关井套压表计算格式

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 b21273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：()()⎪⎭⎫ ⎝⎛∂+∂+∆=-∂-∂225sin222b 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 σsAK 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 c 0671.0lg 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 Lmf 10008.9+=ρ KPa2、最大允许泥浆密度：HP Lm102max+=ρρ g/cm 3为安全，表层以下[]06.0max-=ρρm g/cm 3 技套以下[]12.0max-=ρρmg/cm 33、最大允许关井套压：[]8.01000'max ⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛--=gHm 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）10008.9mH P 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 G R=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 mL －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 m L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 V 60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：1680H T T += 式中：T 、T 0 －井底、井口循环温度 o C H －井深 米 4、配制泥浆所需粘土和水量计算： 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、土和泥浆的比重 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、稀释后泥浆和水的比重 g/cm 3。

1.做地层漏失压力试验的井深为：钻出套管鞋进入第一个砂层
3-5m处。

2.地层漏失压力：P漏＝P漏立＋0.0098×γ试×H。

3.漏失当量密度计算：γ= P漏/(0.0098×H) =γ试＋P漏立/(0.0098×H)
γ：当量密度，g/cm3。

γ试：试压时的泥浆密度，g/cm3。

P漏立：漏失时的立压，MPa。

H：砂层井深，m。

1.安全关井最高套压不大于井控装置额定工作压力、地层漏失压力
和套管抗内压强度80%三者中的最小值。

2.计算地层漏失压力和套管抗内压强度时应考虑液柱压力。

3.不同密度下安全关井最高套压：P关＝P漏立－0.0098×H（γ2－γ
试）
其中：γ试：试压时的泥浆密度，g/cm3。

P漏立：地层漏失时立管压力，MPa。

γ2：钻进时的泥浆密度。

H：砂层井深，m。

安全关井最高套压是确保地层不发生漏失的关井套压。

十七、压井施工单。

常用压井计算公式1、地层压力P PP P=P d+0.0098γH （地层压力=关井立管压力+静液柱压力）P d：关井立管压力，MPa。

γ：钻柱内未受侵泥浆密度，g/cm3.H:井深，m.2、压井泥浆密度γ1γ1= P P/(0.0098*H) (g/cm3) （=地层压力/gh或Δγ= P d/(0.0098*H) (g/cm3)γ1：压井泥浆密度。

Δγ：平衡溢流时所需的泥浆密度增值。

3、加重材料用量WW=V1*γ0(γ1-γ)/(γ0-γ1) (吨)γ0：加重材料比重，石灰石2.42g/cm3，重晶石4.2 g/cm3V1：原浆体积，m34、不同密度下关井允许最大套压值计算P2=P-0.0098γ2H=P1-0.0098(γ2-γ)H (MPa)P=0.0098γH+P1 (MPa)P:套管鞋或井漏堵漏处承压试验时该处所承受的最大压力P1:关井试压时套压值，MPa。

γ:试压时泥浆密度，g/cm3.γ2:溢流关井时的泥浆密度，g/cm3.5、低泵冲试验或计算求取P CI。

使用排量大约为正常钻进的1/3--1/2排量循环，测得其泵压值；其对应的泵压值大约为正常钻进时的1/9—1/4泵压(Q∝P2)。

最大允许关井套压计算公式公式1P = [(Pt×H/1000)-Pj]×80% 单位：（MPa）Pj（泥浆静液柱压力）=0.00981×H×R ——单位：（MPa）试中（1）P：最大允许关井套压（MPa）（2）H：计算时的垂直井深（m）（3）80%：计算保险系数（无单位）（4）R：下次钻进时最高钻井液密度（g/cm3）地层破裂压力梯度（Pt）单位：（KPa/ m）Pt（地层破裂压力梯度）=[(P1/H1+ P2/H2……Pn/Hn)/n] ×1000试中（1）P1、P2……Pn：地层破裂压力（MPa）（2）H：P压力所对应的井深（m）（3）n：所取P的点数公式2P = (Pt- Pj) H试中P：最大允许关井套压（KPa）Pt：地层破裂压力梯度（KPa/m）Pj：泥浆静液柱压力梯度（KPa/m）H：套管鞋处井深（m）公式3（经验公式）1、表层套管：P =表层套管下入深度*0.112单位：（kg/cm2）2、技术、油层套管：P =套管下入深度*0.185单位：（kg/cm2）一、最大允许的关井套压=地层破裂压力—静液柱压力二、最大允许关井套压=（地层破裂压力梯度—静液柱压力梯度）*套管下深三、最大允许关井套压=（地层破裂压力当量密度—钻井液密度）*0.00981*套管下深6、压井初始循环压力P TiP Ti=P d+P Ci (MPa)P Ci:低泵冲循环时的泵压，MPa。

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：⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛=D W NT R R d m n c 0671.0lg 282.3lg (d c 指数)100417.04895.8105⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯-=H cn ddR d Rcmcnp= （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-=ρρm g/cm 3 技套以下[]12.0max-=ρρmg/cm 33、 最大允许关井套压：[]8.01000'max ⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛--=gHm 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 PL 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 G R=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 V 60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 C H －井深 米 4、配制泥浆所需粘土和水量计算：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、土和泥浆的比重 g/cm 3 Q 水 －所需水量 米35、降低比重所需加水量：()rrrrr水稀水稀原原水＝--VQ式中：Q水－所需水量米3V原－原泥浆体积米3r原、r稀、r水－原泥浆、稀释后泥浆和水的比重g/cm3。

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，计算井内静液压力梯度。

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 =（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—当前井内泥浆密度，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。

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。

1. 压井基本数据计算1) 溢流种类的判别根据关井钻杆压力和关井套管压力、钻柱内钻井液流体密度等参数，先计算出溢流流体的压力梯度，再按此压力梯度的数据范围判断出溢流种类。

溢流压力梯度计算公式：…………………………………………（8－6）式中：Gw――溢流流体压力梯度，MPa／mGh――钻柱内钻井液柱压力梯度，MPa／mGw＝0.01wW――钻柱内钻井液密度，g／cm3P a――关井套压，MPaPd――关井钻杆压力，MPahw――溢流在井底的高度，m………………………………………（8－7）式中：Vb――溢流后循环池钻井液增量，升（L）Va――环空单位容积，升／米（L／m）θ――井斜角表8－1 流体压力梯度与流体种类对照表序号流体压力梯度MPa／m 流体种类l 0.00118～0.00353 气体2 0.0068～0.0089 油3 0.0098 淡水4 0.0101 海水5 0 .0105～0.0118 地层水（盐水）注：如流体压力梯度数据在上表的两者之间，则为这两者的混合物。

2) 关井钻杆压力的确定（即关井立压）压井作业中，关井钻杆压力和套管压力是两个十分重要的参数。

关井钻杆压力用于确定溢流种类，计算地层压力和压井液密度。

关井套管压力用于提供回压和确定溢流种类参数。

发生溢流关井后，井内钻柱、环空和地层压力系统之间存在以下关系（见图8－5）：Pp＝Pd＋Pmd………………………………………（8－8）Pp＝Pa＋Pmd ＋Pw…………………………………（8－9）式中：Pp――地层压力，MPaPd――关井钻杆压力，MpaPa――关井套管压力，MPaPmd――钻柱内钻井液柱压力，MpaPma――环空钻井液柱压力，MPaPw――溢流柱静水压力，MPa如果井底压力是稳定的，则可以根据关井钻杆压力和钻柱内钻井液柱压力求得地层压力。

确定正确的关井钻杆压力有两种情况：(1) 钻柱中未装回压阀时的关井钻杆压力关井10～15分钟后的立管压力为关井钻杆压力。

关井立压求取方法（资料性附录）
N.1 钻柱中未装钻具止回阀时关井立压（Pd）的求法钻柱中未装钻具止回阀时，关井立压可以直接从立管压力表上读得，但要排除影响立压的因素，求得真实的关井立压值。

N.2 钻柱中装有钻具止回阀时关井立压（Pd）的求法
N.2.1 循环法：
应用条件是事先进行了低泵速测试，知道小流量循环时的泵压（Ｐc）。

操作方法如下：
缓慢启动钻井泵并适当打开节流阀，循环中使套压等于关井情况下的套压值（Ｐa）并保持不变；当循环流量达到预计的流量时，记录此时的循环立压（ＰT），停泵后关节流阀关井。

关井立压Ｐd＝ＰT－Ｐc。

N.2.2 憋压法：
在关井情况下，缓慢启动钻井泵，用小流量向井内憋注
钻井液，当钻具止回阀被顶开、套压由关井套压（Ｐa）上升到某一值时停泵，同时记录套压（Ｐa1）和立压（Ｐd1）。

考虑到压力传播滞后时间，一般控制立压不超过关井套压。

关井立压Ｐd＝Ｐd1－（Ｐa1－Ｐa）。

压井计算公式-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1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 L)2=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=(60/30)2= 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。

常用钻井计算公式压力梯度（Mpa/m）=0.00981×钻井液密度（g/cm3）钻井液密度(g/cm3)=压力梯度（Mpa/m）/0.00981静液压力（Mpa）=0.00981×钻井液密度（g/cm3）×垂深（m）地层压力（Mpa）=钻柱内静液压力（Mpa）+关井立管压力（Mpa）等效钻井液密度(g/cm3)=102×地层压力（Mpa）/垂深（m）泵的输出排量（l/min）=泵输出（l/冲）×泵速（冲/min）初始循环压力（Mpa）=低泵速循环压力（Mpa）+关井立力（Mpa）终了循环压力（Mpa）=低泵速循环压力（Mpa）×压井液密度/原浆密度压井液密度(g/cm3)= 原浆密度+102×关井立力（Mpa）/垂深（m）关井套压（Mpa）=（钻井液压力梯度－溢流压力梯度）×溢流垂深+关井立压等效循环密度(g/cm3)= 102×环空压耗（摩阻）/垂深（m）+原浆密度溢流高度（m）=井涌量（升）/环空容积（升/m）溢流压力梯度（Mpa/m）=0.00981×钻井液密度－（关井套压－关井立压）/溢流垂深最大允许钻井液密度(g/cm3)= 钻井液密度+102×漏失压力/套管鞋垂深（m）改变泵速的新泵压（Mpa）=旧泵压×（新泵速/旧泵速）2压井后的新安全余量（Mpa）=0.00981×（最大允许钻井液密度－压井密度）×套管鞋垂深（m）加重所需重晶石量（kg/m3）=4200×(压井液密度－原浆密度)/(4.2－压井液密度) 溢流上窜速度（m/h）=立压增量（Mpa/h）/0.00981×钻井液密度干起钻每米压力降（Mpa/m）=0.00981×钻井液密度×钻具排替量×（套管容积－钻具排替量）湿起钻（钻具水眼堵）每米压力降（Mpa/m）=0.00981×钻井液密度×（钻具排替量+钻具内容积）/环空容积起出钻铤液面下降（m）=钻铤长×钻铤排替量/套管容积保持井底压力的放浆量（升）=压力增量×原井涌量（升）/（地层压力－压力增量）开始溢流前起出钻具的最大量（m）=过平衡量×（套管容积－钻具排替量）/（钻井液密度×0.00981×钻具排替量）。

钻头水利参数计算公式：1、钻头压降：（MPa）2、冲击力：(N)3、喷射速度：(m/s)4、钻头水功率：（KW）5、比水功率：(W/mm2)6、上返速度：（m/s）式中：ρ－钻井液密度 g/cm3Q －排量 l/sc －流量系数，无因次，取0.95～0.98de －喷嘴当量直径 mmdn：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：式中：－A、B两点井斜角；－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：1.125查套管抗挤强度/≥1.125按双轴应力校核：式中：－拉力为时的抗拉强度（kg/cm2）－钻井液密度（g/cm3）H －计算点深度（m）其中：Tb：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 kgA：套管截面积 mm2：套管平均屈服极限 kg/mm2不同套管如下：J55：45.7 N80:63.5 P110:87.9地层压力监测：(指数)（压力系数）式中：T –钻时 min/m N –钻盘转数 r/min W －钻压 KN D －钻头直径 mmRn －地层水密度 g/cm3 Rm －泥浆密度 g/cm3压漏实验：1、地层破裂压力梯度：KPa2、最大允许泥浆密度：g/cm3为安全，表层以下g/cm3技套以下g/cm33、最大允许关井套压：式中：－漏失压力（MPa）－破裂压力（MPa）－原泥浆密度（g/cm3） H －实验井深（m）－设计最大泥浆密度（g/cm3）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：KPa/m最大允许关井套压：Mpa最大允许钻井液密度：－0.06 (表层)－0.12 （技套）套管在垂直作用下的伸长量：式中：－钻井液密度 g/cm3－自重下的伸长 mL －套管原有长度 m套管压缩距：式中：－下缩距 m－自由段套管长度 m－水泥封固段套管长度 m－套管总长 m－钢的密度 7.85g/cm3－钻井液密度 g/cm3E －钢的弹性系数（2.1×106kg/cm3）泥浆有关计算公式：1、加重剂用量计算公式：式中：－所需加重剂重量吨－加重前的泥浆体积米3、、－加重前、加重后、加重材料比重 g/cm32、泥浆循环一周时间：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：式中：T、T0 －井底、井口循环温度 oCH －井深米4、配制泥浆所需粘土和水量计算：粘土量水量式中：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、土和泥浆的比重 g/cm3Q水－所需水量米35、降低比重所需加水量：式中：Q水－所需水量米3V原－原泥浆体积米3r原、r稀、r水－原泥浆、稀释后泥浆和水的比重 g/cm3。

1、某井测深3400米,造斜点为2200米,最大井斜角为60°, 设计狗腿：﹤5°/30米，造斜段长400米，稳斜段井斜角为60°, 泥浆密度为1.2g/cm3，9 5/8套鞋下深1800米，套管内径为220mm，套管鞋处地层破裂压力梯度Ｇf＝0.0185Mpa/m. 发生溢流关井后，关井立压为4Mpa,关井套压为6Mpa,天然气侵入量为3立方米。

已知：钻具组合为6 1/4″钻铤300米，其内容积2.56升/米,5″钻杆，其内容积为9升/米。

钻头尺寸为8 1/2”，泵排量为18升/冲。

环空容积：钻铤/裸眼=16.59 升/米，钻杆/裸眼=23.63升/米，钻杆/套管＝25升／米低泵速试验：４Mpa @30冲／分，计算：（１）地层压力（２）压井泥浆密度（３）初始循环压力和终了循环压力（４）井口到井底的时间井底到井口的时间（５）计算最大允许关井套压（基于地层破裂压力）（6）分直井段、造斜段、稳斜段计算重泥浆下行时候的压降。

H=2200m+cos30×400+cos60×800=2946.4mP=2946×1.2×0.0098+4=38.65MPa压井密度＝38.65/2946.4 x0.0098=1.34g/cm3P初＝4+4=8MPaP终＝4 ×1.34/1.2=4.46Mpa钻铤内容积＝2.56 ×300＝768升钻杆内容＝9 ×3100＝27900升钻具总内容积＝28668升—--1593冲时间＝28668/18*30＝53.08min环容＝16.59 ×300+23.63 ×1300+1800 ×25＝80696升---4483冲时间2＝80696/18*30=149.43min最大允许关井套压＝0.0185*1800-1800*0.0098*1.2=12.132MPaH1=2200m H2=400*COS30=346.41m H3=500*cos60=250mH4=300*cos60=150mP初-P终＝8-4.46＝3.54MPa△P/H=3.54/2946.4=0.0012MPa/m造斜点以上压降=2200*0.0012=2.64MPa造斜点以上为2200米的钻杆，其内容积为2200*9＝19800升19800/18=1100冲2.64/1100=0.24MPa/100冲造斜段400米垂深H2=400*COS30=346.41m压降＝346.4*0.0012＝0.42MPa内容积＝400*9＝3600升为200冲单位压降＝0.42/200=0.21Mpa/100冲稳斜段分为500米钻杆和300米钻铤H3=500*cos60=250m 内容积＝500*9＝4500升----250冲500米压降＝250*0.0012＝0.3MPa0.3/250=0.12MPa/100冲H4=300*cos60=150m 钻铤内容积＝2.56*300＝768升---43冲300米钻铤段的压降＝150*0.0012＝0.18MPa。

钻井关井立压求取方法
（资料性附录）
1、钻柱中未装钻具止回阀时关井立压的（P d）的求法：
钻柱中未装钻具止回阀时，关井立压可以直接从立管压力表上读得，但要排除影响立压的因素，求得真实的关井立压值。

2、钻柱中装有钻具止回阀时关井立压（P d）的求法：
2.1 循环法
应用条件是事先进行了低泵速测试，知道小排量循环时的泵压（P c）。

操作方法如下：
缓慢启动钻井泵并适当打开节流阀，循环中使套压等于关井情况下的套压值（P a）并保持不变；当循环流量达到预计的流量时，记录此时的循环立压（P T），停泵后关节流阀关井。

关井立压P d＝P T－P c
2.2 憋压法
在关井情况下，缓慢启动钻井泵，用小流量向井内憋注钻井液，当钻具止回阀被顶开、套压由关井套压（P a）上升到某一值时停泵，同时记录套压（P a1）和立压（P d1）。

考虑到压力传播滞后时间，一般控制立压不超过关井套压。

关井立压P d＝P d1－（P a1－P a）。

最大关井压力计算公式及井控装置组合示意图（资料性附录）静气柱压力近似公式：L B G e p p γ410251.1'/-⨯=精确公式：c p c p Z T LB G e P P γ03415.0=式中：P G —关井井口压力，MPa ；P B —井底压力，MPa ；P B ′—近似井底压力，MPa ；γ—天然气相对密度；L —气层中部深度，m ；T cp —井筒平均温度，K ；Z cp —井筒平均压缩系数；e —自然对数（e=2.718）。

1）地层压力P B 的取值。

在未取得地层压力之前，可视泥浆柱压力为地层压力。

2）天然气相对密度γ。

若无天然气相对密度，可借鉴临井或区域天然气相对密度。

若无上述资料，可取甲烷气的相对密度0.55。

3）气层中部深度L 。

根据测井、录井等资料确定。

4）气柱平均温度（T cp ）：273200++=M L t T cp 式中：t 0—气井所在地区常年平均温度，℃；M 0—地热增温率，m/℃；M 0=实测产层温度/（实测产层温度—地面常年平均温度）。

5）气柱平均压力P cp和Z cpP cp=（P G+P B）/2式中：P c、T c为天然气的临界压力和临界温度。

根据对比压力Pr和对比温度Tr，查天然气压缩系数图确定Zcp。

Pr= Pcp/Pc，Tr= Tcp/Tc计算步骤：第一次计算：先按上述要求计算出P B、γ、L、T cp，用静气柱压力近似公式计算出P G。

然后查天然气压缩系数图确定Z cp。

将以上参数带入精确公式计算出P G1；第二次计算时，P cp2=（PG1+PB）/2，根据P cp2计算Z cp，用上述方法求出P G2；然后用叠带法计算至前后两个Z cp相差很小或几乎一致时为止，此时的PG就是预测的最大关井压力。

附录B 井控装置组合示意图（资料性附录）图B.1 双闸板防喷器图B.2 三闸板防喷器图B.3 四闸板防喷器附录C 坐岗观察记录表（资料性附录）。