减小的压力叫抽吸压力。

2、激动压力指钻柱向下运动时,井内钻井液向上流动时,使井底压力增加的压力。

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井底压力计算公式
井底压力是指钻井液在井底产生的静态液压力。

它是钻井过程中一个非常重要的参数,对于控制井口稳定性和避免井漏等问题具有重要作用。

下面介绍一下井底压力的计算公式。

井底压力的计算公式为:P = (ρm + ρd) × g × h
其中,P表示井底压力,单位为帕斯卡(Pa);ρm表示钻井液的密度,单位为千克/立方米(kg/m);ρd表示地层密度,单位为千克/立方米(kg/m);g表示重力加速度,取9.81米/秒;h表示井深,单位为米(m)。

根据这个公式可以看出,井底压力主要由两部分组成:钻井液压力和地层压力。

钻井液压力与钻井液的密度、钻杆内径、流量等因素有关;地层压力与地层的密度、井深等因素有关。

在实际应用中,为了更准确地计算井底压力,还需要考虑其他因素的影响,如井眼直径、套管重量、泥浆密度变化等。

因此,在进行井底压力计算时,需要根据具体情况综合考虑各种因素,并结合现场实测数据进行修正和调整,以保证井底压力的准确性和可靠性。

总之,井底压力是钻井液在井底产生的静态液压力,可以通过上述公式进行计算。

在实际应用中,需要结合具体情况进行综合考虑,并进行实测数据修正和调整,以保证计算结果的准确性和可靠性。

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