钻井液常用计算公式

--井眼直径,mm(in);
--钻杆直径,mm(in);
--井内钻井液密度,g/cm3(ppg);
--与采用单位有关的系数。当采用所列法定计量单位时, =1.457;当采用括号内英制单位时, =1。
(3)由屈服值估算环形空间压力损失(层流时)的经验公式:
式中:
--环形空间压力损失,MPa(psi);
--原有钻井液的密度,克/厘米3(g/cm3)
--水的密度,克/厘米3(g/cm3)
--加水后钻井液的密度,克/厘米3(g/cm3)
--原有钻井液的体积,米3(m3)
2、两种不同密度钻井液混合后的密度
式中:
---混合后钻井液的密度,g/cm3(ppg)
--混合前第一种钻井液的密度,g/cm3(ppg)
式中:
---钻井液中大于1微米的细颗粒固相含量,kg/m3(ppb);
---钻井液中小于1微米的细颗粒固相含量,kg/m3(ppb);
---钻井液中总的固相含量,kg/m3(ppb)
(3)求出对照井和当前井的细颗粒固相含量和粗颗粒固相含量以后,再代入下面的公式估算当前井的机械钻速,将它与对照井的机械钻速对照便可了解机械钻速的变化情况:
--钻杆直径,mm(in);
--平衡地层压力所需的钻井液密度,g/cm3(ppg);
--与采用单位有关的系数。当采用所列法定计量单位时, =1.457;当采用括号内英制单位时, =1。
(2)由屈服值估算当量循环密度的经验公式:
式中:
--当量循环密度,g/cm3(ppg);
--钻井液屈服值,Pa(1b/100ft2);
(略)
(4)若与清水钻井相比,则当前井机械钻速降低的百分数可由下式计算。(略)
6、利用屈服值进行的经验计算
(1)由屈服值确定起下钻时克服抽汲(负波动作用)的安全钻井液密度的公式如下:
式中:
--起钻时克服抽汲作用的安全钻井液密度,g/cm3(ppg);
--钻井液屈服值,Pa(1b/100ft2);
--井眼直径,mm(in);
--加重剂的密度,克/厘米3(g/cm3)
--原有钻井液的体积,米3(m3)
②配制预定体积的加重钻井液所需加重剂的重量
式中:
---所需加重剂的重量,吨(t);
--原有钻井液的密度,克/厘米3(g/cm3)
--钻井液欲加重的密度,克/厘米3(g/cm3)
--加重剂的密度,克/厘米3(g/cm3)
--加重后钻井液的体积,米3(m3)
---加重材料的体积百分比,%;
其余各项符号的说明同上一个公式一样。
(3)搬土含量的校正
式中:
--钻井液中全部低密度固相的平均阳离子交换容量,
---钻井液中校正后搬土的体积百分比,%;
---钻井液中低密度固相体积百分比,%;
--钻井液中钻屑体积百分比,%;
---钻井液亚甲基蓝试验测定的当量搬土含量,kg/m3(磅/桶)
--悬浮固相的体积百分比,%;
--所用加重材料的密度,克/厘米3(g/cm3);
--油的体积百分比,%;
--油的密度,克/厘米3(g/cm3)
--钻井液的密度,克/厘米3(g/cm3)
--低密度固相的密度,克/厘米3(g/cm3),(2.2—2.9,平均2.6)
(2)钻井液高密度固相体积百分比
式中:
钻井液常用计算公式
1、钻井液配制与加重的计算
(1)配制低密度钻井液所需粘土量
式中:
---所需粘土重量,吨(t);
--粘土密度,克/厘米3(g/cm3)
--水的密度,克/厘米3(g/cm3)
--欲配制的钻井液的密度,克/厘米3(g/cm3)
欲配制的钻井液的体积,米3(m3)
(2)配制低密度钻井液所需水量
③用重晶石加重钻井液时体积增加
式中:
---每100m3原有钻井液加重后体积增加量,米3(m3);
--加重前钻井液的密度,克/厘米3(g/cm3)
--加重后钻井液达到的密度,克/厘米3(g/cm3)
---一般重晶石的密度,克/厘米3(g/cm3)
④降低钻井液密度所需加水量
式中:
---所需加水的体积,米3(m3);
--与MBT采用单位有关的系数。当采用法定计量单位时, =0.3505;当采用英制单位时, =1。
---钻屑的阳离子交换容量,毫克当量/100克;
---一般土的阳离子交换容量,毫克当量/100克,(若未知,一般可为60)。
(4)加重后钻井液的最佳固相体积百分比(经验公式)
式中:
--加重钻井液固相体积百分比的最佳值,%;
--与LGS采用单位有关的系数。当采用法定计量单位时, =2.853;当采用英制单位时, =1。
(8)低密度固相体积百分含量的最佳值可由下式进行估算:
式中:
--低密度固相最佳体积百分含量,%;
--钻井液的密度,克/厘米3(ppg);
--钻井液中含油量,%(体积);
--钻井液滤液的氯根含量,mg/l(ppm)。
式中:
---所需水量,米3(m3);
--所用粘土密度,克/厘米3(g/cm3)
--所用粘土的重量,吨(t)
--欲配制的钻井液的体积,米3(m3)
(3)配制加重钻井液的计算
①对现有体积的钻井液加重所需加重剂的重量
式中:
---所需加重剂的重量,吨(t);
--原有钻井液的密度,克/厘米3(g/cm3)
--钻井液欲加重的密度,克/厘米3(g/cm3)
--与MW采用单位有关的系数。当采用所列法定计量单位时, =8.3454;当采用括号内英制单位时, =1。
--与Cl采用单位有关的系数。当采用所列法定计量单位时, ; 为钻井液滤液的密度,当采用括号内单位时, =1。
已知:NW=1.08g/cm3(9.0ppg),Cl=20000(ppm), =5%。
计算结果: =4.3%。
(9)可用如下办法估算钻井液的钻屑与当量搬土含量的比值:
式中:
--钻井液中低密度固相浓度,千克/米3(ppb);(????)
---亚甲基蓝试验测定的当量搬土含量,kg/m3(ppb)
4、固相对机械钻速的影响
(1)按照钻井液类型由亚甲基蓝试验测定的当量搬土含量估算小于1微米的细颗粒固相的含量,公式如下:
式中:
---钻井液中小于1微米的细颗粒固相含量,kg/m3(ppb);
---钻井液亚甲基蓝试验测定的当量搬土含量,kg/m3(ppb)
---由钻井液类型决定的系数,分散性钻井液一般为0.8,粗分散性钻井液一般为0.13,不分散聚合物钻井液一般为0.06。
(2)钻井液中大于1微米的粗颗粒固相含量可由总固相含量减去细颗粒固相含量来得到:
--混合前第二种钻井液的密度,g/cm3(ppg)
-- --混合前第一种钻井液的体积,m3(bbl)
--混合前第二种钻井液的体积,m3(bbl)
3、固相分析计算
(1)钻井液低密度固相体积百分比
式中:
---对溶解的盐校正过的含水体积百分比,%;
---对溶解的盐校正过的水的密度,g/cm3(ppg)
--低密度固相的体积百分比,%;
----井段长度,m(ft);
--钻井液屈服值,Pa(1b/100ft2);
--井眼直径,mm(in);
--钻杆直径,mm(in);
--与采用单位有关的系数。当采用所列法定计量单位时, =0.275;当采用括号内英制单位时, =1。
--钻井液的密度,克/厘米3(磅/加仑);
--与MW采用单位有关的系数。当采用法定计量单位时, =8.3454;当采用英制单位时, =1。
(5)高密度钻井液的固相体积百分比近似值
式中:
--高密度钻井液的固相体积百分比近似值,%;
--钻井液的密度,克/厘米3(磅/加仑);
--与MW采用单位有关的系数。当采用法定计量单位时, =8.3454;当采用英制单位时, =1。
(6)钻井液中钻屑浓度近似值
式中:
--钻井液中钻屑的浓度近似值,千克/米3(磅/桶);
--低密度固相浓度,千克/米3(磅/桶);
---亚甲基蓝试验测定的当量搬土含量,kg/m3(磅/桶)
(7)由低密度固相体积百分比计算低密度固相浓度
式中:
--低密度固相浓度,千克/米3(磅/桶);
--低密度固相体积百分比,%;
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钻井水力参数计算

钻井水力参数计算

钻井水力参数计算1.钻井水力参数的定义:2.钻井水力参数的计算方法:2.1循环压力(Pp)的计算:循环压力是指钻井液在井眼中循环时施加在井壁上的压力,其计算公式为:Pp=Pg+Ph+π/144*(ID²-OD²)/4*ρm其中,Pp为循环压力,Pg为气体压力,Ph为井斜段压力,ID为钻杆内径,OD为钻杆外径,ρm为泥浆密度。

2.2液柱压力(Pm)的计算:液柱压力是指钻井液柱在井眼中的垂直压力,其计算公式为:Pm=π/144*(ID²-OD²)/4*ρm*L其中,Pm为液柱压力,ID为井眼内径,OD为套管外径,ρm为泥浆密度,L为液柱长度。

2.3摩阻压力(Pf)的计算:摩阻压力是指钻井液在井眼中流动时受到的阻力,其计算公式为:Pf=2f*ρm*V²/(D*g)其中,Pf为摩阻压力,f为阻力系数,ρm为泥浆密度,V为流速,D 为井眼直径,g为重力加速度。

2.4泥浆柱液位压力(Ps)的计算:泥浆柱液位压力是指钻井液静止时产生的压力,其计算公式为:Ps=π/144*(ID²-OD²)/4*ρm*(H+h)其中,Ps为泥浆柱液位压力,ID为井眼内径,OD为套管外径,ρm 为泥浆密度,H为井深,h为液位高度。

2.5井底压力(Pb)的计算:井底压力是指钻井液从井口到井底的压力损失,其计算公式为:Pb=ρm*Ls*g/144其中,Pb为井底压力,ρm为泥浆密度,Ls为井筒长度,g为重力加速度。

2.6水柱效应(Pr)的计算:水柱效应是指钻井液在井眼中垂直上升或下降时,形成的压力差,其计算公式为:Pr=π/144*(ID²-OD²)/4*ρf*h其中,Pr为水柱效应,ID为井眼内径,OD为套管外径,ρf为井口液体密度,h为液位高度。

3.钻井水力参数的分析和应用:通过计算钻井水力参数,可以确定钻井液在井筒中的性能,评估井筒稳定性和泥浆循环能力,并根据计算结果进行钻井工艺设计和井筒优化。

井眼内压力及相互关系

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。

油气井水力学讲义 钻井水力设计有关的计算公式

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。

钻井液基本知识

钻井液基本知识
钻井液在静止得条件下形成凝胶结构得强度,称静切力,其物理意义就是当钻井液静止时破坏钻井液内部单位面积上得网架结构所需得力,通常用浮筒切力计测定,单位就是mg/cm3。钻井液得触变性就是指搅拌后变稀,(切力降低)静置后变稠。(切力升高)得特性,或者说,钻井液得切力随搅拌后得静置时间长而增大得特性,如钻井时钻井液不断循环粘度较低,而起下钻时钻井液静止循环粘度大,就就是这个道理。由于钻井液有触变性,静止时间不同,则切力不同,通常测两个静止时间得切力值,静止一分钟(或10秒钟)所测切力为初切,静止10分钟后所测得切力为终切,初切力与终切力得差值即表示触变大小,差值越大则触变性越大。动切力又称屈服值,用旋转粘度计测定,单位就是达因厘米2
流动时,固体棵粒之间,固体颗粒与液体分子之间,以及液体分子之间内摩擦得总反映,钻井液粘度可用漏斗粘度计与旋转粘度计进行测定,由于测定得方法不同,有不同得粘度值,现场常采用漏斗粘度计测量钻井液得粘度,单位就是秒。
2、钻井液与钻井工作关系,钻井液粘度得大小,对钻井液携带岩屑能力有很大得影响,一般来说,钻井液粘度大,携带岩屑能力强,但在钻井过程中,钻井液粘度要适当,否则将会引起不良后果。若钻井液粘度过低,不利于携带岩屑,井内沉砂快,冲刷井壁,易造成井壁剥落,坍塌,井漏等,钻井液粘度过高,则可能造成下列危害:(1)流动阻力大,泵压高,井底清洗效果差,严重影响钻速。(2)钻头易泥包,起下钻易产生抽吸作用或压力激动。以至引起井漏、井喷、井塌等复杂情况。(3)沉砂困难,净化不良,磨损钻具与配件。(4)除气困难,钻井液密度下降,易引起下钻复杂情况。(5)岩屑在井壁形成假泥饼,易引起阻卡。(6)固井时水泥浆易串槽,影响固井质量。
由于起钻时可能产生抽吸或液面下降,另外,气体进入井内,也会引起液柱压力降低,因此钻井液密度要有附加值。

井底压力计算公式

井底压力计算公式

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。

钻井泥浆基本应用技术公式

钻井泥浆基本应用技术公式

钻井泥浆基本应用技术公式一、专业钻井液常规计算公式:1.坂土含量的计算:14.3*Vml亚钾基兰消耗量.=Kg/m32.钙离子含量的计算Ca2+ ,mg/L=400×(V EDTA/V)备注:V是指滤液样品体积。

3.(1)宾汉定律PV=ф600-ф300,mPa。

S =(2ф300-ф600)/2,PaYP=(ф600-ф300)/2 A V=1/2ф600,mPa。

S(2)幂律模式:n=3.322lg(ф600/ф300)K=ф600/1022n(3)切力:初切=0.478×ф3转10秒钟的读数终切=0.478×ф3转10分钟的读数4.API滤失量是使用API滤失仪,通过氮气加压在100psi(690正负6。

9Kpa)压力下使用9cm的滤纸。

5.氯离子的计算:mg/l=(硝酸银毫升/滤液毫升)×1000 备注:如果滤液中Cl-浓度超过10000mg/l,可使用相当于0.01g/ml Cl-的硝酸银标准溶液,测试系数1000应改为10000,计算。

6.应用Pf和Mf估算滤液中的OH- ,CO32- 和HCO3-浓度Fw=Vw/1007. 硫化物的含量,mg/=L×F/V L管上被染色的长度,以管上的刻度为单位. F管系数V滤液样品体积mL。

(用Drager管) 8. 水/油逆乳化钻井液的钻井液碱度、氯、和钙含量的测定. (1). 碱度计算: P=VH2SO4/V V H2SO4滴至终点所用体积. V水/油逆乳化钻井样品体积.(2). 氯含量的计算: Cl-=10000V AgNO3/V(单位mg/L)V AgNO3滴至终点所用体积.(浓度0.282N) V钻井样品体积.(3). 钙含量的计算: Ca2+,钻mg/L=4000×V EDTA/V(V EDTA是不是0.1N标准EDTA溶液)9.固相含量的计算:首先测得水含量的多少,100%减去水油含量=总固相fs(1)低密度固相含量fig低=2fs-0.625(ρ泥-1)(2)高密度固相含量fig高=fs-fig低二、常规钻井计算:1.静液柱压力PH=ρ×H/10 备:H.垂直井深.ρ是钻井液密度2.当量循环密度ρEC=10×PAL/H+ρ备PAL---环空循环压力损失H垂直井深.ρ是钻井液密度3.压井钻井液密度:ρW=ρ+10×PDS/H+ρsf 备: PDS关井钻杆压力. H垂直井深. ρsf钻井液密度安全系数.(一般油层取0.05—0.10g/Cm3气层取0.07—0.15 g/Cm3根据具体情况确定.)4.泵排量的记算: (1)排量=0.01655×泵冲×1000/60=L/S直径○160mm(2)排量=0.018684×泵冲×1000/60=L/S 直径○170mm三、循环计算:1、下行时间:钻杆内容积×9.26×井深÷排量÷60(5寸钻杆)2、迟到时间 (1)环空容积63.34×井深÷排量÷60(二开即13寸3/8)(2) 环空容积23.96×井深÷排量÷60(三开即8 寸1/2)3、总循环时间:(井内泥浆72.6×井深+地面泥浆体积)÷排量÷60 (二开)(井内泥浆33.22×井深+地面泥浆体积)÷排量÷60 (三开)四、管具和井眼体积表:(一)钻铤体积表钻铤体积表(L/m)钻杆体积表(L/m)备注:。

钻井各种计算公式

钻头水利参数计算公式:1、 钻头压降:dc QP eb 422827ρ= (MPa) 2、冲击力:VF Q j02.1ρ= (N)3、 喷射速度:dV eQ201273=(m/s)4、 钻头水功率:d c QN eb 42305.809ρ= (KW)5、比水功率:DNN b 21273井比= (W/mm 2)6、 上返速度:D DV Q221273杆井返=- (m/s)式中:ρ-钻井液密度 g/cm 3Q-排量 l/sc -流量系数,无因次,取0、95~0、98de -喷嘴当量直径 mmd d d de 2n 2221+⋯++= d n :每个喷嘴直径 mmD 井、D 杆 -井眼直径、钻杆直径 mm全角变化率计算公式:()()⎪⎭⎫ ⎝⎛∂+∂+∆=-∂-∂225sin 222b a b a b a L K abab ϕϕ 式中:a ∂ b ∂ -A 、B 两点井斜角;a ϕ b ϕ -A 、B 两点方位角套管强度校核:抗拉:安全系数 m =1、80(油层);1、60~1、80(技套) 抗拉安全系数=套管最小抗拉强度/下部套管重量 ≥1、80抗挤:安全系数:1、12510ν泥挤H P =查套管抗挤强度P c ' P c'/P挤≥1、125按双轴应力校核:Hn P ccρ10=式中:P cc -拉力为T b 时的抗拉强度(kg/cm 2) ρ -钻井液密度(g/cm 3) H -计算点深度(m) 其中:⎪⎭⎫ ⎝⎛--=T T KPP b b ccc K 223T b :套管轴向拉力(即悬挂套管重量) kg P c :无轴向拉力时套管抗挤强度 kg/cm 2K:计算系数 kg σs A K 2=A:套管截面积 mm 2 σs :套管平均屈服极限 kg/mm 2 不同套管σs 如下:J 55:45、7 N 80:63、5 P 110:87、9地层压力监测:⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎭⎫⎝⎛=DW NT R R d m n c0671.0lg 282.3lg (d c 指数)100417.04895.8105⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯-=H cnddR d R cmcnp =(压力系数)式中:T –钻时 min/m N –钻盘转数 r/minW -钻压 KN D -钻头直径 mmR n -地层水密度 g/cm 3 R m -泥浆密度 g/cm 3压漏实验:1、 地层破裂压力梯度:HPG Lm f 10008.9+=ρ KPa2、 最大允许泥浆密度:HP Lm 102max +=ρρ g/cm 3为安全,表层以下[]06.0max-=ρρmg/cm 3技套以下[]12.0max-=ρρmg/cm 33、 最大允许关井套压:[]8.01000'max ⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛--=gH m R a P P ρρ式中:P L -漏失压力(MPa) PR-破裂压力(MPa)ρm-原泥浆密度(g/cm 3) H -实验井深(m)ρ'm ax-设计最大泥浆密度(g/cm 3) 10008.9mHP P L ρ+=漏10008.9HmR P P ρ+=破井控有关计算:最大允许关井套压经验公式:表层套管[Pa]=11、5%×表层套管下深(m)/10 MPa 技术套管[Pa]=18、5%×技术套管下深(m)/10 MPa 地层破裂压力梯度:HPG RR 1000=KPa/m最大允许关井套压:8.000981.01000max ⨯⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=H H G P R a 套套ρ Mpa 最大允许钻井液密度:81.9'max GR=ρ-0、06 (表层)81.9'maxGR=ρ-0、12 (技套)套管在垂直作用下的伸长量:10724854.7-⨯-=∆LmL ρ式中:ρm -钻井液密度 g/cm 3 L ∆ -自重下的伸长 m L -套管原有长度 m 套管压缩距:()ρρmL LLE L 总钢固自-⨯=∆10式中:L ∆ -下缩距 m L自-自由段套管长度 mL固-水泥封固段套管长度 mL总-套管总长 mρ钢-钢的密度 7、85g/cm 3ρm-钻井液密度 g/cm 3E -钢的弹性系数 (2、1×106kg/cm 3)泥浆有关计算公式:1、加重剂用量计算公式:()rr r r r 重加原重原加加-=-V W式中:W 加 -所需加重剂重量 吨 V 原 -加重前的泥浆体积 米3r 原、r重、r 加-加重前、加重后、加重材料比重 g/cm 32、泥浆循环一周时间:QT V V60柱井-=式中:T -泥浆循环一周时间 分 V 井、V 柱 -井眼容积、钻柱体积 升 Q -泥浆泵排量 升/秒 3、井底温度计算公式:1680HT T += 式中:T 、T 0 -井底、井口循环温度 o CH -井深 米 4、配制泥浆所需粘土与水量计算:粘土量 ()rr r r r 水土水泥泥泥土-=-V W 水量r土土泥水-=W VQ 式中:W 土 -所需粘土的重量 吨 V 泥 -所需泥浆量 米3r 水、r 土、r 泥 -水、土与泥浆的比重 g/cm 3 Q 水 -所需水量 米35、降低比重所需加水量: ()rr r r r 水稀水稀原原水=--V Q式中:Q 水 -所需水量 米3 V 原 -原泥浆体积 米3r 原、r 稀、r 水 -原泥浆、稀释后泥浆与水的比重 g/cm 3。

压井计算公式

井控公式1.静液压力:P=ρ 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=3000= MPa2,压力梯度: G=P/H=ρ kPa/m =ρMPa;例:井深3600米处,密度1.5 g/cm3,计算井内静液压力梯度;解:G===kPa/m3.最大允许关井套压 Pamax =ρ破密度-ρm MPa H—地层破裂压力试验层套管鞋垂深,m;Ρm—井内密度 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 =-1067= MPa4.压井时极限关井套压 Pamax =ρ破密度-ρ压 MPa Ρ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/ hw g/cm3;ρm—当前井内泥浆密度,g/cm3;Pa —关井套压,MPa;Pd —关井立压,MPa;如果ρw在~0.36g/cm3之间,则为天然气溢流;如果ρw在~1.07g/cm3之间,则为油溢流或混合流体溢流;如果ρw在~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—钻具内钻井液密度,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;2求低泵速泵压:Q/Q L2=P/P L例:已知正常排量=60冲/分,正常泵压=,求:30冲/分时小泵压为多少解:低泵速泵压P L=60/302= MPa10.终了循环压力= 压井密度/原密度X低泵速泵压一注:不知低泵速泵压,求终了循环压力方法:1用压井排量计算出重浆到达钻头的时间,此时立管压力=终了循环压力;边循环边加重压井法边循环边加重法压井是指发现溢流关井求压后,一边加重钻井液,一边随即把加重的钻井液泵入井内,在一个或多个循环周内完成压井的方法;这种方法常用于现场,当储备的高密度钻井液与所需压井钻井液密度相差较大,需加重调整,且井下情况复杂需及时压井时,多采用此方法压井;此法在现场施工中,由于钻柱中的压井钻井液密度不同,给控制立管压力以维持稳定的井底压力带来困难;若压井钻井液密度等差递增,并均按钻具内容积配制每种密度的钻井液量,则立管压力也就等差递减,这样控制起来相对容易一些;二终了立管压力,——第一次调整后的钻井液密度,g/cm30——压井钻井液密度,g/cm3 ——原钻井液密度,g/cm3; H ——井深,m ;PL ——低泵速泵压,MPa;11.压井液到达钻头时时间分Vd ——钻具内容积,m3;Q ——压井排量,l/s; 12、压井液从钻头返至地面的时间分Va —环空容积,m3; ()001ρρρρρ--=s s G QV t d d 601000=Q V t a a 601000=()gH P P K L m Tf 111ρρρρ-+=1ρKρmρQ—压井排量,l/s;思考题为例:钻进时发生溢流关井,已知井深3200米,密度;关井10分钟测得关井立压5 MPa,关井套压 MPa,溢流增量方;钻头直径215.6mm,技套内径224mm,下深2400,钻杆外径 127mm,内径108.6mm,假设无钻铤,低泵冲排量10升/秒,泵压 MPa.计算压井数据,简述工程师压井步骤.解:计算压井数据:1溢流在环空中占据的高度hw=ΔV/Va=106米溢流种类的密度ρw=ρm- Pa-Pd/ hw ρw=/106=0.868 g/cm3判定溢流为油水混合溢流.3 地层压力 Pp =Pd+ρm gHPp=5+3200= MPa4压井密度ρ压=ρm+Pd/gHρ压=+5/3200=1.41 g/cm3,施工中可考虑附加系数初始循环压力=低泵速泵压+关井立压=+5= MPa6终了循环压力= 压井密度/原密度X低泵速泵压== MPa7 压井液到达钻头时时间分=10003200/6010=分钟.8 压井液从钻头返至地面的时间分先计算V a=800方QV t d d601000=QV t a a601000=t a=1000/6010=138分钟9最大允许关井套压Pamax =ρ破密度-ρm=工程师压井施工步骤:录资料、计算压井数据、填写压井施工单、配好压井液1缓慢开泵泵入压井液,逐渐打开、调节节流阀,使套压=关井套压,排量到达压井排量;2保持压井排量不变,压井液由地面—钻头这段时间内,调节节流阀,使立管压力由初始循环立压逐渐下降到终了循环压力,3压井液由钻头—地面上返过程中,调节节流阀,保持终了循环压力不变,直到压井液返出井口,停泵关井,检查关井套压、立压是否为零,如为零,开井无外溢压井成功;司钻法压井施工步骤:录资料、计算压井数据、填写压井施工单、配好压井液第一循环周用原浆循环排除溢流1缓慢开泵,逐渐打开、调节节流阀,使套压=关井套压,排量到达压井排量;2保持压井排量不变,调节节流阀使立管压力=初始循环立压,在整个循环周保持不变,调节流阀时注意压力传递迟滞现象,液柱压力传递速度为300米/秒,.3溢流排除,停泵关井,则关井立压=关井套压.第二循环周泵入压井液1缓慢开泵,迅速打开、调节节流阀,使关井套压不变,2排量到达压井排量并保持不变,压井液由地面—钻头过程中,调节节流阀,控制套压==关井套压,并保持不变,也可以控制立压由初始循环压力逐渐下降到终了循环压力3压井液由钻头—地面上返过程中,调节节流阀,控制立压=终了循环压力不变,直到压井液返出井口,停泵关井,检查关井套压、立压是否为零,如为零,开井无外溢压井成功;13.配制1 m3加重钻井液所需加重材料计算式中G —需要的加重材料重量,吨;ρs—加重剂密度,g/cm3;ρ1—加重后的钻井液密度,g/cm3;ρo—原钻井液密度,g/cm3;例:已知原密度ρo=1.2 g/cm3,求加重到ρ1=1.35 g/cm3.;配置新浆191 m3.求1需重晶石的代数;2重晶石占的体积原浆需排掉的体积3最终体积解:1配置1 m3新浆需重晶石的重量G=/吨配置191 m3密度的新浆,故需重晶石=191=吨=33922 Kg每袋重晶石50 Kg, 故需重晶石代数为=33922/50=799袋2重晶石占的体积V==7.982 m33最终体积,原浆去掉7.982 m3,因为加重后增加了7.982 m3,最终体积为191 m3.14.油气上窜速度V=H油--H钻头/t迟.t/t静H油:油气层深度米H钻头:循环泥浆时钻头所在的井深米T迟:H钻头时的迟到时间分t—开泵至见到油气时间分t静—上次停泵至本次开泵总时间分15.地层破裂压力:P破=P漏+ρH16. 地层破裂压力当量密度:ρ破= P漏压力/H+ρ原密例:17.气体的运移计算1气体运移的高度米:H=P终关井压力-P初关井压力/ρ原密.2 气体运移速度:V=H/ t终关井时刻- t初关井时刻例:气体运移:已知在01:43溢流关井, 初关井压力;在02:25压力增到;井内密度.求:1气体运移的高度=154.5米2气体运移速度:V= 42分钟/60=221米/时18.非常规压井方法:不具备常规压井方法的条件而采用的压井方法,如空井井喷、钻井液喷空的压井等;一、平衡点法1.适用于井内钻井液喷空后的天然气井压井,2.要求防喷器完好并且关闭,钻柱在井底,3.这种压井方法是一次循环法在特殊情况下的具体应用;4.原理:设钻井液喷空后,环空存在一“平衡点”;所谓平衡点,即压井钻井液返至该点时,井口控制的套压与平衡点以下压井钻井液静液柱压力之和能够平衡地层压力;5.压井时,保持套压等于最大允许套压;当压井钻井液返至平衡点后,可采用压井排量循环,控制立管总压力等于终了循环压力,直至压井钻井液返出井口,套压降至零;平衡点按下式求出 式中H B ——平衡点深度,m ;PaB ——最大允许控制套压,MPa ;根据上式,压井过程中控制的最大套压等于“平衡点”以上至井口压井钻井液静液柱压力;当压井钻井液返至“平衡点”以后,随着液柱压力的增加,控制套压减小直至零,压井钻井液返至井口,井底压力始终维持一常数,且略大于地层压力;因此,压井钻井液密度的确定尤其要慎重;二、置换法1.当井内钻井液已大部分喷空,同时井内无钻具或仅有少量钻具,不能进行循环压井,KaBB P H ρ0098.0=2.压井钻井液可以通过压井管汇注入井内,这种条件下可以采用置换法压井;通常情况下,由于起钻抽汲,钻井液不够或不及时,电测时井内静止时间过长导致气侵严重引起的溢流,经常采用此方法压井;3.具体作法:向井内泵入定量钻井液,关井一段时间,使泵入的钻井液下落,然后放掉一定量的套压;套压降低值与泵入的钻井液产生的液柱压力相等,即: ΔPa ——套压每次降低值,MPa ;ΔV ——每次泵入钻井液量,m3;ΔVh ——井眼单位内容积,m3/m4.重复上述过程就可以逐步降低套压;一旦泵入的钻井液量等于井喷关井时钻井液罐增量,溢流就全部排除了;5.置换法进行到一定程度后,置换的速度将因释放套压、泵入钻井液的间隔时间变长而变慢,此时若条件具备下钻到井底,采用常规压井方法压并;下钻时,钻具应装有回压阀,灌满钻井液;当钻具进入井筒钻井液中时,还应排掉与进入钻具之体积相等的钻井液量;置换法压井时,泵入的加重钻井液的性能应有助于天然气滑脱;三、压回法1.所谓压回法,就是从环空泵入钻井液把进井筒的溢流压回地层;此法适用于空井溢流,天然气溢流滑脱上升不很高、套管下得较深、裸眼短,具有渗透性好的产层或一定渗透性的非产层;特别是含硫化氢的溢流;hK a V V P ∆=∆ρ0098.02. 具体施工方法:以最大允许关井套压作为施工的最高工作压力,挤入压井钻井液;挤入的钻井液可以是钻进用钻井液或稍重一点的钻井液,挤入的量至少等于关井时钻井液罐增量,直到井内压力平衡得到恢复;使用压回法要慎重,不具备上述条件的溢流最好不要采用;四、低节流压井方法1.指发生溢流后不能关井,关井套压超过最大允许关井套压,因此只能控制在接近最大允许关井套压的情况下节流放喷;1不能关井的原因:1高压浅气层发生溢流;2表层或技术套管下得太浅;3发现溢流太晚;2压井原理低节流压井就是在井不完全关闭的情况下,通过节流阀控制套压,使套压在不超过最大允许关井套压的条件下进行压井;当高密度钻井液在环空上返到一定高度后,可在最大允许关井套压范围内试行关井,关井后,求得关井立管压力和压井钻井液密度,然后再用常规法压井; 3减少地层流体的措施:低节流压井过程中,由于井底压力不能平衡地层压力,地层流体仍会继续侵入井内,从而增加了压井的复杂性,为减少地层流体的继续侵入;则可以:1增大压井排量,可以使环空流动阻力增加,有助于增大井底压力;2提高第一次循环的压井液密度,高密度压井液进入环空后,能较快地增加环空的液柱压力,抑制地层流体地侵入;3如果地层破裂压力是最小极限压力时,当溢流被顶替到套管内以后,可适当提高井口套压值;这种方法实际上就是工程师法的具体应用,只是将钻头处当成“井底”;根据关井立压确定暂时压井液密度和压井循环立管压力的方法同工程师法类似,但是要注意此时的低泵速泵压需要重新测定;压井循环时,在压井液进入环空前,保持压井排量不变,调节节流阀控制套压为关井套压并保持不变;压井液进入环空后,调节节流阀控制立压为终了循环压力并保持不变;直到压井液返至地面,至此替压井液结束;此时关井套压应为零;井口压力为零后,开井抢下钻杆,力争下钻到底,下钻到底后,则用司钻法排除溢流,即可恢复正常;如下钻途中,再次发生井涌,则重复上述步骤,再次压井后下钻;2等候循环排溢流法这种方法是:关井后,控制套压在安全允许压力范围内,等候天然气溢流滑脱上升到钻头以上,然后用司钻法排除溢流,即可恢复正常;通常,天然气在井内钻井液中的滑脱上升速度大致为270~360米/小时;2、井内无钻具的空井压井溢流发生后,井内无钻具或只有少量的钻具,但能实现关井;这种情况通常是由于起钻时发生强烈的抽汲或起钻中未按规定灌够钻井液,使地层流体进入井内,或因进行电测等空井作业时,钻井液长期静止而被气侵,不能及时除气所造成;在空井情况下发生溢流后,不能再将钻具下入井内时,应迅速关井,记录关井压力;然后用体积法容积法进行处理体积法的基本原理是控制一定的井口压力以保持压稳地层的前提下,间歇放出钻井液,让天然气在井内膨胀上升,直至上升到井口;操作方法是:先确定允许的套压升高值,当套压上升到允许的套压值后,通过节流阀放出一定量的钻井液,然后关井,关井后气体又继续上升,套压再次升高,再放出一定量的钻井液,重复上述操作,直到气体上升到井口为止;气体上升到井口后,通过压井管线以小排量将压井液泵入井内,当套压升高到允许的关井套压后立即停泵;待钻井液沉落后,再释放气体,使套压降低值等于注入钻井液所产生的液柱压力;重复上述步骤,直到井内充满钻井液为止;根据实际情况,也可以采用压回法或置换法压井;3、又喷又漏的压井即井喷与漏失发生在同一裸眼井段中的压井;这种情况需首先解决漏失问题,否则,压井时因压井液的漏失而无法维持井底压力略大于地层压力;根据又喷又漏产生的不同原因,其表现形式可分为上喷下漏,下喷上漏和同层又喷又漏;1上喷下漏的处理上喷下漏俗称“上吐下泻”;这是因在高压层以下钻遇低压层裂缝、孔隙十分发育时,井漏将使在用钻井液和储备钻井液消耗殆尽,井内得不到钻井液补充,因液柱压力降低而导致上部高压层井喷;其处理步骤是:1在高压层以下发生井漏,应立即停止循环,定时定量间歇性反灌钻井液,尽可能维持一定液面来保持井内液柱压力略大于高压层的地层压力;确定反灌钻井液量和间隔时间有三种方法:第一种是通过对地区钻井资料的分析统计出的经验数据决定;第二种是测定漏速后决定;第三种是由建立的钻井液漏速计算公式决定;最简单的漏速计算公式是:Q=πD2h/4T式中Q——漏速,m3/h;h——时间T内井筒动液面下降高度,m;T——时间T,h;D——井眼平均直径,m;2反灌钻井液的密度应是产层压力当量钻井液密度与安全附加当量钻井液密度之和;3也可通过钻具注入加入堵漏材料的加重钻井液;4当漏速减小,井内液柱压力与地层压力呈现暂时动平衡状态后,可着手堵漏并检测漏层的承压能力,堵漏成功后就可实施压井;2下喷上漏的处理当钻遇高压地层发生溢流后,提高钻井液密度压井而将高压层上部某地层压漏后,就会出现所谓下喷上漏;处理方法是:立即停止循环,定时定量间歇性反灌钻井液;然后隔开喷层和漏层,再堵漏以提高漏层的承受能力,最后压井;在处理过程中,必须保证高压层以上的液柱压力大于高压层的底层压力,避免再次发生井喷;隔离喷层和漏层及堵漏压井的方法主要是:1通过环空灌入加有堵漏材料的加重钻井液,同时从钻具中注入加有堵漏材料的加重钻井液;加有堵漏材料的钻井液,即能保持或增加液柱压力,也可减小低压层漏失和堵漏;2在环空灌入加重钻井液,在保持或增加液柱压力的同时,注入胶质水泥,封堵漏层进行堵漏;3上述方法无效时,可采用重晶石塞—水泥—重晶石塞—胶质水泥或注入水泥隔离高低压层,堵漏成功后继续实施压井;3同层又喷又漏的处理同层又喷又漏多发生在裂缝、孔洞发育的地层,或压井时井底压力与井眼周围产层压力恢复速度不同步的产层;这种地层对井底压力变化十分敏感,井底压力稍大则漏、稍小则喷;处理方法是:通过环空或钻具注入加重后的钻井液,钻井液中加入堵漏材料;此法若不成功,可在维持喷漏层以上必需的液柱压力的同时,采用胶质水泥或水泥堵漏,堵漏成功后压井;4、浅井段溢流的处理浅层段溢流的处理,在有井口装置或允许最大关井套压很低的情况下,建议采用非常规压井方法中介绍的方法进行处理;在未安装防喷器,条件具备的情况下应抢下钻具,为处理溢流提供必需的通道,根据现场的具体情况进行处理,在处理过程中,因缺乏井口控制装置,要十分注意人员安全,防止井口着火;井控作业中的错误作法会带来不良后果,轻者会拖延井内压力系统实现动平衡的时间,重者会造成井喷失控,甚至井喷失控着火;七、井控作业中易出现的错误做法1、发现溢流后不及时关井、仍循环观察这只能使地层流体侵入井筒更多,尤其是天然气溢流,在气体向上运移的过程中因体积膨胀而排替出更多的钻井液;此时的关井立管压力就有可能包含圈闭压力,据此计算的压井钻井液密度就偏高,压井时立管循环总压力、套压、井底压力也就偏高;发现溢流后继续循环还可能诱发井喷,增加压井作业的难度;所以,发现溢流或疑似溢流,必须毫不犹豫地关井;2、发现溢流后把钻具起到套管内操作人员担心关井期间钻具处于静止状态而发生粘附卡钻,即使钻头离套管鞋很远也要将钻具起到套管内,从而延误了关井时机,让更多的地层流体进入了井筒,其后果是所计算的压井钻井液密度比实际需要的偏高;其实,处理溢流时防止钻具粘附卡钻的主要措施是尽可能地减少地层流体进入井筒;3、起下钻过程中发生溢流时仍企图起下钻完这种情况大多发生在起下钻后期发生溢流时,操作人员企图抢时间起完钻或下钻完;但往往适得其反,关井时间的延误会造成严重的溢流,增加井控的难度,甚至恶化为井喷失控;正确方法是关井后压井,压井成功后再起钻或下钻4、关井后长时间不进行压井作业对于天然气溢流,若长时间关井天然气会滑脱上升积聚在井口,使井口压力和井底压力显著升高,以致会超过井口装置的额定工作压力、套管抗内压强度或地层破裂压力;若长期关井又不活动钻具,还会造成卡钻事故;5、压井钻井液密度过大或过小时常会因为地层压力求算不准确,而使得压井钻井液密度偏高或便低;压井钻井液密度过大会造成过高的井口压力和井底压力,过小会使地层流体持续侵入而延长压井作业时间;6、排除天然气溢流时保持钻井液罐液面不变地层流体是否进一步侵入井筒,取决于井底压力的大小;排除天然气溢流时,判断井底压力是否能够平衡地层压力,天然气是否在继续侵入井内,不能根据钻井液罐液面升高来判断;若把保持井底压力大于地层压力等同于保持钻井液罐液面不变,唯一的办法是关小节流阀,不允许天然气在循环上升中膨胀,其后果是套压不断升高、地层被压漏、甚至套管断裂、卡钻,以致发生地下井喷和破坏井口装置;注:排除溢流保持钻井液罐液面不变的方法仅适于不含天然气的盐水溢流和油溢流;7、企图敞开井口使压井钻井液的泵入速度大于溢流速度当井内钻井液喷空后,因其它原因无法关井,在不控制一定的井口回压,企图在敞开井口的条件下,尽可能快地泵入压井液建立起液柱压力,把井压住往往是不可能的;尤其是天然气溢流,即使以中等速度侵入井筒,它从井筒中举出的钻井液也比泵入的多;该做法的实际后果是替喷,造成溢流以更大的量和速度进入井筒;8、关井后闸板刺漏仍不采取措施闸板刺漏将造成闸板胶芯不能密封钻具,若不及时处理则刺漏愈加严重,甚至会刺坏钻具,致使钻具断落;正确的作法是带压更换闸板,为压井提供保证;。

钻井液有关计算

第十四章钻井液有关计算第一节钻井液常用计量单位及其换算一、长度单位及其换算1、长度单位公英制换算表2、长度单位换算系数表3、英寸与毫米换算表(一)4、英寸与毫米换算表(二)5、英尺与米换算表6、码与米换算表二、面积单位及其换算1、面积公英制单位换算表2、常用面积单位换算系数表3、英尺2与米2换算表4、英寸2与厘米2换算表5、码2与米2换算表三、体积单位及其换算1、体积容积公英制单位换算表2、常用体积单位换算系数表3、英寸3与厘米3换算表4、英尺3与米3换算表5、加仑(美)与升换算表6、加仑(美)与米3换算表7、加仑(英)与升换算表8、加仑(英)与米3换算表9、石油桶(美)与米3换算表10、石油桶(英)与米3换算表四、时间换算表五、速度单位及其换算1、速度公英制单位换算表2、速度单位换算系数表3、千米/时与米/秒换算表4、米/分与米/秒换算表5、英寸/秒与米/秒换算表6、英尺/秒与米/秒换算表7、英里/时与米/秒换算表六、温度单位及其换算七、质量单位及其换算1、质量公英制单位换算表2、质量单位换算系数表3、磅与千克换算表八、质量流量单位及其换算1、质量流量公英制单位换算表2、质量流量单位换算系数表3、千克/时与千克/秒换算表4、吨/日与吨/时换算表5、磅/秒与千克/秒换算表6、英吨/时与千克/秒换算表7、英吨/时与吨/时换算表九、体积流量单位及其换算1、体积流量公英制单位换算表2、体积流量单位换算系数表3、英尺3/秒与米3/秒换算表4、码3/秒与米3/秒换算表5、美(石油)桶/秒与米3/秒换算表6、美(石油)桶/分与升/秒换算表7、美(石油)桶/时与升/秒换算表8、加仑(美)/秒与升/秒换算表9、加仑(美)/分与升/秒换算表十、密度单位及其换算1、密度公英制单位换算表3、磅/石油桶(美)与克/厘米3换算表4、磅/加仑(美)与克/厘米3换算表5、磅/英寸3与克/厘米3换算表6、磅/英尺3与克/厘米3换算表7、短吨(美)/码3与吨/米3换算表十一、力的单位及其换算1、力的公英制单位换算表2、力的单位换算系数表3、千克力与牛顿换算表4、磅达与牛顿换算表5、磅力与牛顿换算表6、英吨力与千牛换算表十二、压力、切力单位及其换算1、压力、切力公英制单位换算表2、压力单位换算系数表4、千克力/厘米2与兆帕换算表5、兆帕与千克力/厘米2换算表6、磅力/英寸2与兆帕换算表7、磅力/100英尺2与帕换算表8、毫克力/厘米2与帕换算表十三、粘度单位及其换算1、动力粘度单位换算系数表2、运动粘度单位换算系数表3、稠度系数(K值)换算系数表4、磅力·秒n/100英尺2与帕·秒n换算表5、达因·秒n/厘米2与磅力·秒n/100英尺2换算表第二节容积体积计算一、地面钻井液容器容积的计算1、长方形容器容积V=l·b·h2、正方形容器容积V=l33、圆柱体容器容积h D V 24π=4、梯形容器容积 h b l b l V ⨯+=22211 式中 V :容器容积,m 3; l :容器长度,m ; b :容器宽度,m ; h :容器高(深)度,m ; D :容器直径,m ;l 1、l 2: 容器上底和下底的长度,m ; b 1、b 2:容器上底和下底的宽度,m ;例 有一长方形钻井液池,长4米,宽3米,深1.5米,求能容钻井液多少米3? 解:V =l ·b ·h =4×3×1.5=18.0(m 3) 答:该钻井液池能容钻井液18米3。

钻井各种计算公式

钻头水利参数计算公式:1、钻头压降:c d e(MPa) 2、 冲击力:p=i.02pQy () (N) 3、喷射速度:匕产凹里(le(m/s)4、 钻头水功率:M- 8°饗5[°cd e(KW)5、 比水功率:N ='m弘(W/mm 2)6、上返速唐.V — 1273。

(m/s)式中:P 一钻井液密度g/cm 3Q —排量i/sc 一流量系数,无因次,取0.95〜0.98 de 一喷嘴当量直径mm〃广心+ 〃; + ••• + / dn :每个喷嘴直径D 杆一井眼直径、钻杆直径mm全角变化率计算公式:式中:da db —A 、B 两点井斜角;(pci (pb —A. B 两点方位角mm(da + db}< 2 >套管强度校核:抗拉:安全系数m=1.80 (油层);1.60~1.80 (技套)抗拉安全系数=套管最小抗拉强度/下部套管重量21.80抗挤:安全系数:1.125只汀警查套管抗挤强度p;只/”。

1.125按双轴应力校核:pH式中:P“一拉力为几时的抗拉强度(kg/cm2)P一钻井液密度(g/cn?)H 一计算点深度(m)其中:"软k-3冗-几)T b:套管轴向拉力(即悬挂套管重量)kgPc:无轴向拉力时套管抗挤强度kg/cm2K:计算系数kg K = 2A(jA:套管截而积mn? 套管平均屈服极限kg/mm2不同套管6如下:J55: 45.7 N8O:63・5Pno:87.9井控有关计算:最大允许关井套压经验公式:表层套管[Pa]=11.5%X 表层套管下深(m ) /IO MPa 技术套管[Pa]=18.5%X 技术套管下深(m ) /IOMPa地层破裂压力梯度:G 厂巴也KPa/mH最大允许关井套压:p n =\^^--0.00981Mpa\z最大允许钻井液密度:p =纟一0.06 (表层)厂 max 9.81p 二傑一 0.12 (技套)尸max 9.81套管在垂直作用下的伸长量:al=7-85^A ,L 2X 1Q -7式中:Q —钻井液密度g/cm 3AL 一自重下的伸长m/ tnL 一套管原有长度m套管压缩距:"=蔬仏几-厶几) 式中:AL 一下缩距m厶j 一自由段套管长度m厶:一水泥封固段套管长度m J 一套管总长m P 科一钢的密度7.85g/cm' p —钻井液密度g/cm 3E —钢的弹性系数(2.1X106kg/cn?)泥浆有关计算公式:1、加重剂用量计算公式:mrg式中:一所需加重剂重量吨y…, 一加重前的泥浆体积米彳九、口、心一加重前、加重后、加重材料比重g/cm3V^f V-^2、泥浆循环一周时间:T=602式中:T —泥浆循环一周时间分V井、V柱一井眼容积、钻柱体积升Q 一泥浆泵排量升/秒3、井底温度计算公式:T = T肿丄168式中:T、T o一井底、井口循环温度°CH 一井深米4、配制泥浆所需粘土和水量计算:粘土量W =匹丫血二1•上一r水水量or泥-学r上式中:W土一所需粘土的重量吨V泥一所需泥浆量米3r水、I•土、I•泥一水、土和泥浆的比重g/cm3 Q水一所需水量米'5、降低比重所需加水量:式中:Q水一所需水量米彳V快一原泥浆体积米3I•朴I•水一原泥浆.稀释后泥浆和水的比重g/cm3。

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