钻井液计算
1、加重计算：W 加=V加*ρ重（ρ加—ρ原）/（ρ重-ρ原）
W 加：加重剂量，t V加：加重钻井液体积（m3 ）ρ重:加重剂的密度TF= 4.5~4.7
ρ加：加重钻井液密度g/cm3ρ原：原钻井液密度g/cm3
2、钻井液配置：W 土=V泥*ρ土（ρ泥—ρ水）/（ρ土-ρ水）
W 土：配浆粘土用量，t V泥：需要配置的钻井液体积（m3 ）ρ泥:需要配置的密度g/cm3
ρ土：配浆土密度g/cm3ρ水：配浆水密度g/cm3V水= V泥- W 土/ρ土
3、钻井液循环周的计算：T=V/60Q
V=V井+V地-V柱 T：钻井液循环一周的时间（ min） V井:井眼容积(L) V地:地面钻井液体积（L） V柱：钻柱体积（L） Q：泵排量（L/S）
4、钻井液上返速度的计算：V=Q/S环 V：上返速度m/s Q: 泵排量
（L/S） S环:井眼环空容积 311.1mm井眼与51/2环行容积=63.3 l/m 5、部分体积：
339.7mm*12.19mm技套内容积:2183.55*0.7808=170.5m3
139.7mm*10.54mm钻杆本体体积: 0.00428m3/m
1柱钻杆体积= 0.00428m3/m*28.5m=0.122 m3 8柱钻杆体积=1 m3
1柱9寸钻铤体积= 0.03721m3/m*27m=1 m3
1柱8寸钻铤体积= 0.0286m3/m*27m=0.77 m3
容积系列表
6、油气上窜速度计算：
H钻头*t
H油 -
t迟到
V=
t静止
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 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
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
六、地层压力计算 1、地层孔隙压力与压力梯度 (1)地层孔隙压力 式中,P p—-地层孔隙压力(在正常压实状态下,地层孔隙压力等于静液柱压力),MＰａ; ρf-—地层流体密度,g/cｍ3; g—-重力加速度,9、81ｍ/s2; H—-该点到水平面得重直高度(或等于静液柱高度),ｍ、 在陆上井中,H为目得层深度,起始点自转盘方钻杆补心算起,液体密度为钻井液密度ρm,则, 式中,p h——静液柱压力,MＰa; ρm—-钻井液密度,ｇ／cｍ3; H-—目得层深度,m; ｇ——重力加速度,9.81m/s2。 在海上钻井中,液柱高度起始点自钻井液液面(出口管)高度算起,它与方补心高差约为0、6～3、3m,此高差在浅层地层孔隙压力计算中要引起重视,在深层可忽略不计。 (２)地层孔隙压力梯度 式中Ｇp—-地层孔隙压力梯度,ＭPa/m、 其它单位同上式。 ２、上覆岩层压力及上覆岩层压力梯度 (１)上覆岩层压力 式中 P o-—上覆岩层压力,ＭPa; Ｈ-—目得层深度,m; Φ——岩石孔隙度,%; ρ——岩层孔隙流体密度,g／cｍ３; ρｍ—-岩石骨架密度,ｇ/cm3。 (2)上覆岩层压力梯度 式中,G o--上覆岩层压力梯度,ＭPａ/ｍ; P o——上覆岩层压力,MPａ; H——深度(高度),m。 (3)压力间关系 式中,Pｏ-—上覆岩层压力,ＭＰa; P p—-地层孔隙压力,MPa; σｚ--有效上覆岩层压力(骨架颗粒间压力或垂直得骨架应力),MPａ。 3、地层破裂压力与压力梯度 (1)地层破裂压力(伊顿法) 式中, Pｆ-—地层破裂压力(为岩石裂缝开裂时得井内流体压力),MPa; μ——地层得泊松比;
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：
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 。
1、使用 API 重晶石粉将 180 m3 密度为 1.10g/c m3 的钻井液加重至密度为 1.25g/c m3 ，若加重后钻井液总体积限制在 180m3 ，试计算： (1)加重前应废弃多少立方米钻井液？ ( 2 )需加入多少千克重晶石粉？ 解：( 1)设加重前应废弃 V 弃立方米钻井液。 V 重 =V 弃 4.2V 弃=(180 — V 弃)4.2 ?( 1.25 — 1.1 )十(4.2 — 1.25) V 弃=8.71(m3) ( 2)设需加入 W 千克重晶石粉。 V 重=V 弃=8.71(m3) W=4.2 V 重=4.2 X8.71=3.66 X104(Kg) 答：设加重前应废弃 8.71立方米钻井液。需加入 3.66 X104千克重晶石粉。 2、经检测，钻井液中含有 2.5mg/lH2S ，钻井液总体积为 220 m3 ，试计算需加入多少 Zn2(OH)2CO3( 用 kg 表示 )可将 H2S 全部清除？ 解：设需加入 X 千克 Zn2(OH)2CO3 可将 H2S 全部清除 Zn2(OH)2CO3 + 2H2S= 2ZnS J+3H2O + CO2 224 68 X(g) 220X2.5 X=(224 X220 X2.5)弋8=1811.76(g)=1.812Kg
答：需加入 1.812 千克 Zn2(OH)2CO3 可将 H2S 全部清除。 3、欲配制密度为1.06g/cm3的基浆200m3，试计算膨润土和水的用量。 解：设需膨润土 m 吨；需水 V 方。膨润土的密度为 2.6g/cm3 则膨润土的体积为 200 －V 2.6 X(200 —V)+ 12=1.06 X200 V=192.5(m3) m=2.6 x(200 —V) =2.6 x(200 —192.5 ) =19.5(吨) 答: 配制密度为 1.06g/cm3 的基浆 200m3, 需膨润土 19.5 吨；需水 192.5 方。 1、测得某钻井液的0 600读数为35mPa s,?300读数为20mPa s,计算其表观黏度、塑性黏度和屈服值。 解：表观粘度： AV = 1/2 忙00 = 1/2 X35 = 17.5 mPa s 塑性粘度：PV =耳塑=$600 —Q300 = 35 — 20 = 15mPa s 屈服值：YP=0.478 X( ?300 — PV) = 0.478 X(20 — 15 )= 2.39 ( Pa) 答：表观粘度为17.5 mPa s,塑性粘度为15 mPa s,屈服值为2.39Pa。 2、试计算PH值为11.6的钻井液溶液中 H+和OH-的浓度(用 mol/1表示)。 解：已知：PH=11.6 求[H+]和[OH —]的浓度 据 PH= —lg[H+] 又据 [H+][OH—]= 10—14 贝 U — lg[H+]=11.6 [OH —]= 10 —14p H+]=10 —14吃.51 X10 —12 lg[H+]= — 11.6= — 12 + 0.4 [OH —]=3.98 X10 —3mol/l
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）
※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
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）
测井解释计算常用公式目录 1. 地层泥质含量（Vsh）计算公式................................................ .. (1) 2. 地层孔隙度（υ）计算公式....................................... (4) 3. 地层含水饱和度（Sw）计算.......................................................... (7) 4. 钻井液电阻率的计算公式...................................................... . (12) 5. 地层水电阻率计算方法 (13) 6. 确定a、b、m、n参数 (21) 7. 确定烃参数 (24) 8. 声波测井孔隙度压实校正系数Cp的确定方法 (25) 9. 束缚水饱和度（Swb）计算 (26) 10．粒度中值（Md）的计算方法 (28) 11．渗透率的计算方法 (29) 12. 相对渗透率计算方法 (35) 13. 产水率（Fw） (35) 14. 驱油效率（DOF） (36) 15. 计算每米产油指数（PI） (36) 16. 中子寿命测井的计算公式 (36) 17. 碳氧比（C/O）测井计算公式 (38) 18．油层物理计算公式 (44) 19．地层水的苏林分类法 (48) 20. 毛管压力曲线的换算 (48) 21. 地层压力 (50) 22. 气测录井的图解法 (51) 附录：石油行业单位换算 (53)
测井解释计算常用公式 1. 地层泥质含量（Vsh ）计算公式 1.1 利用自然伽马（GR ）测井资料 1.1.1 常用公式 min max min GR GR GR GR SH --= (1) 式中，SH －自然伽马相对值； GR －目的层自然伽马测井值； GRmin －纯岩性地层的自然伽马测井值； GRmax －纯泥岩地层的自然伽马测井值。 1 2 12--= ?GCUR SH GCUR sh V (2) 式中，Vsh －泥质含量，小数； GCUR －与地层年代有关的经验系数，新地层取3.7，老地层取2。 1.1.2 自然伽马进行地层密度和泥质密度校正的公式 o sh o b sh B GR B GR V -?-?= max ρρ (3) 式中，ρb 、ρsh －分别为储层密度值、泥质密度值； Bo －纯地层自然伽马本底数； GR －目的层自然伽马测井值； GRmax －纯泥岩的自然伽马值。 1.1.3 对自然伽马考虑了泥质的粉砂成分的统计方法 C SI SI B A GR V b sh +-?-?= 1ρ (4) 式中，SI －泥质的粉砂指数； SI ＝（ΦNclay －ΦNsh ）/ΦNclay (5) （ΦNclay 、ΦNsh 分别为ΦN －ΦD 交会图上粘土点、泥岩点的中子孔隙度） A 、B 、C －经验系数。 1.2 利用自然电位（SP ）测井资料
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。
※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
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
钻井液基本知识 钻井液是用于钻井的流体，在钻井中的功用：1、清洗井底，悬浮携带岩屑，保持井眼清洁。2、平衡地层压力，稳定井壁、防止井塌、井喷、井漏。3、传递水功率、以帮助钻头破碎岩石。4、为井下动力钻具传递动力，5、冷却钻头、钻具。6、利用钻井液进行地质、气测录井。钻井液常规性能对钻井工作有很大的影响。 一、钻井液密度 1、钻井液密度概念：单位体积钻井液的质量称为钻井液的密度，其单位是克/厘米3（g/cm3）常用符号表示。现场一般用钻井液密度计测定钻井液的密度。 2、钻井液密度的计算公式 P=(P地×102)÷H+Pe P----钻井液密度g/cm3 式中： P地----地层压力MPa H-----井深m Pe-----附加密度、油层附加0.05—0.1气层附加0.07—0.15 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。 3、钻井液密度与钻井工作的关系：在钻井作业中，钻井液密度的作用是通过钻井液柱对井底和井壁产生压力，以平衡地层中油、气压力和岩石侧压力、防止井喷、保护井壁，同时防止高压油气水侵入钻井液，以免破坏钻井液的性能引起井下复杂情况，在实际工作中，应根据具体情况，选择恰当的钻井液密度，若钻井液密度过小，则不能平衡地层流体压力，和稳定井壁，可能引起井喷、井塌、卡钻等事故，若钻井液密度过大则压漏地层，并易损害油气层。钻井液对钻速有很大的影响，密度大液柱压力也大，钻速变慢，因钻井液柱压力与地层压力之间的正压差使岩屑的清除受到阻碍。造成重复破碎，降低钻头破碎岩石的效率，使钻速下降，通常在保证井下情况正常的前提下，为了提高钻速，应尽量使用低密度钻井液。 二、钻井液粘度 1、钻井液的粘度概念:钻井液粘度是指钻井液流动时，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的总反映,钻井液粘度可用漏斗粘度计和旋转粘度计进行测定,由于测定的方法 不同,有不同的粘度值,现场常采用漏斗粘度计测量钻井液的粘度,单位是秒。 2、钻井液与钻井工作关系，钻井液粘度的大小，对钻井液携带岩屑能力有很大的影响，一般来说，
油气上窜速度的现场计算 油气上窜速度 当井眼空井静止时,由于钻井液液柱压力小于地层流体压力,以及两者之间存在密度差的原因,导致地层内流体(油气) 进入井眼,产生向井口方向的运移,其上升的速度,称为油气上窜速度。公式表示如下: s t H v 1 式中 V ———油(气) 上窜速度,m/ h ; H 1 ———油(气) 在静止t s 时间后上升的高度,m ; t s ———钻井静止时间,h 。 1、迟到时间法 迟到时间法计算油气上窜速度的理论计算公式为: V 上窜= { H 油层- [ H 钻头( T 见- T 开) / T 迟]}/T 静 式中： V 上窜———油气上窜速度,米/ 小时; H 油层———油气层显示井深,米; H 钻头———循环泥浆时钻头所在的井深,米; T 迟———钻头所在井深的迟到时间,分; T 见———见到油气显示的时间,日、时、分; T 开———钻头下到H 钻头时循环泥浆开泵时间,日、时、分; T 静———上回次停泵时间至本回次开泵时间,小时。 显然,上述理论计算公式是根据迟到时间这一关键参数来计算的。但在实际作业时,由于泵排量的不稳定性,有时,泵排量甚至会成倍的增
长或减少,从而使得T迟也成一变量,所以在实际中,上述理论计算所得 的上窜速度的误差较大。根据这一实际现象,我们就利用一般录井仪都能 检测到的累计泵冲数这一参数来将上面的理论计算公式加以修正。 2 、累计泵冲数法 其计算公式为:V上窜= (H油层- H1) / T静= (H油层- 17. 4S1/ 23. 6) / T静 或V上窜= (17. 4/ 23. 6) ×(S0 - S1) / T静 式中,V上窜、H油层、T静解释同上; H1 ———测量时油气层已上窜所至的井深,米; S0 ———正循环时自油气层返上至井口的累计泵冲数,冲; S1 ———正循环测上窜速度时,见到油气显示时的累计泵冲数,冲; 17. 4 ———每冲泵排量,升/ 冲; 23. 6 ———9-5/ 8”套管与5”钻杆间的环空容积,升/ 米。 以上所列的公式适用于在9-5/ 8”套管内射孔后的情况。举一例子: H油层= 3428 米, S0 =3428 ×23. 6/ 17. 4 = 4649 冲,S1 = 4500 冲, T静=2. 5 小时,则V上窜= 44 米/ 小时, 油气返上至井口时间为78 小时。 3、修正的迟到时间法 传统的测试结果偏大,往往使钻井液密度调整偏高,不利于油气层的保护,建议采用修正后的计算公式 来计算油气上窜速度。在同一口井的工况下,根据油气段体积不变原
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
一、压力梯度 压力梯度psi/ft＝钻井液重量ppg＊0.052 ＝钻井液重量lb/ft3＊0.006944 ＝钻井液重量（比重SG）＊0.433 二、静液柱压力（HP） 静液柱压力psi＝钻井液重量ppg＊0.052＊垂直深度ft ＝压力梯度psi/ft＊垂直深度ft ＝钻井液重量lb/ft3＊0.006944＊垂直深度ft ＝钻井液重量ppg＊0.052＊垂直深度m＊3.281 三、压力psi转换为钻井液重量ppg 钻井液重量ppg＝压力psi÷0.052÷垂直深度ft ＝压力psi÷0.052÷垂直深度m÷3.281 四、比重（SG） 比重SG＝钻井液重量ppg÷8.33 ＝压力梯度psi/ft÷0.433 ＝钻井液重量lb/ft3÷62.4 ＝钻井液重量ppg÷8.33 五、循环当量密度（ECD）ppg ECD ppg＝环空压力损失psi÷0.052÷垂直深度ft＋钻井液重量ppg 六、根据漏失实验数据得出最大允许钻井液重量 最大允许钻井液重量ppg＝漏失压力psi÷0.052÷套管鞋垂直深度ft＋钻井液重量ppg 七、环空流速（AV）ft/min AV＝排量bbl/min÷环空容积bbl/ft ＝（Q bbl/min＊1029.4）/（Dh2-Dp2） Dh:井眼直径 in；Dp:钻具外径 in. 八、容积 1、环空容积bbl/ft＝（Dh2-Dp2）/1029.4 ft/bbl＝1029.4/（Dh2-Dp2） gal/ft＝（Dh2-Dp2）/24.51 ft/gal＝24.51/（Dh2-Dp2） ft3/linft＝（Dh2-Dp2）/183.35 linft/ft3＝183.35/（Dh2-Dp2） 2、钻杆、钻铤、油管及井眼，任何园柱体的容积 容积 bbl/ft＝ID2/1029.4 (ID:in;Dh:in) ft/bbl＝1029.4/Dh2 gal/ft＝ID2/24.51 ft/gal＝24.51/ID2 ft3/linft＝ID2/183.35 linft/ft3＝183.35/ID2 九、钻每英尺井眼的钻屑量 1、钻每英尺井眼的岩屑桶数 桶数＝Dh2＊（1-空隙度%）/1029.4 岩屑量ft3＝0.7854＊Dh2＊（1-空隙度%）/1144 2、总固相量 W cg(pounds)＝350Ch＊L＊（1-P）＊SG Ch:井眼容积 bbl/ft；L：进尺 ft；P：孔隙度%；SG：岩屑比重 g/cm3;