固井填井常用计算表

固井作业常用公式固井作业是石油钻井中非常重要的一项工作，其目的是在井眼周围形成稳定的固体防腐层以防止井筒塌陷和油气泄漏。

固井作业常用的公式包括以下几个方面：一、固井液密度计算公式：固井液密度是指固井液中所含的浸砂剂、胶结剂、添加剂和溶解物质等的质量与体积比值。

常用的密度计算公式为：ρ = (w1ρ1 + w2ρ2 + ... + wnρn) / (w1 + w2 + ... + wn)其中，ρ为固井液密度，wi为每种成分的质量占比，ρi为每种成分的密度。

二、水泥浆密度计算公式：水泥浆密度是指水泥浆中水泥、搅拌添加剂和活性材料的质量与体积比值。

常用的密度计算公式为：ρ = (w1ρ1 + w2ρ2 + ... + wnρn) / (w1 + w2 + ... + wn)其中，ρ为水泥浆密度，wi为每种成分的质量占比，ρi为每种成分的密度。

三、井底压力计算公式：井底压力是指井底的地层压力以及固井液的压力。

常用的井底压力计算公式为：P2 = P1 + ρgh其中，P2为井底压力，P1为地层压力，ρ为井液密度，g为重力加速度，h为井深。

四、井底温度计算公式：井底温度是指井底地层的温度。

常用的井底温度计算公式为：T2=T1+α(T2-T1)其中，T2为井底温度，T1为地面温度，α为温度梯度。

五、套管外压力计算公式：套管外压力是指套管外部固有的压力。

常用的套管外压力计算公式为：P = ρgh其中，P为套管外压力，ρ为地层密度，g为重力加速度，h为井深。

以上是固井作业常用的一些公式，通过这些公式，可以对固井过程中的密度、压力和温度等重要参数进行计算和调整，以确保固井作业的安全和有效性。

同时，这些公式也可以根据具体的工程情况进行适当的调整和优化，以满足不同井眼和地层的要求。

固井施工作业常用公式一、水灰比的确定设水灰比为λ，水泥浆密度为s ρ g/cm 3,干灰密度为c ρ g/cm 3,则有：λ=1--s s c ρρρ 二、1m 3水泥浆所需的干水泥量设水泥浆密度为s ρ g/cm 3,干灰密度为c ρ g/cm 3T c =1)1(--c s c ρρρ （吨） 三、1m 3水泥浆所需的水量 V=1--c S C ρρρ （m 3） 四、造浆量的计算 V s =)1()1(100--s c c ρρρ （1/100kg ） 五、水泥浆到达井底压力计算：设钻井液密度为m ρ（g/cm 3），井垂深深为h （m ）井底压力P=m ρgh/1000 （Mpa ）六、井底循环温度计算（1）已知地温梯度为p （℃/m ），井垂深深为h （m ），循环温度系数为λ（取值在0.6-0.8之间）,地表温度为T S （℃）井底循环温度T c =（T S +ph ）λ （℃）（2）已知钻井液出口温度为T o （℃）井垂深深为h （m ）井底循环温度T c =T o +h/168 （℃）七、注水泥升温时间计算已知套管内容积Q （m 2），套管下深h （m ），设计注入水泥浆量L （m 3），注水泥排量为q 1（m 3/min ），替泥浆排量为q 2（m 3/min ）：（1） 当Qh ＜L ，则升温时间t=1q Qh （min ） （2） 当Qh ＞L ，则升温时间t=1q L +2q L Qh -（min ） 八、稠化时间计算已知套管内容积Q （m 2），套管下深h （m ），设计注入水泥浆量L （m 3），注水泥排量为q 1（m 3/min ），替泥浆排量为q 2（m 3/min ）稠化时间t=1q L +1q Qh +附加安全时间（60-90min ）（min ） 九、失水量的计算Q 30=2*Q t T 30式中：Q 30——30min 失水量，mlQ t ——在时间t 时收集的滤液量，mlT ——试验结束时的时间，min十、流变参数计算流变模式判别： F=100300100200θθθθ-- 式中：F ——流变模式判别系数，无量纲； 300θ——转速300r/min 时仪器读数200θ——转速200r/min 时仪器读数100θ——转速100r/min 时仪器读数当F=0.5±0.03时选用宾汉流变模式，否则选用幂律流变模式。

关于4500米以上深井固井工程造价的探讨[摘要]固井工程定额是石油专业工程定额的重要组成部份，在目前定额执行过程中，一般作为钻井工程的一个辅助专业项目与甲方进行结算，而在实际生产中，固井工程又可以作为一个相对独立的工程板块，进行承揽施工与核算，所以固井工程定额的合理设定对于双方都有重要的意义。

2017年8月，固井技术服务中心成立专业化单位后，不再隶属于钻井公司，固井工程结算也迎来了新的困难与挑战，一方面采油厂降幅比例逐渐增大；另一方面个别材料费上涨，固井成本增加；第三，深井复杂井增多，固井投入大幅增加，但结算模式发生变化。

鉴于诸多原因，导致平均口井费用比2017年以前至少较少结算5-8万元左右，固井单井利润下降。

为了保障钻井、固井双方利益，在胜利石油工程公司概预算中心的指导和帮助下，固井费按照井深标准进行结算的模式，但关于4500米以上深井如何结算双方存在着分歧，下面，笔者从生产实际出发，结合老定额标准、清单计价进行对比，进一步完善4500米以上深井固井费结算思路和建议。

[关键词]固井；造价；预算；优化1 固井定额结构状况早些年，固井定额执行的是2012版新的定额标准，单井固井费用按照劳务费加材料费的模式结构运行，劳务费按固井工艺划分为常规井和水平井两种作业类别，在此基础上分别按井型、井别、水泥量、距离等要素确定固井施工劳务定额。

从2012年固井工程定额结构中可以看出，现行定额的主要参照要素是井型和工艺类型，而对固井施工作业影响很大的井深及施工风险没有作为一个要素加以考虑。

鉴于以上情况，引入华北油田固井作业费定额结构作为参照分析。

其定额是：固井作业费定额包括固井基本作业费定额、基本作业灰量变动费定额、距离台阶费定额和距离台阶灰量变动费定额。

固井作业费定额按照施工井深的不同，划分为6个井深台阶，即：500米台阶(0～500米)、1000米台阶(501—1000米)、2000米台阶(1001～2000米)、3000米台阶(2001～3000米)、4000米台阶(3001～4000米)、5000米台阶(4001—5000米)，每个井深台阶按井别分为常规固井、水平井固井和零星固井三大固井类别。

公式一设计灌水定额
m=10rHβ(β1-β2)/η
注：m 设计灌水定额，mm
H 计划湿润层深度，cm
r 土壤容重，g/cm3
β 田间持水量，%
β 1 适宜土壤含水量的上限，%
β 2 适宜土壤含水量的下限%
η 水利用系数
计算表一
公式二单位面积上设计灌水定额
m0=2*m/3
m0 每亩所需水量
计算表二
公式三灌水周期计算
T=（m/E p ）×η
注：T——设计灌水周期（d）
E p——作物日最大平均需水量（mm/d）,取6
η——灌溉水利用系数, η=0.85
计算表三
公式四单井灌溉面积的计算
A=ηQtT/m0
注:A——可灌面积：亩；
Q——可供流量，m3/h；取单井出水量；
T——设计灌溉周期,天；
m0 ——设计灌水定额；
t——水源每日供水时数，
η——灌溉水利用系数，取0.85；
计算
公式五设计灌溉流量
Q设=mω/ηT设t
计算
344486.140.0000
1.610.53 1.53
老井7
14
15002171.42857
18.51852 4020.27027
61.6
31.7
39.09
33.12
81.15
14.84
5.75。

钻井常用计算公式•、地层压力计算1、静液柱压力（MPa）=P（粘井液密度）*0.00981*H（垂深m）2、压力梯度值（MPa）=p（钻井液密度）*0.009813、单位内容积（r∩3Λn>=7.854*10-5*内径2（Cm）4、单位环空容积（m3∕m）=7.854*10^5*（井径2cm-管柱外径2cm）5、容积（m?）=单位内容积（m3∕m）*长度（m）管柱单位排音量（mVm）=7.854*10^5*（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∕c11p>=（关井立压Mpa/O.00981/11（m））+当前井液P（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p/当前井液p）*低泵速泵压10、溢流长度m;钻井液增量m3/环空单位容积m3∕m11、溢流密度p（g∕cm3）=当前井液P-［（套压MPa-立压Mpa）/（溢流长度m*0.00981）］12、当量循环密度p（g/cm3）-（环空循环压力损失Mpa/O.00981/垂深m）+当前井液P13、当量钻井液P（g4zm3）-总压力Mpa/O.00981/垂深m14、孔隙压力MPa=9.81*Wf（地瓜水平均密度g∕cmυ*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*［（卜-。

岩石孔隙度％）*pm岩石基颓密度Hem3+4>*p岩石孔隙中流体密度g/cnP］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VOU1.2.73*Q（通过喷嘴液体排量1.∕S）∕n（喷嘴个数）*dc>2（喷嘴直径Cm）不相同直径喷喷Vo=12.73*Q（通过喷嘴液体排量1.∕S）/de?（喷嘴当量直径Cm）试中:de喷喷当量直径（cm）计算等喷嘴直径de-（根号n喷嘴个数）*d。

常用固井计算公式一、伸长对比计算： 1、套管变形计算：ΔL 自＝Kf FE L G ***2*2； 式中：G ：套管单位长度的重量kg/m ；F ：套管横截面积cm 2；E ：弹性模量2.1×106kg/cm 2；L ：套管或钻具长度m ；Kf ：浮力系数=7.851ρ-；2、外力伸拉长：ΔL 外=FE Lkf P ***式中：P —外力，kg ； kf —浮力系数；L —上段被拉套管长度m ； E —弹性模量；F —被除拉套管面积；3、套管进扣量：ΔL 进=310**C N式中：C —进扣量，取0.002~0.0025；N —入井套管根数；4、套管内外密度变化引起套管轴向变形量： （1）管外流体密度变化引起的轴向变形：ΔL 外=1)-E(R L 1.0222套外ρμ∆R （2）管内流体密度变化引起的轴向变形：ΔL 内=1)-E(R L 0.122套内ρμ∆（3）浮力引起的轴向变形：ΔL 浮=EA)L A -(1.02套外外内内ρρ∆∆A式中：μ—波桑比，取0.30；ΔP —（密度增加，密度减少）；E ：弹性模量；A 内、A 外、A 本体—指横截面积cm 2；L —套管长，m 5、井口压力引起套管轴向变形（蹩压时）ΔL 井口=EAP A -P (04.0内内外外套∆∆A L6、最大上提拉力计算：下套管遇阻时在不考虑弯曲应力的情况下，上提套管时最大载荷在井口，可由下式计算：抗拉安全系数丝扣抗拉强度上提n P T =注：短期抗拉安全系数取1.60。

7、允许套管最大下压力计算2181K K I DD A P r ss⎪⎪⎭⎫⎝⎛=＋下压δ备注： K 1取1.8、K 2取1.75。

8、关闭分级箍循环孔增加的轴向载荷因该井套管下深较深，套管在空气中的重量达260t ，关闭分级箍循环孔的压力达18—20MPa ，对井口套管轴向载荷增加较大，增加的轴向载荷可根据下式计算：100/785.02关闭压力轴向力P d P ==79t9、关闭分级箍循环孔时上部套管的轴向变形量EFL P L 上部套管长外力轴向变形量⨯=∆37.77101.224001000796⨯⨯⨯⨯==1.17m10、下尾管或套管允许掏空深度和灌泥浆量及悬重变化因尾管或套管的抗挤强度远远高于回压凡尔的试泵压力，故下尾管或套管允许掏空深度按回压凡尔的试泵压25MPa 计算，并考虑2.5的安全系数，则：H 掏空=ρ⨯⨯⨯0.12.59.8025或者说 H 掏空=ρ⨯10/P m 试11、允许下套管速度计算：（1）下放尾管时允许泥浆上返速度尾管本体处允许上返速度取钻进时钻杆本体处环空上返速度，钻进排量如为20L/S ，井径取225mm 则上返速度：V 杆=杆环V Q（2）允许下放尾管速度计算：布科哈德公式，V 环=)5.0(*222管井管下D D D V -+由该公式中可知，V 环是知道的，由此可以求出V 下；式中，V 环，环空泥浆上返速度，m/s ；V 下，允许下放速度m/s ； D 井，井径，cm ；D 管，管柱外径，cm ；由上式可以计算出每米套管可下速度，求出每根套管的可下速度。

钻井井壁壁后加压充填与固井工艺【摘要】本文从钻井壁后充填与固井中使用的主要设备、充填材料与配比、施工中需要注意事项等几个方面对钻井井壁壁后充填与固井工艺施工技术进行探讨，供广大业内人士参考。

【关键词】钻井；充填；固井；工艺0.前言钻井井壁壁后充填与固井是当井壁漂浮下沉到底后，通过充填管道向井壁外侧与钻井井帮之间的环形空间注入比重大于泥浆的充填材料，并自下而上地将泥浆置换出来，充填材料凝固后，即可起到固结井壁和封水的作用。

钻井井壁壁后充填与固井工艺是全部井壁下沉到底后的紧后工序，在钻井法竖井施工中是非常重要的环节，直接影响了竖井的垂直度、井壁稳定性以及封水效果等关键成井指标。

充填质量不好，起不到固结井壁和封水的作用，造成隐患，而且将对马头门施工造成困难。

充填与固井的主要施工方法有井壁加压充填固井和井壁漂浮充填固井，而井壁加压充填固井因为其安全、可靠以及便于施工的特点，是施工中主要采取的施工方法，所以本文将主要探讨井壁加压充填固井方法。

1.钻井壁后充填与固井的主要设备充填与固井的主要设备包括材料输送泵、搅拌机械和充填管道以及注浆管道配套的单向阀，充填材料的储、运设备可以与井壁制作设备通用。

采用水泥浆或者水泥粉煤灰浆充填时，可用注浆泵（常用BW850/20型注浆泵）做输送泵，用泥浆搅拌机搅拌水泥浆，充填钢管宜采用内径为65～80mm，壁厚4～6mm的无缝钢管。

采用水泥车进行水泥浆充填，设备本身可以完成制浆和泵送水泥浆的工作，一般用2台即可满足充填的需要，减少了设备的用量和简化工艺过程。

但是采用该设备，在使用袋装水泥时，往往由于水泥供量不均匀，输出的水泥浆相对密度得不到保证；在使用散装水泥时的水灰比难以控制，影响充填固井的质量，所以该设备应尽量避免使用。

采用水泥砂浆充填时，用砂浆泵作为输送泵，充填钢管内径应大于100mm。

充填固井时，为达到良好的充填效果，宜采用一台泵连接一根充填管道，以避免各条管道中流量不均匀，必要时可配置流量计。

第三章 固井在一口井的钻井过程中，由于各种原因，当钻头钻到某一深度时，需要从井内起出钻头，向井内下入称之为套管的中空钢质管柱，然后向井眼和套管之间的环形空间内注入水泥浆（干水泥与水及外加剂的混合物，有时也常将水泥浆简称为水泥），并让其凝固；然后再换用直径小一点的钻头继续钻进。

一口井，视其所钻穿的地层的复杂程度，要经历一次到几次这样的过程，才能钻达目的油气层。

向井内下入套管，并向井眼和套管之间的环形空间注入水泥的施工作业称之为固井。

固井工程的内容包括下套管和注水泥二大部分。

下套管就是将单根套管及固井所需附件逐一连接下入井内的作业。

在石油现场上见到的单根套管通常由两部分组成，即套管本体和接箍（单根套管示意图）。

接箍与本体是分开加工的，接箍两端加工有内螺纹（母扣），本体两端加工有外螺纹（公扣）。

为便于上扣连接，螺纹面与套管本体、接箍的轴线成一定锥度。

在出厂时将接箍装配在本体上。

入井时，接箍（母扣端）在上，利用螺纹将一根一根单根套管连接而成套管柱。

也有特殊加工的公母扣均在套管本体上的无接箍套管。

无接箍套管的特点是螺纹连接处管子的外径比有接箍套管的接箍外径小，因此常用于环空间隙小的情况，以利下套管和随后的注水泥作业。

下完套管之后，把水泥浆泵入套管内，再用钻井液把水泥浆顶替到套管外环形空间设计位臵的作业称之为注水泥。

如下图所示，在套管柱的最上端的装臵为水泥头，内装有上、下胶塞。

下胶塞的作用是与隔离液（一种专门配制的液体，用以隔离钻井液与水泥浆）一道，将水泥浆与钻井液隔离开，防止钻井液接触水泥浆后影响水泥浆的性能。

下胶塞为中空，顶部有一层橡胶膜，该膜在压力作用下可压破。

上胶塞为实心，其作用是隔离顶替用的钻井液与水泥浆；另外，当其坐落在已坐于浮箍上的下胶塞上之后，地面压力将很快上升一定值（称为碰压），该信号说明水泥浆已顶替到位，单根套管示意图1——接箍 2——套管本体施工结束。

套管柱的最下端装有引鞋以利下套管。

输入数据有误，请重新输入数据！Wrong input data, enter data again段(当前段)管柱计算下入井深depth calculating through sector (recent sector)column没有保存数据，请先保存数据Does not save the data, please save the data缺失井号数据miss well number data缺失井眼数据miss borehole data缺失油田数据miss field data缺失设计井深数据miss design well depth data缺失井身结构数据miss well structure data缺失钻井液密度数据miss Drilling fluid density data缺失钻井液屈服值或塑性粘度数据Miss value or plastic viscosity fluid yield data缺失地质资料数据miss geological data请先进行测斜数据处理Please make inclinometer data processing保存完毕save completed数据保存失败data saving failure你确认退出本系统吗? Are you sure you exit the system?新建工程new construction请输入基础数据并保存！Please enter the basic data and save!找不到帮助文件或帮助文件已损坏Can not find the help file or help file is corrupted操作异常！Operation exception!是否确定删除该项？Are you sure to delete this?请选择工程文件Please select the project file是否保存当前工程文件？To save the current project file?请选择保存路径Please select the save path信息丢失，暂无法保存！Information is lost, temporarily unable to save!设计数据与数据表异步，部分设计结果未成功保存design data and data table is asynchronous, part of design results are not successfully saved缺少基本信息，暂不能打印报告！Lack of basic information, temporarily can not print the report!请选择施工报告保存路径Please select the save path construction report固井设计报告Cementing Design Report正在生成施工设计报告. Construction Design Report is being generated.钻井资料Drilling data井身结构well structure完井方法下套管前钻井液性能钻井泵参数钻井复杂情况描述Description of the drilling complex井身质量Wellbore quality请选择导入的稠化曲线图片Please select the picture into the thickening curve找不到文件或文件内容不可读！Can not find file or file content unreadable!数据保存有误，请核实！Data stored in error, please check没有输入测试数据，无法进行拟合计算，请重试！No input test data, calculations can not be fitted, please try again!找不到资源文件！Can not find resource file!请输入单位数值？Please enter unit value?请选择换算的单位？Please select a unit conversion?压强pressure能量energy密度density加速度Acceleration速度velocity角度angle质量quality动力粘度Dynamic viscosity运动粘度Kinematic viscosity质量流率Mass flow rate体积流率Volume flow rate设置取消，可能导致计算误差！Set cancellation may result in calculation errors!信息未添加成功，请重试！Information is not added successfully, please try again!文件损坏！File is corrupt!原始数据有误或未经计算，绘图失败The original data is incorrect or not calculated, drawing is failed请选择已编排文件Please select the layout file请选择图像保存路径Please select an image save path。

三开结构井成本测算一、套管及附件增加费用（一）二开结构井1、生产套管外径139.7mm，钢级80S，特殊扣，长度按3000m计算：3000m×29.76kg/m×10-3×11000元/t=98.21万元2、80S，3SB扣分级箍（戴维斯）1套：1套×88000元/套=8.8万元合计：14.5+98.21+8.8=107.01（万元）（二）三开结构井2、技术套管外径177.8mm，钢级80S，特殊扣，长度按2000m计算：2000m×38.69kg/m×10-3×11000元/t=85.12万元3、生产尾管外径114.3mm，钢级80S，特殊扣，长度按1150m计算：1150m×17.26kg/m×10-3×11000元/t=21.83万元4、XJ-7悬挂器（川庆7″×51/2″）1套：1套×296000元/套=29.6万元（大批量采购时价格可以下降）合计：85.12+21.83+29.6=136.55万元增加费用：136.55-107.01=29.54（万元）二、钻井增加费用1、钻井队增加成本：（1）下套管费用增加1万元（2）通井和钻杆称重各一次共一天，柴油按2吨/天计算，平均每吨8000元，柴油费共计1.6万元（3）通井、钻杆称重和侯凝时间共增加3天，每天0.5万元，人员工资共计1.5万元（4）三开后井眼尺寸变小，导致钻速减慢，米价成本未考虑。

增加费用：0.5+1.6+1.5=3.6（万元）三、固井增加费用：1、150米重合段费用：150米×75元/米=1.13万元2、风险补助费用2万元固井增加费用：1.13+2=3.13（万元）综上，三开结构井比二开结构井增加费用合计：29.54+3.6+3.13=36.27（万元）。