钻井常用计算公式 一、地层压力计算 1、静液柱压力(Mpa)=ρ(钻井液密度)*0.00981*H(垂深m ) 2、压力梯度值(Mpa)=ρ(钻井液密度)*0.00981 3、单位内容积(m³∕m)=7.854*10ˉ5*内径²(cm) 4、单位环空容积(m³∕m)=7.854*10ˉ5*(井径²cm-管柱外径²cm) 5、容积 (m³)=单位内容积(m³∕m)*长度(m) 管柱单位排替量(m³∕m)=7.854*10ˉ5*(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∕cm³)=(关井立压Mpa/0.00981/H(m))+当前井液ρ(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ρ/当前井液ρ)*低泵速泵压 10、溢流长度 m=钻井液增量m³/环空单位容积m³∕m 11、溢流密度 ρ(g∕cm³)=当前井液ρ-[(套压Mpa-立压Mpa)/(溢流长度m*0.00981)] 12、当量循环密度ρ(g∕cm³)=(环空循环压力损失Mpa/0.00981/垂深m)+当前井液ρ 13、当量钻井液ρ(g∕cm³)=总压力Mpa/0.00981/垂深m 14、孔隙压力 Mpa=9.81*Wf(地层水平均密度g∕cm³)*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*[(1-ф岩石孔隙度%)*ρm岩石基质密度g∕cm³+ф*ρ岩石孔隙中流体密度g∕cm³] 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 Vo=12.73*Q(通过喷嘴液体排量L/S)/n(喷嘴个数)*do²(喷嘴直径cm) 不相同直径喷嘴Vo=12.73*Q(通过喷嘴液体排量L/S)/ de²(喷嘴当量直径cm) 试中:de喷嘴当量直径(cm)计算 等喷嘴直径 de=(根号n喷嘴个数)*do喷嘴直径 不相同直径喷嘴de=根号1d²2d²3d²﹍(cm) 2、射流冲击力计算:Fj=10.2*ρQ²/Aο 式中:Fj-射流冲击力(N);ρ-钻井液密度(g⁄cm³);Q-泵排量(L/S)Ao-喷嘴出口截面积(cm²) Ao=nп/4*dο²(喷嘴截面积计算公式) 3、钻头压力降计算:P=0.0827*ρQ²⁄c²de4(次方) P=0.051*ρQ²⁄c²Aο² 式中:P-钻头压力降(Mpa);ρ-钻井液密度;Q-泵排量(L/S);c-喷嘴流量系数,取0.98; de-喷嘴当量直径(cm);Ao-喷嘴出口截面积(cm²) 4、钻头水功率计算; N=P*Q 式中:N-钻头水功率(KW);P-钻头压降(Mpa);Q-泵排量(L/S); 5、钻头比水功率计算; Nc=N/0.785D² 式中:Nc-钻头比水功率(W/cm²);N-钻头比水功率(W);D-钻头直径(mm) 6、射流水功率计算: Nj=0.051*ρQ²⁄Aο²; Nj=0.082*ρQ³⁄de4 式中;Nj-射流水功率(KW);ρ-钻井液密度;Q-泵排量(L/S);Ao-喷嘴出口截面积(cm²) de-喷嘴当量直径(cm); 三、井内钻井液、固井水泥量计算 1、井内钻井液量计算: V=п/4-D²H=0.785D²H 现场速算公式;V=D²H/2 式中:V-井内钻井液量(m³);D-井径(m);H-井深(m); P1 2、环空上返速度计算; V=1.975Q/D²井-d²柱 式中;D井-井径(m);Q-泵排量(L/S);d柱-钻柱外径(m); 3、钻井液循环时间计算: T=V井-V柱/60Q 式中;T-钻井液循环一周的时间(分钟);V井-井筒容积(升);V柱-钻柱体积(升); Q-钻井液排量(升/秒); 4、配制钻井液所需粘土和水量的计算:W土=ρ土V(ρ-ρ水)/ρ土-ρ水 水量的计算:Q水=V-W土/ρ土 式中:W土-粘土的质量(吨);V-所需钻井液量(m³);Q水-所需水量(m³) ρ土-粘土的密度(g/cm³);ρ水-水的密度(淡水为1);ρ-钻井液的密度(g⁄cm³); 6、加重剂用量计算: W加=ρ加V原(ρ重-ρ原)/ρ加-ρ重 式中:W加-所需加重剂质量(T);V原-原钻井液体积(m³);ρ原-加重前钻井液密度; ρ重-加重后钻井液密度;ρ加-加重料的密度(g⁄cm³); 7、油气上窜速度(迟到时间法)的计算: H钻头 H钻头-循环钻井液时钻头的深度(m); H油- ——— H油—油气层深度(m); t迟 t迟----井深[H钻头]时的迟到时间(min); μ═—————— μ--------油气上窜速度(m⁄s) t静 t静----静止时间,即上次起钻停泵至本次开泵的时间(min); 7、浸泡油量的计算:Q=K*п⁄4(D²-D1²)H+⁄4*d²h 式中:K-附加系数(取1.2-1.5); D-井筒直径(m);D1-钻具外径(m);d-钻具内径(m); H-钻具外油柱高(m);h-钻具内油柱高(m); 8、固井常用计算公式:
式中:C-水泥质量(T);W-配浆水体积(m³);S-水泥浆体积(m³);K-水灰比(m³⁄T); ρs-水泥浆密度(g⁄cm³);ρc-水泥密度(g⁄cm³);ρw-配浆水密度(g⁄cm³); |
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