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井眼容积和环空容积表改定

井眼容积和环空容积表改定

井眼容积及(88.9mm钻杆)环空容积表

井眼容积及(127mm钻杆)环空容积表

钻具水眼容积及排代体积表

套管排出及灌入钻井液体积换算表

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×C1 Psur---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×d2 V1-------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×C4 V1c -------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×d2 ④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/d4.82 P 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);

配制钻井液几种常用计算公式

配制钻井液几种常用计算公式 一、 配制水基钻井液所需材料的计算 1 配制定量、定密度的水基钻井液所需的粘土量 已知:钻井液重量=粘土重量+水重量 其中:钻井液重量=11V ρ 粘土重量=22V ρ 水的重量=33V ρ 所以: 332211ρρρV V V += (1) 因为: 213V V V -= (2) (2)代入(1)则得: 整理后 ()322112ρρρρ--= V V …………………………(3) 又因 22ρW V = (4) (4)代入(3)整理后 W -粘土重量;V 1-钻井液体积;V 2-粘土体积;V 3-水体积; 1ρ-钻井液密度;2ρ-粘土密度;3ρ-水的密度; 2 配制定量、定密度的水基钻井液所需的水量 水量=欲配钻井液体积-所需粘土体积 其中:粘土密度 粘土重量所需粘土体积= 二、 调整钻井液密度所需材料 1 加重钻井液所需加重材料数量计算

(1)定量钻井液加重时所需加重材料的计算: 式中 W -加入的加重材料重量; 浆V -原浆体积; 1ρ-原浆密度; 2ρ-欲配的钻井液密度; 3ρ-加重材料的密度; (2)配制定量加重钻井液时所需加重材料的计算: 式中 W-所用加重材料的重量; V -欲配的钻井液体积; 1ρ-原浆密度; 2ρ-欲配的钻井液密度; 3ρ-加重材料的密度; 2 降低钻井液密度所需水量(或低密度钻井液量)之计算 式中 V -降低密度时需要的水量; 浆V -原浆体积; 1ρ-原浆密度; 2ρ-加水稀释后的钻井液密度(即要求的钻井液密度)。 三、 钻井液的循环容积 1 井筒容积计算(即井内钻井液量计算) (1)经验式 井眼内的钻井液量()2 1000/31井径井径=井段?m m V

石油钻井常用计算公式

常 用 公 式 一、配泥浆粘土用量 二、加重剂用量 W 加=) ()(加重后加重剂原浆加重后泥浆量 加重剂 ρρρρρ V 三、稀释加水量 Q 水=) ()(水稀释后稀释后原浆原浆量 水ρρρρρ V 四、泥浆上返速度 V 返=) d (7.122 2钻具井径 D Q 五、卡点深度 (1) L=9.8ke/P (㎝、KN) (2)L=eEF/105P=Ke/P (㎝,t ,K=21F=EF/105 ,E=2.1×106 ㎏/㎝2) 5” 壁厚9.19 K=715 3 1/2壁厚9.35 K=491 ) ()(水土水泥浆泥浆量 土土ρρρρρ V W

六、钻铤用量计算 L t. =m.q.k p 式中p ---钻压,公斤, q --钻铤在空气中重,量公斤/米, K ---泥浆浮力系数, L t ---钻铤用量, 米, m---钻铤附加系数(1.2至1.3) 七、 泵功率 N=7.5 Q p (马力) 式中p -实际工作泵压(k g /cm 2), Q –排量(l /s ) 八、钻头压力降 p 咀=4 e 22 d c Q .827.0ρ (kg /cm 2) 式中ρ-泥浆密度(g /cm 3), Q –排量(l /s ), C ---流量系数(取0.95-0.985) d e ---喷咀当量直径(cm ),d e =2 3 2221 d d d 九、喷咀水功率 N 咀=7.5 Q p 咀=4 e 23 d c Q .11.0 十、喷射速度过 v 射=2 e d Q 12.74c 十一、冲击力 F 冲 =2 e 2 d Q .12.74ρ 十二、环空返速V= 2 2 d D Q 12.74- 式中ρ-泥浆密度(g /cm 3), Q –排量(l /s ), C ---流量系数(取0.95-0.985) d e ---喷咀当量直径(cm ),d e = 2 3 2221 d d d ++ 十三、全角变化率—“井眼曲率”公式 COS ⊿E=COSa 1 COSa 2+Sina 1 Sina 2COSB 或⊿E=(a 12+ a 22-2 a 1 a 2 COSB )1/2

最常用钻井液计算公式

钻井液有关计算公式 一、加重:W= Y(Y-Y)/Y)-谡 W :需要加重1方泥浆的数量(吨) Y:加重料密度 Y:泥浆加重前密度 Y:泥浆加重后密度 二、降比重:V= (丫原-丫稀)丫水/ 丫稀-丫水 V:水量(方) 丫原:泥浆原比重 丫稀:稀释后比重 丫水:水的比重 三、配1方泥浆所需土量:W= 丫土(丫泥-丫水)/丫土-丫水 丫水:水的比重 丫泥:泥浆的比重 丫土:土的比重 四、配1方泥浆所需水量:V=1-W 土/丫土 丫土:土的比重 W 土:土的用量 五、井眼容积:V=1/4 U D2H D :井眼直径(m) H :井深(m) 六、环空上返速度:V 返= 1 2.7Q/D 2-d2 Q: 排量(l/S ) D: 井眼直径(cm) d: 钻具直径(cm) 七、循环周时间:T=V/60Q=T井内+T地面 T: 循环一周时间(分钟) V: 泥浆循环体积(升) Q: 排量(升/秒)

八、岩屑产出量:W= T D2* Z/4

W:产出量(立方米/小时) Z:钻时(机械钻速)(米 /小时) D:井眼直径(米) 九、粒度范围 粗 中粗 中细 细 超细 胶体 粘土级颗粒 砂粒级颗粒 粒度》2000卩 粒度2000- 250卩 粒度250-74卩 粒度74-44卩 粒度44- 2 粒度W 2 1 粒度w 2 1 粒度》74 1 十、API 筛网规格: 目数 20 30 40 50 60 80 100 120 十一、除砂器有关数据 除砂器:尺寸(6-12 〃) 处理量( 除砂器:尺寸(2-5 〃) 处理量( 28-115立方米/小时) 范围(除74 1以上) 6-17立方米/小时) 范围(除44 1以上) O I ” O n -=1.195 *(‘600 - -00) T c =1.512*( ... 6可00 -「600 ) 2 孔径 (1 ) 838 541 381 279 234 178 140 十二、极限剪切粘度 十三、卡森动切力:

泥浆各类计算公式

※各重压力的计算 注:1MPa(兆帕)=(千克力)/厘米2 =1000Kpa(千帕) 粗略计算时可认为 Map = 1Kgf/厘米 2 = 100 Kpa 一.地层·井筒内·地层孔隙, (千克力)Kgf/厘米2 =重力加速度,×地层(井筒内) 液体密度, g/cm3×井深/m (1~2)举例:某井深2000米, 所用泥浆密度为1.20;求井底的静液 柱压力·地层 静液柱压力·井筒内静液柱压力·地层孔隙压力 解:1. 井底静液柱压力,MPa =××2000= MPa 2.地层·井筒内静液柱压力·地层孔隙压力, 千克力Kgf /厘米2 =××2000=235千克力/厘米2 二.压力梯度-地层的各种随压力地层所处的垂直深度的增加而升高,垂 直深度每增加1米(或其他长度单位)压力增加的数值称为压 力梯度;通常以千克力/厘米2·米(Kg/cm2·m)作单位; 计算: a.压力梯度, 千克力(Kgf) /厘米2·米=压力, 千克/厘米2÷深(高)度/米; b1.压力梯度, KPa/米=静液压力KPa÷液柱高度/m b2.压力梯度, KPa/米=液体密度× ※泥浆加重剂用量的计算 泥浆加重剂用量/吨={原浆体积/m3×重晶石密度× (欲加重泥浆密度-原浆密度)} ÷(加重剂密度-欲加重泥浆密度)

※混浆密度计算 混浆密度g/cm3 =(原浆密度×原浆体积m3 +混浆密度×混浆体积m3)÷(原浆体积m3+混浆体积m3) ※聚合物胶液的配制 列:欲配制水:大分子:中(小)分子:=100 m3::的聚合物胶液40m3, 大.小分子各需多少 计算: 一.大分子量=40m3×%(吨)﹦(吨) 二.小分子量﹦40 m3×%=(吨) ※压井时泥浆密度的计算: 1.地层压力,MPa=关井立管压力,MPa+(重力加速度,×泥浆密度,g/cm3×井 深,m) 2. 压井时的泥浆密度,g/cm3=(原泥浆密度+ 安全附加泥浆密 度,g/cm3 )+( 100×关井立管压力/MPa÷井深/m) 例:某井用密度的泥浆钻至1000米时发生井喷, 关井后观察, 立管压力=,P套=,若取安全附加泥浆密度=1.67 g/cm3 问:关井时应采用泥浆密度为多大合适 解:+{100×(+)}÷1000=1.56 g/cm3的泥浆密度合适

钻井液现场有关计算

钻井液现场有关计算 1、表观粘度 公式:A V=1/2×∮600 式中: A V——表观粘度,单位(mPa.s)。 ∮600 —— 600转读数。 2、塑性粘度 公式:PV= ∮600 -∮300 式中: PV——塑性粘度,单位(mPa.s)。 ∮600 —— 600转读数。 ∮300 —— 300转读数。 3、动切力(屈服值) 公式:YP= 0.4788×(∮300-PV) 式中: YP——动切力,单位(Pa)。 PV——塑性粘度,单位(mPa.s)。 ∮300 —— 300转读数。 例题1:某钻井液测得∮600=35,∮300=20,计算其表观粘度、塑性粘度和屈服值。 解:表观粘度: A V=1/2 ×∮600=1/2×35=17.5(mPa.s)

塑性粘度: PV= ∮600-∮300=35-20=15(mPa.s)屈服值: YP=0.4788×(∮300-PV) =0.4788×(20-15)=2.39(Pa) 答:表观粘度为17.5mPa.s,塑性粘度15mPa.s,屈服值为2.39Pa。 4、流性指数(n值) 公式:n= 3.322×lg(∮600÷∮300) 式中: n ——流性指数,无因次。 ∮600 —— 600转读数。 ∮300 —— 300转读数。 5、稠度系数(k值) 公式:k= 0.4788×∮300/511n 式中: k ——稠度系数,单位(Pa.S n)。 n ——流性指数。 ∮300 —— 300转读数。 例题2:某井钻井液测得∮600=30,∮300=18,计算流性指数,计算稠度系数。 解:n=3.32×lg(∮600/∮300)

钻井液现场有关计算

钻井液现场有关计算1、表观粘度 式中:2、塑性粘度 公式:AV=1/2 ×∮600 AV——表观粘度,单位(mPa.s) 。∮600 ——600 转读数。 公式:PV= ∮600 -∮300 式中: PV——塑性粘度,单位(mPa.s) 。 ∮600 ——600 转读数。 ∮300 ——300 转读数。 3、动切力(屈服值) 公式:YP= 0.4788 ×(∮300 -PV) 式中: YP——动切力,单位(Pa) 。 PV——塑性粘度,单位(mPa.s) 。 ∮300 ——300 转读数。 例题1:某钻井液测得∮600=35 ,∮300=20 ,计算其表观粘度、塑性粘度和屈服值。 解:表观粘度:

AV=1/2 ×∮600=1/2 ×35=17.5 ( m Pa.s ) 塑性粘度: PV= ∮600 - ∮300=35 - 20=15 (mPa.s )屈服值: YP=0.4788 ×( ∮ 300 - P V ) =0.4788 ×(20- 15 )=2.39 (Pa ) 答:表观粘度为 17.5mPa.s ,塑性粘度 15mPa.s ,屈服值 为 2.39Pa 。 4、流性指数( n 值) 公式: n= 3.322 ×lg( ∮600 ÷ ∮300) 式中: n —— 流性指数,无因次。 ∮600 —— 600 转读数。 ∮300 —— 300 转读数。 5、稠度系数( k 值) 公 式: k = 0. 47 8 8式中: k —— 稠度系数,单位( Pa.S n )。 n —— 流性指数。 ∮300 —— 300 转读数。 例题 2:某井钻井液测得∮ 600=30 ,∮ 300=18 ,计算流性 指数,计算稠度系数 。

钻井液常用计算公式

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 水 土水 泥土泥土 ) (ρ-ρρ-ρρ=V W 式中: 土W ---所需粘土重量,吨(t ); 土ρ -- 粘土密度,克/厘米3(g/cm3) 水ρ -- 水的密度,克/厘米3(g/cm3) 泥ρ -- 欲配制的钻井液的密度,克/厘米3(g/cm3) 泥 V 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 土 土泥水ρ-=W V V 式中: 水V ---所需水量,米3(m3); 土ρ -- 所用粘土密度,克/厘米3(g/cm3) 土 W -- 所用粘土的重量,吨(t ) 泥V -- 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 重 加原 重加原加 ) (ρ-ρρ-ρρ=V W

式中: 加W ---所需加重剂的重量,吨(t ); 原ρ -- 原有钻井液的密度,克/厘米3(g/cm3) 重ρ -- 钻井液欲加重的密度,克/厘米3(g/cm3) 加ρ -- 加重剂的密度,克/厘米3(g/cm3) 原 V -- 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 原 加原 重加重加 ) (ρ-ρρ-ρρ=V W 式中: 加W ---所需加重剂的重量,吨(t ); 原ρ -- 原有钻井液的密度,克/厘米3(g/cm3) 重ρ -- 钻井液欲加重的密度,克/厘米3(g/cm3) 加ρ -- 加重剂的密度,克/厘米3(g/cm3) 重 V -- 加重后钻井液的体积,米3(m3) ③用重晶石加重钻井液时体积增加 2 1 224100(v ρ-ρ-ρ=.) 式中: v ---每100m3原有钻井液加重后体积增加量,米3(m3); 1ρ -- 加重前钻井液的密度,克/厘米3(g/cm3) 2 ρ -- 加重后钻井液达到的密度,克/厘米3(g/cm3)

钻井液常规性能测定及常用钻井液计算公式

钻井液常规性能测定 一.密度的测定 1、按安全检查表内容检查仪器,确保仪器安全可靠。 2、将钻井液加热到所需温度。 3、在密度计的杯中注满钻井液,盖上杯盖慢慢拧动压紧。 4、用手指压住杯盖小孔,用清水冲洗并擦干样品杯。 5、把密度计的刀口放在底座的刀垫上,移动游码直到平衡,记录读值。 6、将密度计冼净擦干备用。 二.测定马氏漏斗粘度 1、按安全检查表内容检查仪器,确保仪器安全可靠。 2、将漏斗悬挂在墙上,且保证垂直;量杯置于漏斗流出管下面。 3、用手指堵住漏斗流出管下口,将搅拌均匀的泥浆倒入漏斗至筛网底;放开手指,同时启动秒表,待泥浆流满量杯达到它的边缘时,按停秒表。秒表所示时间即为泥浆粘度,单位为s。 4、使用完毕,将仪器洗净擦干。 三.流变的测定(ZNN-D6六速旋转粘度计) 1、按安全检查表内容检查仪器,确保仪器安全可靠。 2、使用前检查读数指针是否对准刻度盘“0”位,落下托盘,装配好内、外筒。 3、将搅拌均匀的泥浆倒入样品杯至刻度线、将样品杯置于托盘上,上升托盘使液面至外筒刻度线,拧紧托盘手轮。 4、调整变速手把和转速开关,迅速从高到低进行测量,待刻度盘稳定后,分别读取各转速下刻度盘的偏转格数。 5、测量完毕,落下托盘,卸下外筒,将内、外筒及样品杯洗净擦干。 四.钻井液失水的测定 1、按安全检查表内容检查仪器,确保仪器安全可靠。 2、用手指堵住泥浆杯底部小孔,将搅拌均匀的泥浆倒入杯内至刻度线处,按顺序放入“O”型密封圈、滤纸、杯盖和杯盖卡,将杯盖卡旋转90°并拧紧旋转手柄。 3、将组装好的泥浆杯组件倒置嵌入气源接头并旋转90°;将量筒置于失水仪下方并对准滤液流出孔。 4、调节气源压力至0.7MPa,打开气源手柄并同时启动秒表,收集滤液于量筒之中。 5、当秒表指示为30min时,将悬于滤液流出孔的液滴收集于量筒之中并移开量筒,此量筒中液体体积即为滤失量。 6、关闭气源手柄,放出泥浆杯中余气;卸下泥浆杯组件,倒去泥浆并洗净擦干。 五.钻井液泥饼粘滞系数的测定(NZ-3A型泥饼粘滞系数测定仪) 1、按安全检查表内容检查仪器,确保仪器安全可靠。 2、打开机盖,调节滑板及平衡脚,使水平泡居中;接通电源,按下“清零”键。 3、将泥饼平放在滑板上,滑块纵向轻轻地放在泥饼上,静置1min。 4、按一下“电机”键,使滑板转动,当滑块开始滑动时,再按一下“电机”键,滑板停止转动,此时,显示窗中的数值即为泥饼摩擦角,单位为o,查其显示角度值的正切值,正切值为泥饼的摩擦系数。 5、使用完毕,切断电源,取下滑块和泥饼,擦净仪器,盖上机盖。 六.含砂量的测定 1、按安全检查表内容检查仪器,确保仪器安全可靠。 2、将待测钻井液注入含水量砂量管中至“钻井液”刻度线处,再注入水至“水”刻度线处,用手指堵住含砂量管口,剧烈摇动。

最常用钻井液计算公式

钻井液有关计算公式 一、加重:W=γ0(γ2-γ1)/γ0-γ2 W:需要加重1方泥浆的数量(吨) γ0:加重料密度 γ1:泥浆加重前密度 γ2:泥浆加重后密度 二、降比重:V=(γ原-γ稀)γ水/γ稀-γ水 V:水量(方) γ原:泥浆原比重 γ稀:稀释后比重 γ水:水的比重 三、配1方泥浆所需土量:W=γ土(γ泥-γ水)/γ土-γ水 γ水:水的比重 γ泥:泥浆的比重 γ土:土的比重 四、配1方泥浆所需水量:V=1-W土/γ土 γ土:土的比重 W土:土的用量 五、井眼容积:V=1/4πD2H D:井眼直径(m) H:井深(m) 六、环空上返速度:V返=12.7Q/D2-d2 Q: 排量(l/S) D: 井眼直径(cm) d: 钻具直径(cm) 七、循环周时间:T=V/60Q=T井内+T地面 T: 循环一周时间(分钟) V: 泥浆循环体积(升) Q: 排量(升/秒) 八、岩屑产出量:W=πD2*Z/4

W: 产出量(立方米/小时) Z: 钻时(机械钻速)(米/小时) D: 井眼直径(米) 九、粒度范围 粗 粒度≥2000μ 中粗 粒度2000-250μ 中细 粒度250-74μ 细 粒度74-44μ 超细 粒度44-2μ 胶体 粒度≤2μ 粘土级颗粒 粒度≤2μ 砂粒级颗粒 粒度≥74μ 十、API 筛网规格: 目数 孔径(μ) 20 838 30 541 40 381 50 279 60 234 80 178 100 140 120 117 十一、除砂器有关数据 除砂器:尺寸(6-12″) 处理量(28-115立方米/小时) 范围(除74μ以上) 除砂器:尺寸(2-5″) 处理量(6-17立方米/小时) 范围(除44μ以上) 十二、极限剪切粘度:η∞=1.1952*(600θ-100θ)2 十三、卡森动切力: τc =1.512*(1006θ-600θ)2 十四、流变参数

泥浆各类计算公式

※各重压力的计算 注:1MPa(兆帕)=10.194Kgf(千克力)/厘米2 =1000Kpa(千帕) 粗略计算时可认为0.1 Map = 1Kgf/厘米 2 = 100 Kpa 一.地层·井筒内·地层孔隙, (千克力)Kgf/厘米2 =重力加速度,0.00981×地层(井筒内) 液体密度, g/cm3×井深/m (1~2)举例:某井深2000米, 所用泥浆密度为1.20;求井底的静液 柱压力·地层 静液柱压力·井筒内静液柱压力·地层孔隙压力 解:1. 井底静液柱压力,MPa =1.20×0.00981×2000=23.5 MPa 2.地层·井筒内静液柱压力·地层孔隙压力, 千克力Kgf /厘米2 =0.00981×1.20×2000=235千克力/厘米2 二.压力梯度-地层的各种随压力地层所处的垂直深度的增加而升高,垂 直深度每增加1米(或其他长度单位)压力增加的数值称为压 力梯度;通常以千克力/厘米2·米(Kg/cm2·m)作单位; 计算: a.压力梯度, 千克力(Kgf) /厘米2·米=压力, 千克/厘米2÷深(高)度/米; b1.压力梯度, KPa/米=静液压力KPa÷液柱高度/m b2.压力梯度, KPa/米=液体密度×9.81 ※泥浆加重剂用量的计算 泥浆加重剂用量/吨={原浆体积/m3×重晶石密度× (欲加重泥浆密度-原浆密度)} ÷(加重剂密度-欲加重泥浆密度) ※混浆密度计算 混浆密度g/cm3 =(原浆密度×原浆体积m3 +混浆密度×混浆体积m3)÷(原浆体积m3+混浆体积m3)

※聚合物胶液的配制 列:欲配制水:大分子:中(小)分子:=100 m3:0.5t:0.2t的聚合物胶液40m3, 大.小分子各需多少? 计算: 一.大分子量=40m3×0.5%(吨)﹦0.2(吨) 二.小分子量﹦40 m3×0.2%=0.08(吨) ※压井时泥浆密度的计算: 1.地层压力,MPa=关井立管压力,MPa+(重力加速度,0.00981×泥浆密度,g/cm3 ×井深,m) 2. 压井时的泥浆密度,g/cm3=(原泥浆密度+ 安全附加泥浆密 度,g/cm3 )+( 100×关井立管压力/MPa÷井深/m) 例:某井用密度1.20的泥浆钻至1000米时发生井喷, 关井后观察, 立管压力=1.96MPa,P套=2.94MPa,若取安全附加泥浆密度=1.67 g/cm3 问:关井时应采用泥浆密度为多大合适? 解:1.20+{100×(1.96+1.67)}÷1000=1.56 g/cm3的泥浆密度合适 ※泥浆降低密度所需加水量/m3 ={原桨体积/m3×(原浆密度-加水稀释后的泥浆密度)}÷(加水稀释后的泥浆密度-水的密度)

钻井井控计算题

计算题类型 1、某井已知垂直井深为2000m ,钻井液密度为1.30g/cm 3 ,求钻井液的静液压力? MPa :MPa gh :m 48.2548.25200000981.030.1钻井液的静液压力为答解=??==P ρ 2、某井已知垂直井深3000 m ,井内钻井液密度是1.2 g/cm3,求钻井液产生的静液压力是多少? MPa 288.35:MPa 288.35300000981.02.1:是钻井液产生的静液压力答解=??==P gh m ρ 3、已知井内钻井液密度是1.24 g/cm3,求压力梯度是多少? KPa KPa g G m 164.12:164.1281.924.1:压力梯度是答解=?==ρ 4、某井已知垂直井深2000m ,该处的地层压力为,求平衡该地层所需的钻井液密度? 3m cm /35g .12000/26460102.0102P/H .0=?==ρ解: 答:平衡该地层所需的钻井液密度为1.35g/cm 3 。 5、某井已知井深2760m ,井内充满钻井液密度为1.20g/cm3,关井立管压力是2400Kpa ,求井底的地层压力是多少? 891Mpa .3434891Kpa 32941240027602.19.812400F F F F m d p b ==+=??+=+==)(解:答:井底的地层压力是。 6、已知钻井液密度1.44g/cm3,垂直井深为2438m ,环形空间压力损失为,求2438m 处的当量钻井液密度。 3 31.48g/cm 0.04321.44 cm /0432g .081.9/2438/034.1=+===当量钻井液密度解:钻井液密度增量 答:2438m 处的当量钻井液密度是1.48g/cm 3 。 7、某井在正常循环时,已知钻井液密度1.2g/cm3垂直井深3000m ,环形空间压力损失,求:正常循环时的井底压力? 36.58 1.335.2828Mpa .353000 2.18.98.9=+=+==??=??=环空压力损失钻井液静液压力正常循环时的井底压力垂直井深钻井液密度解:钻井液压力 答:正常循环时的井底压力是。 8、某井已知垂直井深3200m ,气层压力为50MPa ,请确定钻开气层所需的钻井液密度? ()3 e p p 3 p p cm /74g .1~66.115.0~07.059.159g/cm .13200/50000102.0H /102P .0=+=+==?==ρρρρ解: 答:钻开气层所需的钻井液密度为~1.74g/cm 3 。 9、某井技术套管下至井深2500m (垂深),套管鞋处地层的破裂压力梯度为18KPa/m ,井内钻井液密度为1.25g/cm3。试求为了不压漏地层所允许的最大关井套压为多少?

钻井液流变参数的计算及应用

钻井液流变参数(塑性粘度,动切力,静切力,n,k)的测量与计算 钻井液的流变参数与钻井工程有着密切的关系,是钻井液重要性能之一。因此,在钻井过程中必须对其流变性进行测量和调整,以满足钻井的需要。钻井液的流变参数主要包括塑性粘度、漏斗粘度、表观粘度、动切力和静切力、流性指数、稠度系数等。 一、旋转粘度计的构造及工作原理 旋转粘度计是目前现场中广泛使用的测量钻井液流变性的仪器。它由电动机、恒速装置、变速装置、测量装置和支架箱体等五部分组成。恒速装置和变速装置合称旋转部分。在旋转部件上固定一个能旋转的外筒。测量装置由测量弹簧、刻度盘和内筒组成。内筒通过扭簧固定在机体上、扭簧上附有刻度盘,如图4—1所示。通常将外筒称为转子,内筒称为悬锤。 测定时,内筒和外筒同时浸没在钻井液中,它们是同心圆筒,环隙1mm左右。当外筒以某一恒速旋转时,它就带动环隙里的钻井液旋转。由于钻井液的粘滞性,使与扭簧连接在一起的内筒转动一个角度。根据牛顿内摩擦定律,转动角度的大小与钻井液的粘度成正比,于是,钻井液粘度的测量就转变为内筒转角的测量。转角的大小可从刻度盘上直接读出,所以这种粘度计又称为直读式旋转粘度计。 转子和悬锤的特定几何结构决定了旋转粘度计转子的剪切速率与其转速之间的关系。按照范氏仪器公司设计的转子、悬锤组合(两者的间隙为1.17mm),转子转速与剪切速率的关系为: 1 r/min=1.703s-1(4-1) 旋转粘度计的刻度盘读数θ (θ为圆周上的度数,不考虑单位)与剪切应力τ(单位为Pa) 成正比。当设计的扭簧系数为3.87×10-5时,两者之间的关系可表示为: τ=0.511θ (4-2) 旋转粘度计有两速型和多速型两种。两速型旋转粘度计用600 r/min和300 r/min这两种固定的转速测量钻井液的剪切应力,它们分别相当于1022s-1和511s-1的剪切速率(由式 4-1计算而得)。但是,仅在以上两个剪切速率下测量剪切应力具有一定的局限性,因为所测得的参数不能反映钻井液在环形空间剪切速率范围内的流变性能。因此,目前国内外已普遍使用多速型旋转粘度计。 六速粘度计是目前最常用的多速型粘度计,该粘度计的六种转速和与之相对应的剪切速率见表4-1 表4-1 转速与剪切速率的对应关系

钻井井控考试题2003-001(中级)

培训类别:钻井井控级别:中级试题编号:2003-001 一以下各题均为单项选择题,请在答题卡上选出正确答案。(每题1分,共35分) 1、在钻井中,依靠正在使用的钻井液密度已不能平衡地层压力,这时要依靠地面设备和适当的井控技术排除溢流,恢复井内的压力平衡,我们称为_______ 。 A初级井控B二级井控C三级井控 2、当井侵发生后,井口返出的钻井液量大于泵入量,停泵后井口钻井液自动外溢,这种现象称为_______ 。A井侵B井涌C溢流 3、压力的概念是指_______ 。 A静止液体重力产生的压力B物体单位面积上所受的垂直力 C单位深度压力的变化量D地层孔隙内流体的压力 4、静液压力的大小取决于_______ 。 A井眼直径和钻井液密度B井眼容积C钻井液密度和井眼垂直深度 5、某井使用钻井液密度为1.20 g/cm3,井眼垂直深度2000米,计算井底的静液压力为_______ 。 A 23.5 MPa B 24.7 MPa C 21.9 MPa 6、在直径是216mm和311mm的井眼中,如果所用钻井液密度相同,则在同样垂直深度2000米处的静液压力_______ 。 A 311mm井眼的大 B 216mm井眼的大 C 相等 7、已知某地层的压力梯度为12.645 KPa/m,垂直井深为3353米,计算井底的静液压力是。 A 42.4 MPa B 40.4 MPa C 38.5 MPa 8、已知钻井液密度为1.35g/cm3,井眼垂直深度为3500米,计算地层的压力梯度。 A 10.254 KPa/m B 13.244 KPa/m C 15.364 KPa/m 9、某井2000米处的压力为23.544 MPa,计算该处的钻井液当量密度是。 A 1.15 g/cm3 B 1.20 g/cm3 C 1.25 g/cm3 10、当静液压力_______ 地层破裂压力时,就会发生井漏。 A大于B小于C等于 11、地层压力是指_______ 。 A上覆岩层压力B基岩应力C地层岩石孔隙内流体的压力 12、下钻时作用在井底的压力有_______ 。 A环空静液压力B环空静液压力+抽吸压力C环空静液压力+激动压力 13、激动压力和抽吸压力是类似的概念,其数值_______ 。 A两者都是正值B激动压力是负值,抽吸压力是正值 C两者都是负值D抽吸压力是负值,激动压力是正值

泥浆各类计算公式

※各重压力的计算 注:1MPa兆帕)=10.194Kgf (千克力)/厘米2 =1000Kpa千帕) 粗略计算时可认为0.1 Map = 1Kgf/厘米2 = 100 Kpa 一?地层?井筒内?地层孔隙,(千克力)Kgf/厘米2 3 =重力加速度Q00981X地层(井筒内)液体密度,g/cm x井深/m (1?2)举例:某井深2000米,所用泥浆密度为1. 20;求井底的静液柱压力?地层 静液柱压力?井筒内静液柱压力?地层孔隙压力 解:1. 井底静液柱压力,MPa =1.20x0.00981x2000=23.5 MPa 2?地层?井筒内静液柱压力?地层孔隙压力,千克力Kgf /厘米2 =0.00981x 1.20x 2000=235千克力/厘米2 二.压力梯度-地层的各种随压力地层所处的垂直深度的增加而升高,垂直 深度每增加 1 米(或其他长度单位)压力增加的数值称为压力梯 度;通常以千克力/厘米2?米(Kg/cm 2? m)作单位; 计算: a.压力梯度,千克力(Kgf) /厘米2?米=压力,千克/厘米2十深(高)度/米; b1.压力梯度,KPa/米=静液压力KPa十液柱高度/m b2.压力梯度,KPa/米=液体密度x 9.81

※泥浆加重剂用量的计算 泥浆加重剂用量/吨={原浆体积/m3x重晶石密度x (欲加重泥浆密度-原浆密 度)}-(加重剂密度徹加重泥浆密度) ※混浆密度计算 混浆密度g/cm3 =(原浆密度x原浆体积m3+混浆密度x混浆体积m3)—(原浆体积m3*混浆体积m3) ※聚合物胶液的配制 33 列:欲配制水:大分子:中(小)分子:=100 m : 0.5t: 0.2t的聚合物胶液40m,大.小分子各需多少? 计算: ?大分子量=40m3x 0.5% (吨尸0.2(吨) 3 ?小分子量二40 m3x 0.2% =0.08(吨) ※压井时泥浆密度的计算: 3 1地层压力,MPa=关井立管压力,MPa+(重力加速度,0.0098X泥浆密度,g/cm

钻井液常用公式

常 用 公 式 一、配泥浆粘土用量 ) ()(水土水泥浆泥浆量 土土ρρρρρ--=V W 二、加重剂用量 ) ()(加重后加重剂原浆加重后泥浆量 加重剂加ρρρρρ--=V W 三、稀释加水量 ) ()(水稀释后稀释后原浆原浆量 水ρρρρρ--=V Q 四、泥浆上返速度 ) d (7.122 2钻具井径返-= D Q V 五、卡点深度 (1) L=9.8ke/P (㎝、KN) (2)L=eEF/105P=Ke/P (㎝,t ,K=21F=EF/105 ,E=2.1×106 ㎏/㎝2) 5”壁厚9.19 K=715 3 1/2壁厚9.35 K=491 六、钻铤用量计算 L t. = m.q.k p ? 式中p ---钻压,公斤, q --钻铤在空气中重,量公斤/米, K ---泥浆浮力系数, L t ---钻铤用量, 米, m---钻铤附加系数(1.2至1.3) 七、 泵功率 N= 7.5 Q p (马力) 式中p -实际工作泵压(k g /cm 2), Q –排量(l /s )

八、钻头压力降 p 咀=4 e 22 d c Q .827.0ρ (kg /cm 2 ) 式中ρ-泥浆密度(g /cm 3), Q –排量(l /s ), C ---流量系数(取0.95-0.985) d e ---喷咀当量直径(cm ),d e = 2 3 2221 d d d ++ 九、喷咀水功率 N 咀=7.5 Q p 咀=4 e 23 d c Q .11.0ρ 十、喷射速度过 v 射= 2 e d Q 12.74c 十一、冲击力 F 冲 =2 e 2 d Q .12.74ρ 十二、环空返速V= 2 2 d D Q 12.74- 十三、全角变化率—“井眼曲率”公式 COS ⊿E=COSa 1 COSa 2+Sina 1 Sina 2COSB 或⊿E=(a 12+ a 22-2 a 1 a 2 COSB )1/2 式中:⊿E —上下两测点为任意长度时计算出的“井眼曲率” a 1—上测点的井斜角,度。 a 2—下测点的井斜角,度。 B —上下两测点方位变化的绝对值,度。 1PP m 硫化氢=1.4414mg/m 3 ,体积分数为1×10-6 . 关井压力计算: 套管下深在一千米内,关井压力Pa 取井口额定工作压力、套管最小抗内压强度的80%、地层破裂压力(地层破裂压力梯度取0.0226)三

中国石油大学-钻井液常规性能测试

中国石油大学油田化学实验报告 实验日期:成绩: 班级:学号:姓名:教师: 同组者: 钻井液常规性能测试 一、实验目的 1、掌握六速旋转粘度计的使用方法以及钻井液表观粘度、塑性粘度和动切力的测定和计算方法; 2、掌握静滤失仪的使用方法以及钻井液滤失量、pH值和泥饼厚度的测定方法; 3、掌握钻井液膨润土含量的实验原理和测定方法; 4、掌握钻井液密度的测定方法; 5、掌握钻井液漏斗粘度的测定方法; 6、掌握钻井液固相含量的测定方法和实验原理。 二、实验原理 1、六速旋转粘度计的工作原理、使用方法及粘度和切力的计算 (1)六速旋转粘度计的结构和工作原理 六速旋转粘度计(图1)是以电动机为动力的旋转型仪器。被测液体处于两个同心圆筒间的环形空间内。通过变速传动外转筒以恒速旋转,外转筒通过被测液体作用于内筒产生一个转矩,使同扭簧连接的内筒旋转了一个相应角度,依据牛顿定律,该转角的大小与液体的粘度成正比,于是液体粘度的测量转为内筒转角的测量。记录刻度盘的表针读数,通过计算即为液体表观粘度、塑形粘度和动切力。 图1 六速旋转粘度计及变速拉杆 (2)六速旋转粘度计的使用方法 ①接通电源,拨动三位开关至高速位置,待外筒转动后,将变速拉杆的红色球形手柄(手柄位置与转速的选择如图1)放置在最低位置,此时外筒转速即为600rpm。观察刻度盘是否对零(若不对零,可松开固定螺钉调零后再拧紧)、外筒是否偏摆(若偏摆,应停机重新安装外筒)。检查调速机构是否灵活可靠。 ②将刚高速搅拌过的钻井液倒入泥浆杯中至刻度线(此处钻井液的体积为350ml),立即置于托盘限位孔上,上升托盘,使液面与外筒刻度线对齐,拧紧托盘手轮。迅速从高速(600rpm)到低速(3rpm)依次测量。待刻度盘读数稳定后,记录各转速下的读数Ф。 ③实验结束后,关闭电源,松开托盘手轮,移开泥浆杯,倒出泥浆。左旋卸下外转筒,将外转桶和内筒清洗后擦干,将外转筒安装在仪器上。 (3)粘度和切力的计算方法 表观粘度A V=0.5×Ф600,单位:mPa.s; 塑性粘度PV=Ф600-Ф300,单位:mPa.s; 动切力YP=0.511×(2×Ф300-Ф600),单位:Pa。简略计算时,可将0.511替换为0.5。 2、静滤失仪的工作原理、使用方法及滤失量、pH值和泥饼厚度的测定

钻井常用计算公式

第四节 钻井常用计算公式 一、井架基础的计算公式 (一)基础面上的压力 P 基= 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); Q O ——天车台的负荷=天车最大负荷+天车重量,t ; Q B ——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 1、顶面积F 1= 式中:F 1——基础顶面积,cm2; B 1——混凝土抗压强度(通常为28.1kg/cm2=0.281MPa) 2、底面积F 2= 式中:F 2——基础底面积,cm 2; B 2——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,cm 2; P 基——基础面上的压力,MPa ; B 3——混凝土抗剪切强度(通常为3.51kg/cm 2=0.351MPa )。 (二)混凝土体积配合比用料计算 1、计算公式 nQ O +Q B 4 P 基 B 1 P 地 B 2

配合比为1∶m ∶n=水泥∶砂子∶卵石。根据经验公式求每1m 3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,见表1-69。 表1-69 混凝土常用体积配合比及用料量 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:G ab ——测量点a 和b 间井段的井斜全角变化率,(°)/30m ;

△L ab——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:S Z——井底水平位移,m; N O——井口N座标值,m; N n——实际井底N座标值,m; E O——井口E座标值,m; E n——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:C p——平均井径扩大系数,无因次量 D实——实际平均井径,mm; D b——钻头名义直径,mm。 5、最大井径扩大系数 式中:C max——最大井径扩大系数,无因次量; D max——实际最大井径,mm; D b——钻头名义直径,mm。 (二)定向井井身质量计算 1、井斜全角变化率计算公式同(一) 2、定向井井底水平偏差距 式中:S s——定向井井底水平偏差距,m; N d——设计井底座标,m; N n——实际井底的N座标,m;

充气钻井气液体积流量计算

大庆石油学院学报第33卷第3期2009年6月JOURNAL OF DAQING PET ROLEU M INS TIT UT E V o l.33No.3Jun.2009 充气钻井气液体积流量计算 黄志强1,2 ( 1.湖北省油气钻采工程重点实验室,湖北荆州 434023; 2.长江大学石油工程学院,湖北荆州 434023) 摘 要:充气钻井技术的关键在于充气钻井气液体积流量的合理设计.根据充气钻井环空携岩关键点,考虑气体对 岩屑的举升作用,提出一种充气钻井最优气液体积流量的计算方法,开发充气钻井水力参数设计软件;结合吐哈油田某 井的实际工况,分析钻井液密度、井口回压、机械钻速、地层产气量和地层产液量对充气钻井气液体积流量的影响规律. 该方法对于优化充气钻井设计和发挥充气钻井技术优势具有指导意义. 关 键 词:充气钻井;携岩关键点;体积流量;参数设计 中图分类号:TE22 文献标识码:A 文章编号:1000-1891(2009)03-0075-05 在充气钻井过程中,环空流体流动是一种典型的气、液、固多相流动,其流动规律和携岩机理复杂,经常出现因携岩效果不好而造成钻井生产无法顺利进行的情况,所以开展充气钻井气液体积流量计算方法研究,确定充气钻井最优气液体积流量,对于保证环空携岩效果、充分发挥充气钻井技术优势意义重大. 在设计充气钻井水力参数时,通常假定注入的气体不具备悬浮和举升环空岩屑的功能,要求设计的钻井液性能和循环参数能单独提供满足充气钻井作业环空岩屑的清洗、悬浮和举升能力[1].在某些特殊情况下,地层压力较低,充气量较大,考虑气体对岩屑的举升作用,设计最优的气液体积流量可以保证环空携岩效果,并优化充气钻井设计.Boyun G等认为,在确定的条件(地质条件、井眼尺寸和钻速)下,存在一个最佳的液气流量组合,使用数学模型建立不同井深、不同井眼尺寸下的压力图表和携岩能力图表,并通过查表可求出最优气液体积流量[4].笔者在考虑气体对岩屑的举升作用的基础上,确定充气钻井液相体积流量初值的计算方法;根据充气钻井井底压力计算基本方程,设计最优气液体积流量的计算流程,开发充气钻井水力参数设计软件,并结合实例分析钻井液密度、井口回压、机械钻速、地层产气量和地层产液量对充气钻井气液体积流量的影响规律. 1 环空携岩关键点 充气钻井时,钻井液与气体从钻柱顶端注入,气液混合流体沿钻柱内向下流动,通过钻头或喷嘴后在井底携带岩屑,从环空中向上返出地面,环空携岩流动为气、液、固多相流动[3].当环空气液混合流体携带岩屑上返至钻铤顶部等处时,环空面积突然扩大,混合流体流速减小,根据钻井液流体对岩屑颗粒的拖曳力可知,拖曳力与钻井液密度和速度平方成正比,所以钻井液流体对岩屑颗粒的举升力减小,携岩能力降低.另外,由于气体具有较强的可压缩性,当气体上返到该处时,气体发生较大膨胀,在该处存在能量损失,影响混合流体携岩能力.工程上一般将这类位置视为携岩关键点,充气钻井最小液相体积流量就是以此点为标准进行确定的[2]. 2 体积流量初值 为了保证充气钻井携岩效果,要求最大环空段液体的平均速度v av是临界浓度速度v c和不可压缩钻 收稿日期:2009-01-21;审稿人:李士斌;编辑:任志平 基金项目:国家油气重大专项项目(2008ZX05021-006) 作者简介:黄志强(1964-),男,硕士,副教授,主要从事油气井钻井完井技术方面的研究.

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