井下压耗计算公式及水眼选择
钻井液常规计算公式
钻井液常用计算一、水力参数计算：(p196-199)1、地面管汇压耗：Psur=C×MW×(Q/100)1.86×C1Psur---地面管汇压耗，Mpa（psi）；C----地面管汇的摩阻系数；MW----井内钻井液密度，g/cm3(ppg);Q----排量，l/s(gal/min);C1----与单位有关的系数，当采用法定法量单位时，C1＝9.818；当采用英制单位时，C1＝1；①钻具内钻井液的平均流速：V1=C2×Q/2.448×d2V1-------钻具内钻井液的平均流速，m/s(ft/s)；Q-------排量，l/s(gal/min);d-------钻具内径，mm(in)；C2------与单位有关的系数。
当采用法定计量单位时，C2＝3117采用英制单位时，C2＝1。
②钻具内钻井液的临界流速V1c=(1.08×PV＋1.08(PV2＋12.34×d2×YP×MW×C3)0.5)/MW×d×C4V1c -------钻具内钻井液的临界流速，m/s(ft/s)；PV----钻井液的塑性粘度，mPa.s(cps);d------钻具内径，mm(in)MW----钻井液密度，g/cm3(ppg);C3、C4------与单位有关的系数。
采用法定计量单位时，C3＝0.006193，C4＝1.078；采用英制单位时，C3＝1、C4＝1。
③如果≤V1c，则流态为层流，钻具内的循环压耗为P p=C5×L×YP/225×d＋C6×V1×L×PV/1500×d2④如果V1>V1c，则流态为紊流，钻具内的循环压耗为P p=0.0000765×PV0.18×MW0.82×Q1.82×L＋C7/d4.82P p---钻具内的循环压耗，Mpa(psi);L----某一相同内径的钻具的长度，m(ft)；V1-------钻具内钻井液的平均流速，m/s(ft/s)；d------钻具内径，mm(in)MW----钻井液密度，g/cm3(ppg);Q-------排量，l/s(gal/min);C3、C6------与单位有关的系数。
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。
钻井工程常用计算公式
渤海石油实业公司BHTCC 井 名BZ25-1-D 井 别生产井井眼内径(mm)311.15317.90钻井液密度(g/cm 3)1.24排量(l/s)40.53地面管汇磨阻系数0.4463钻杆外径(mm)140 mm 钻杆内径(mm)108.6钻杆长度(m)2600.00喷嘴1直径（inch ）(mm)2419.05加重钻具外径(mm)127 mm 加重钻具内径(mm)76.2加重钻具长度(m)367.00喷嘴2直径（inch ）(mm)2419.05钻铤外径(mm)177.8钻铤内径(mm)71.4钻铤长度(m)41.00喷嘴3直径（inch ）(mm)2419.05套管鞋深(m)760喷嘴流量系数0.95钻头深度（m）3008喷嘴4直径（inch ）(mm)00泵速(spm)106缸套尺寸(mm)180缸套冲程(mm)310.0097.00%机械钻速ROP(m/h)0.3岩屑密度(g/cm3) 2.65完钻井深PBTD(m)30081.006.43 4.385.018.890.7710.120.450.670.170.630.080.640.360.791.54855.06714.0019.8214.273.优选喷嘴计算总循环压耗Pt(Mpa)马达负载压耗Pm(Mpa)工作泵压Pm1(Mpa)钻头压耗Pb(Mpa)喷嘴总面积A(mm 2)液流的喷射速度(m/s)加重钻杆@裸眼循环压耗Pp(Mpa)加重钻杆@裸眼平均流速V i (m/s)加重钻杆@裸眼临界流速Vic(m/s)钻铤@裸眼循环压耗Pp(Mpa)钻铤@裸眼平均流速V i (m/s)钻铤@裸眼临界流速Vic(m/s)钻杆@套管平均流速V i (m/s)钻杆@裸眼循环压耗Pp(Mpa)钻杆@裸眼平均流速V i (m/s)钻杆@裸眼临界流速Vic(m/s)钻杆@套管循环压耗Pp(Mpa)钻杆@套管临界流速Vic(m/s)水力参数计算表地面管汇压耗Psur (Mpa)钻杆内循环压耗Pp(Mpa)加重钻杆内循环压耗Pp(Mpa)钻杆内临界流速Vic(m/s)加重钻杆内临界流速Vic(m/s)泵效2. 水力参数计算钻井液塑性粘度(mPa.s)钻铤内循环压耗Pp(Mpa)套管内径(mm)钻杆内平均流速V i (m/s)加重钻杆内平均流速V i (m/s)钻铤内平均流速V i (m/s)钻铤内临界流速Vic(m/s)6.钻屑浓度与有效钻井液密度。
油气井水力学讲义 钻井水力设计有关的计算公式
钻井水力设计有关的计算公式一．钻柱内压耗钻柱公式 （一）、紊流的计算公式1．一般公式：dLV f P 22ρ=或52232d LQ f P πρ=式中：P - 压耗； f - 范宁阻力系数；ρ - 钻井液密度； Q - 排量 L - 管长； V - 平均流速量； d - 圆管直径。
⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧-=+==7/)]ln(75.1[50/]93.3)[ln(n b n a R a f ben 为泥浆流性指数n nn n nn K V d )413(8Re 21+=--ρ 或nnn n n nn K Q d )413(2Re 243572+=----ρπ2．应用公式∑==Ni G iiGp dL Q G P 1123式中： ⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧+-=+-==⎪⎭⎫⎝⎛+=+-=--==-22543413575222321432143121b nb G b nb G k n n k b bn k nb b k k k aK G b nb b k k ρπN 值可以取4，即地面管汇（立管、软管，方钻杆）、钻杆、钻铤、接头。
（二）、层流的计算公式二．环空内压耗计算公式不同的环空段流态可能不同，需判断流态，分别按紊流和层流计算压耗。
1． 紊流压耗公式 1). 一般公式：p h D D LV f P -=22ρ 或 S D D LQ f P p h )(22-=ρ式中：Dh, Dp —井眼直径，钻柱外径；f, a, b 同上n n n p h n n n K V D D )312()(12Re )2()1(+-=--ρ 或 nnnp h n n Q S D D nn K ----+=221)()312(12Re ρ 2). 应用公式：∑=-=Mi K i K ip i h iK S D D L QK PA 11323)( nbb nb b b n n aK K ⎪⎭⎫⎝⎛+=--31212211ρ； 12+=nb K ； 223+-=b nb K2．层流压耗公式 1). 一般公式：np h p h D D n V n D D KL PA ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-+-=)()12(44 或 np h ph S D D n Q n D D KLPA ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-+-=)()12(44 2). 应用公式：∑=+-=Mi n i n i p i h i n S D D L Q K PA 111)( 式中：nn n K K ⎥⎦⎤⎢⎣⎡+=)12(441 三．钻头压降及喷嘴当量面积公式222559.513C A Q P b ρ=； 5.022559.513⎥⎦⎤⎢⎣⎡=C P Q A b ρ 式中 Pb —钻头压降，Mpa; Q —排量，I/S; ρ—泥浆密度，（g/cm 3）A —喷嘴总面积，mm 2; C —喷嘴流量系数，一般取0.95-0.96例题胜利油田渤南地区义4-4-13井为长裸眼钻进，即不下技术套管。
浅谈钻完井作业中的循环压耗及当量井径
浅谈钻完井作业中的循环压耗及当量井径摘要：泵压、排量、扭矩、钻压、游车悬重、返出流量是在钻井过程中判断井下情况的最主要的参数。
通过上述参数的变化，不仅可以判断出井下钻具工作是否正常，而且可以初步判断井下复杂情况。
本文在现有计算循环压耗公式的基础上，计算出每口井的当量井径。
当量井径是一个虚拟量，其变化可以反映出泥浆性能、井眼清洁情况。
在井下动力钻具和钻头情况正常的条件下，通过对比邻井的当量井径，来判断泵压和机械钻速是否正常，并结合BZ25-1 C/F平台的钻井数据，证明使用当量井径定量地判断井下情况的可行性。
关键词：当量井径泥浆机械钻速泵压循环1、前言循环系统压力损耗的计算是一个非常复杂的问题。
一方面钻井液是一种非牛顿流体，其流变性变化较大，有多种流型；另一方面钻井液循环系统各部分的尺寸不同，在同一排量下，各部分的流态也不同；且钻井过程中钻柱在井内是旋转的，钻井液在钻柱内和环空中的流动并不是纯粹的轴向流动。
因此，在工程计算上要在精度允许的范围内对循环系统的流动问题进行了适当简化。
2、计算：循环系统的压耗主要是在钻柱内部，环空压耗在数值上较小，整个循环系统全按紊流流态计算，在工程上是可以保证足够精度的。
另外，在紊流流态下，钻井液流动的剪切速率较高，高剪切速率条件下，不同流动形态钻井液的流变性比较接近，将钻井液都看作是宾汉流体，在工程计算中也可以达到足够的精度。
下面以BZ25-1 C1w井8-1/2”井眼计算为例计算井眼循环压耗：C1w8-1/2”井眼钻具组合：8-1/2”＋X/O＋6-3/4”PDM＋8-1/8”STB＋6-1/2”NMDC＋6-1/2”MWD＋6-1/2”NMDC ＋6-1/2”F/V＋6-3/4”（F/J+JAR）＋HWDP14＋5”DP钻至井深4012米时的C1w钻井参数：泵压20.7Mpa；钻头水眼18×3＋16×3；泵速105SPM；钻井泵每冲排量19.575L。
施工现场压井方面的计算
0.07
柴油机转速rpm
1.941856776
冲数 冲／分
2.26
排量 l/s
-6.0352
排量
方/分
1200
循环时的密度 1.66
96
循环时的排量 63.1368
63.1368
3.7882
上部井眼容积 l/m 注入的重泥浆量m3 重泥浆能封的段长
全井的当量密度
76.0232
所需加重剂的重量t
40
526.16
上水效率 ％
试验时的当量破裂密度 溢流流体的判断 井涌时的地层压力Mpa 地层压力当量密度
排量的计算
循环时的 压耗计算结果
使用重泥浆帽时 当量密度的计算
泵的冲程 mm
305
环空循环压耗 MPa
6
计算时的井深(m)
170
压耗的当量密度
95
循环时的当量密度
4.141642835
起钻时的井深 m
4238.52
发生时的井深m
127
管柱壁厚 mm
井眼环空容积l/m 管柱内总容积(方) 环空总容积 (方) 井内液体总容积(方)
9.19
9″Dc长度 m
0
技套的下深 m
0
套鞋处破裂压力Mpa 发生井涌时的密度
3003.67
密度附加系数
30.6413
压井液密度g/cm3
1.66
关井极限套压 Mpa
4238.52
压井极限套压 Mpa
漏失当量密度g/mm3 漏失地层压力Mpa 破裂当量密度g/mm3
破裂地层压力Mpa
1.566782555 1.66 63.1368 30 10
8″Dc长度 m
MWD使用手册-geolink
无线随钻使用手册MWD SYSTEMS HANDBOOK( First Edition )自动化工程研究所（内部资料）前言本使用手册针对英国geolink公司的MWD无线随钻测量系统，详细介绍了其原理、结构及其正确的使用，以及对现场故障的判断及解决办法。
希望对现场技术服务人员有一定的指导和帮助作用。
本手册介绍的是基于负脉冲传输方式的MWD操作系统。
其它的仪器操作使用说明另行成册：MWD定向＋自然伽玛MWD定向＋自然伽玛＋电阻率编写水平有限，有不当之处请予指出。
目录MWD系统结构组成及原理 (4)负脉冲系统 (5)井下仪器各部分详细说明 (6)地面系统数据处理和显示 (7)1．系统组成和各部分功能 (7)2．地面系统的操作 (7)3．地面系统的故障检测 (8)进口地面接口箱（SIB）检测 (8)进口压力传感器检测 (8)进口司钻显示器（RFD）检测步骤 (8)国产司钻显示器（RFD）检测步骤 (9)国产地面接口箱操作说明 (10)国产MWD系统电缆连接方式 (11)MWD系统的正确使用 (12)1.井下仪器的串测试 (12)2.井下仪器的安装 (12)标准脉冲发生器悬挂短节的型号、尺寸 (13)脉冲发生器螺栓密封圈的安装 (13)无磁悬挂短节与TX组装 (14)3．井下仪器的工作方式及编程 (14)地面SEA工作方式的设定办法 (14)井下仪器常用工作方式 (15)带振动码的SEA的传输格式 (15)带振动码SEA的操作规程 (16)穿越角 XOV (16)井下SEA工作方式的设定办法 (16)SEA死机的几种情况 (17)国产SEA注意事项 (17)4．井下压耗计算公式及水眼选择 (19)5．获得MWD系统运作的重要参数 (20)6．偏差角的获取 (20)7．完成本趟钻记录并建新记录 (21)8．浅测试 (21)9．静态测量结果的获取 (22)10．密封圈的正确使用及保养 (22)GT圈和O圈的检验标准 (22)密封圈的清洁 (23)密封圈的储藏 (23)11．电池的正确使用 (24)附录一 MWD系统仪器规格、尺寸范围和水力参数表1．MWD系统设备尺寸表2．MWD系统仪器规格、传感器特性附录二优化信号脉冲检测与译码附录三 MWD系统故障分析及解决办法附录四 MWD系统正常工作一段时间，突然信号曲线干扰很大,无法识别信号的一般处理过程附录五 MWD无线随钻使用要求附录六 MWD井下仪器串测试、浅测试正常，下井后无信号（或工作一段时间后无信号）处理过程附录七 MWD系统现场故障分析实例MWD系统结构组成及原理MWD无线随钻测量仪器主要由三部分组成：①井下测量工具完成对钻具数据（测量点的井斜、方位、工具面、磁场强度、温度）的采集和处理②泥浆脉冲信号传输系统（负脉冲传输方式），将测量数据通过泥浆传输至地面；③地面部分的功能是把由井下脉冲发生器传上来的小信号（约0.1-1MPa）从立管压力（20Mpa）中解读出来，并完成处理和传输显示功能。
钻井压耗工程公式估算漏层位置
文章编号：1000 − 7393(2023)06 − 0704 − 08 DOI: 10.13639/j.odpt.202310001钻井压耗工程公式估算漏层位置罗黎敏1 谭睿2 耿立军1 李小波3 徐正贤2 闫伟21. 中海石油(中国)有限公司天津分公司；2. 中国石油大学(北京)非常规油气科学技术研究院；3. 中海油安全技术服务有限公司引用格式：罗黎敏，谭睿，耿立军，李小波，徐正贤，闫伟. 钻井压耗工程公式估算漏层位置［J ］. 石油钻采工艺，2023，45（6）：704-711.摘要：钻井作业过程中井漏现象会损害油气储层，引发井塌、井喷、卡钻以及部分井段报废等恶性事件，是制约油气田安全高效开发的技术难题，准确判定漏层位置是现场解决钻井井漏问题的关键。
常规漏层位置确定方法计算复杂、误差大、经济性差，因此基于钻井压耗公式和立压、套压数据提出了一种快速估算漏层位置和喷漏转换时间的方法。
根据入口注入流量、排量、循环压耗和流态数据计算流态摩阻，结合漏失前后立压、套压数据迭代计算漏失层位、确定漏点位置，并根据转喷立压、套压确定漏喷转换时间。
对渤海区域2口漏失井的漏层位置计算发现，估算的漏层位置与现场探明的漏层位置重叠性较高，计算误差低于5.06%，估算漏层范围100%覆盖现场漏失层位；并且立压越大，漏喷转换时间越长。
该方法计算过程方便简洁，降低过多输入参数精度不足带来的误差，可作为漏层位置确定的前置计算方法为现场堵漏作业提供技术支撑。
关键词：钻井；压耗；井漏；漏层位置；立管压力；套管压力； 工程技术中图分类号：TE28 文献标识码： AEstimating the location of leakage layer by drilling pressure loss engineering formulaLUO Limin 1, TAN Rui 2, GENG Lijun 1, LI Xiaobo 3, XU Zhengxian 2, YAN Wei 21. CNOOC (China ) Tianjin Branch Company , Tianjin 300452, China ;2. Unconventional Oil and Gas Science and Technology Research Institute , China University of Petroleum (Beijing ), Beijing 102249, China ;3. CNOOC Safety Technology Service Co., Ltd., Tianjin 300452, ChinaCitation: LUO Limin, TAN Rui, GENG Lijun, LI Xiaobo, XU Zhengxian, YAN Wei. Estimating the location of leakage layer by drilling pressure loss engineering formula ［J ］. Oil Drilling & Production Technology, 2023, 45(6): 704-711.Abstract: The phenomenon of well leakage during drilling operations can damage oil and gas reservoirs, leading to malignant events such as well collapse, blowout, stuck drilling, and scrapping of some sections of the well, which poses a technical challenge in the safe and efficient development of oil and gas fields. Accurately determining the location of formation leakage is crucial for on-site resolution of drilling leakage issues. Conventional methods for determining leakage locations are complex, prone to errors, and economically inefficient. Therefore, a rapid method for estimating the leakage location and the time of leakage transition based on drilling pressure loss formula, standpipe pressure, and casing pressure was proposed. The method involves calculating flow regime friction based on the injected flow rate, displacement, circulating pressure loss, and flow regime, calculating leakage formation and determining leakage location based on the iteration of data from standpipe pressure and casing pressure before and after leakage, and determining the time for leakage transition according to standpipe pressure and casing pressure. The calculated leakage location for two leaking wells in the Bohai Sea region show a high overlap with the confirmed leakage location on site, with a calculation error below 5.06%, and the estimated leakage range 100% covers the on-site leakage locations. Furthermore, as the standpipe pressure第一作者: 罗黎敏(1979-)，2003年毕业于江汉石油学院石油工程专业，现主要从事海上油气田钻完井作业管理和技术研究工作，高级工程师。
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P t = P b +P m +P bha
P t MWD 工具下部全部压耗
P b 钻头水眼压耗
P m 马达或涡轮钻具压耗
P bha MWD 工具下部钻铤压耗（可忽略不计）
其中： 422
82.0e b d C Q P ⨯⨯⨯=ρ ( kg/cm 2)
ρ :泥浆比重(g/cm 3 )
Q :排量 (L/S)
C :流量系数(0.950-0.985 )一般用0.953
de :钻头水眼相当直径( cm )
2232221...n e d d d d d ++++=
d1,d2,d3···dn: 水眼直径(cm)
根据 P t 值可灵活选择标准脉冲发生器内部水眼以便脉冲发生器正常工作（压力在临界状态时选择小号水眼）
工作范围 推荐范围
#12 ： 低压 350—1500psi 500—1143psi
#10 ： 中间 700—2000psi 1143—1786psi
# 8 ： 高压 1000—4000psi 1786—4000psi
一般情况下，都是采用#12号水眼，也可以灵活选择钻头水眼大小以满足正常的压耗范围 。
当使用动力钻具时，钻头水眼应尽可能大（2000米以内的井，钻头水眼相当直径不低于3个12毫米，以防止MWD 仪器下钻具内外压差太高，造成TX 由于压差太高，不能正常工作。
同时要求井队钻头水眼：牙轮钻头水眼为3个16毫米以下（3个16毫米水眼平方和为768）；PDC 钻头水眼一般为4个11毫米，或所装钻头水眼的平方和不大于上述值之和。