现场地层压力计算
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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;σz—-有效上覆岩层压力,MPa;P p——地层孔隙压力,MPa。
或式中,P f——地层破裂压力。
MPa;Ph——液柱压力,MPa;P试——试验时地层破裂时得立管压力,MPa。
(2)破裂压力当量密度式中,ρf-—破裂压力当量密度,g/cm3;ρm——试验时所用钻井液密度,g/cm3;PL—-试验时地层漏失压力,MPa;H——裸眼段中点井深,m。
地层压力公式1.静液压力Pm(1)静液压力是由静止液柱的重量产生的压力,其大小只取决于液体密度和液柱垂直高度。
在钻井中钻井液环空上返速度较低,动压力可忽略不计,而按静液压力计算钻井液环空液柱压力。
(2)静液压力Pm计算公式:Pm=0.0098ρmHm (2—1)式中 Pm——静液压力,MPa;ρm——钻井液密度,g/cm3;Hm——液柱垂直高度,m。
(3)静液压力梯度Gm计算公式:Gm=Pm/Hm=0.0098ρm(2—2)式中 Gm——静液压力梯度,MPa/m。
2.地层压力Pp(1)地层压力是指地层孔隙中流体具有的压力,也称地层孔隙压力。
(2)地层压力Pp计算公式:Pp=0.0098ρpHp(2—3)式中 Pp——地层压力,MPa;ρp——地层压力当量密度,g/cm3;Hm——地层垂直高度,m。
(3)地层压力梯度Gp计算公式:Gp=Pp/Hp=0.0098ρp(2—4)式中 Gp——静液压力梯度,MPa/m。
(4)地层压力当量密度ρp计算公式:ρp=Pp/0.0098Hm=102Gp(2-5)在钻井过程中遇到的地层压力可分为三类:a.正常地层压力:ρp=1.0~1.07g/cm3;b.异常高压:ρp>1.07g/cm3;c.异常低压:ρp<1.0g/cm3。
3.地层破裂压力Pf地层破裂压力是指某一深度处地层抵抗水力压裂的能力。
当达到地层破裂压力时,使地层原有的裂缝扩大延伸或使无裂缝的地层产生裂缝。
从钻井安全方面讲,地层破裂压力越大越好,地层抗破裂强度就越大,越不容易被压漏,钻井越安全。
一般情况下,地层破裂压力随着井深的增加而增加。
所以,上部地层(套管鞋处)的强度最低,易于压漏,最不安全。
(1)地层破裂压力Pf计算公式:Pf=0.0098ρfHf(2-6)式中 Pf——地层破裂压力,MPa;ρf——地层破裂压力当量密度,g/cm3;Hf——漏失层垂直高度,m。
(2)地层破裂压力梯度Gf计算公式:Gf=Pf/Hf=0.0098ρf(2-7)式中 Gf——地层破裂压力梯度,MPa/m。
地层压力(formation pressure)是指由于沉积物的压实作用,地层中孔隙流体(油、气、水)所承受的压力,又称之孔隙流体压力(pore fluid pressure)或孔隙压力(pore pressure)。
正常压实情况下,孔隙流体压力与静水压力一致,其大小取决于流体的密度和液柱的垂直高度,凡是偏离静水压力的流体压力即称之为异常地层压力(abnormal pres.sure),简称异常压力。
孔隙流体压力低于静水压力时称为异常低压或欠压,这种现象主要发现于某些致密气层砂岩和遭受较强烈剥蚀的盆地。
孔隙流体压力高于静水压力时称为异常高压或超压,其上限为地层破裂压力(相当于最小水平应力),可接近甚至达到上覆地层压力。
地层压力分类常用的指标是地层压力梯度(单位长度内随深度的地层压力增量,单位为MPa/km)和压力系数(实际地层压力与静水压力之比)。
本文来自: 博研石油论坛详细出处参考/thread-27166-1-5-1.html压力系数:指实测地层压力与同深度静水压力之比值。
压力系数是衡量地层压力是否正常的一个指标。
压力系数为0.8~1.2为正常压力,大于1.2称高压异常,低于0.8为低压异常。
摘自《油气田开发常用名词解释》压力梯度:首先理解什么是梯度:假设体系中某处的物理参数(如温度、速度、浓度等)为w,在与其垂直距离的dy处该参数为w+dw,则其变化称为该物理参数的梯度,也即该物理参数的变化率。
如果参数为速度、浓度或温度,则分别称为速度梯度、浓度梯度或温度梯度。
当涉及到压力的变化率时,即为压力梯度。
区别之处就在于,压力系数为衡量地层压力是否正常的一个指标,压力梯度为压力的变化率。
压力系数就是实际地层压力与同深度静水压力之比。
压力梯度即地层压力随深度的变化率。
地层的压力系数等于从地面算起,地层深度每增加10米时压力的增量。
压力梯度是指地层压力随地层深度的变化率。
储集层的基本特征是具孔隙性和渗透性,其孔隙渗透性的好坏、分布规律是控制地下油气分布状况、油气储量及产量的主要因素。
地层压力公式1.静液压力Pm(1)静液压力是由静止液柱的重量产生的压力,其大小只取决于液体密度和液柱垂直高度。
在钻井中钻井液环空上返速度较低,动压力可忽略不计,而按静液压力计算钻井液环空液柱压力。
(2)静液压力Pm计算公式:Pm=0.0098ρmHm (2—1)式中 Pm——静液压力,MPa;ρm——钻井液密度,g/cm3;Hm——液柱垂直高度,m。
(3)静液压力梯度Gm计算公式:Gm=Pm/Hm=0.0098ρm(2—2)式中 Gm——静液压力梯度,MPa/m。
2.地层压力Pp(1)地层压力是指地层孔隙中流体具有的压力,也称地层孔隙压力。
(2)地层压力Pp计算公式:Pp=0.0098ρpHp(2—3)式中 Pp——地层压力,MPa;ρp——地层压力当量密度,g/cm3;Hm——地层垂直高度,m。
(3)地层压力梯度Gp计算公式:Gp=Pp/Hp=0.0098ρp(2—4)式中 Gp——静液压力梯度,MPa/m。
(4)地层压力当量密度ρp计算公式:ρp=Pp/0.0098Hm=102Gp(2-5)在钻井过程中遇到的地层压力可分为三类:a.正常地层压力:ρp=1.0~1.07g/cm3;b.异常高压:ρp>1.07g/cm3;c.异常低压:ρp<1.0g/cm3。
3.地层破裂压力Pf地层破裂压力是指某一深度处地层抵抗水力压裂的能力。
当达到地层破裂压力时,使地层原有的裂缝扩大延伸或使无裂缝的地层产生裂缝。
从钻井安全方面讲,地层破裂压力越大越好,地层抗破裂强度就越大,越不容易被压漏,钻井越安全。
一般情况下,地层破裂压力随着井深的增加而增加。
所以,上部地层(套管鞋处)的强度最低,易于压漏,最不安全。
(1)地层破裂压力Pf计算公式:Pf=0.0098ρfHf(2-6)式中 Pf——地层破裂压力,MPa;ρf——地层破裂压力当量密度,g/cm3;Hf——漏失层垂直高度,m。
(2)地层破裂压力梯度Gf计算公式:Gf=Pf/Hf=0.0098ρf(2-7)式中 Gf——地层破裂压力梯度,MPa/m。
地层压力快速测试解释技术1.地层压力分布原理:常规的地层压力是严格遵循达西定律,对于油井的分布曲线应该是这个规律的。
在不同的压力点其恢复曲线也不同,但最终的地层压力在影响半径处是相同的。
pr 由上图表明流动过程中如果确定不同的初始压力点,也可以计算出地层re(影响半径)处的地层压力2压力恢复曲线的测试:压力恢复曲线的测试是油田油井常用的测压手段,起测试的压力数据是压力-时间变化曲线。
常规的测试一般测试地层压力需要3天以上的时间,而低渗透油藏需要10多天甚至一个月以上的时间来判断和计算地层压力。
Pt3地层压力快速计算的原理:由地层压力分布曲线和压力测试曲线,看,在同一个井底压力的初始点,测试曲线稍微滞后一点。
但压力趋势是一致的,也就是说压力恢复曲线的测试实际就是压力分布曲线的测试。
在这个基础上,我们将t时刻的井底测试压力认为是距生产井r 处的压力传递过来的反应。
于是就有了pt=prpt----t时刻的井底测试压力pr---r处的压力于t时刻传递到井筒基于上述原理,我们就可以利用短时间内的压力恢复曲线来计算地层re处的压力了。
4测试时间要求:因为地层恢复过程有一些不可预料的因素,而且,测试仪器的精度等一些客观因素,在分析计算的时候,需要大量的数据来修正计算误差。
所以低渗透游藏一般测试时间安排至少一天,如果是常规油藏,测试时间4-6小时就可。
测试数据密度点要求:因为是短时间测试,需要高密度和高精度的压力传感器,一般设置为30秒一个测试压力点即可。
5低渗透油藏的新的测试方法:由于油井恢复速度慢,至少一天的时间,担心影响产量,可以测试对应水井,但要求是水井的注水压力高。
在地面用压力传感器和计算机自动化采集压降数据4-6小时即可。
这样是以水井的影响半径处的地层压力来替代油井的测试。
以减少测试时间。
6 技术优点:不占大量的生产时间,快速动态的分析地层压力变化。
计算方法合理,利用测试密度点是为了得到地层压力分布曲线的曲率,尤其适应低渗透油藏的测试计算。
在此处键入公式。
六、地层压力计算1、地层孔隙压力和压力梯度(1)地层孔隙压力H g p f p ⨯⨯⨯=-ρ310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/cm 3; g ——重力加速度,9.81m/s 2;H ——该点到水平面的重直高度(或等于静液柱高度),m 。
在陆上井中,H 为目的层深度,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,H g p m h ⨯⨯⨯=-ρ310式中,p h ——静液柱压力,MPa ; ρm ——钻井液密度,g/cm 3; H ——目的层深度,m ; g ——重力加速度,9.81m/s 2。
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HP G Pp =式中 G p ——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])1[(1081.93o ρρΦ+Φ-⨯=-m H P式中 P o ——上覆岩层压力,MPa ; H ——目的层深度,m ; Φ——岩石孔隙度,%;ρ——岩层孔隙流体密度,g/cm 3; ρm ——岩石骨架密度,g/cm 3。
(2)上覆岩层压力梯度HP G oo =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z p P p O σ+=式中,P o ——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的骨架应力),MPa 。
3、地层破裂压力和压力梯度 (1)地层破裂压力(伊顿法)p p z f P P P +--=)(1σμμ式中, P f ——地层破裂压力(为岩石裂缝开裂时的井内流体压力),MPa ; μ——地层的泊松比;σz ——有效上覆岩层压力,MPa ; P p ——地层孔隙压力,MPa 。
现场地层压力计算地层压力是指存在于地下岩石层中的岩石和流体的压力。
地层压力的计算对于油田开发、地质勘探和钻井工程等都具有重要意义。
本篇文章将介绍现场地层压力计算方法。
地层压力的计算是根据一定的地质参数和已知资料进行的。
计算地层压力需要考虑以下几个方面的因素:地下岩石的密度、岩石的压缩性、地层深度、地温以及岩石和流体的物理性质等。
首先,地下岩石的密度是计算地层压力的重要参数。
通过地震勘探、地质勘探和岩心分析等方法,可以获得岩石的密度数据。
地层压力的计算需要将岩石的密度转换成重量压力。
地下岩石密度的计算可以使用Archimedes 原理进行,即通过比重计算。
其次,岩石的压缩性也是计算地层压力的重要参数。
岩石的压缩性指的是岩石在受到应力作用下的压缩性能。
岩石的压缩性与岩石的孔隙度、饱和度以及岩石的强度等因素有关。
通常情况下,通过实验方法或者根据已知的地质数据可以近似估计岩石的压缩性,然后将其应用到地层压力的计算中。
地层深度也是计算地层压力的重要因素之一、地层深度一般通过钻井深度已经测井等方法获得。
在计算中需要注意,地层深度越深,地下岩石所受的重力也越大,地层压力也随之增加。
地温也是计算地层压力的重要参数之一、地温的计算通常根据已知地质数据或者实地测量获得的数据进行。
地温的计算可以通过热传导方程进行,考虑到地表温度、地下岩石的热导率和传热距离等因素。
岩石和流体的物理性质也是计算地层压力的重要参考参数。
岩石和流体的物理性质包括岩石的饱和度、岩石的孔隙度以及流体的密度等。
这些参数通常通过岩心实验、测井数据和地质勘探进行获取。
总结起来,现场地层压力的计算需要考虑多种因素,包括地下岩石的密度、岩石的压缩性、地层深度、地温以及岩石和流体的物理性质等。
基于已知的地质数据和实测资料,可以通过数学模型和公式对地层压力进行计算。
这些计算可以为油田开发、地质勘探和钻井工程等提供重要的技术支持。
井眼与地层之间的压⼒及其平衡关系井眼与地层之间的压⼒及其平衡关系⼀、静液压⼒Pm静液压⼒是由井内静液柱的重量产⽣的压⼒,其⼤⼩只取决于液体密度和液柱垂直⾼度。
静液压⼒Pm计算公式:Pm= 0.0098ρm Hm (2—1)式中:Pm — 静液压⼒,MPa;ρm— 钻井液密度,g/cm3;Hm— 液柱垂直⾼度,m。
静液压⼒梯度Gm计算公式:Gm = Pm/ Hm = 0.0098ρm (2—2)式中:Gm — 静液压⼒梯度,MPa/m。
⼆、地层压⼒PP地层压⼒是指作⽤在地层孔隙中流体上的压⼒,也称地层孔隙压⼒。
地层压⼒PP计算公式:PP=0.0098ρP HP (2—3)式中:PP — 地层压⼒,MPa;ρP— 地层压⼒当量密度,g/cm3;Hm— 地层垂直⾼度,m。
地层压⼒梯度GP计算公式:GP = PP/ HP = 0.0098ρP (2—4)式中:GP — 静液压⼒梯度,MPa/m。
地层压⼒当量密度ρP计算公式:ρP =PP/0.0098 Hm = 102 GP (2—5)在钻井过程中遇到的地层压⼒可分为三类:正常地层压⼒:ρP=1.0~1.07 g/cm3;异常⾼压:ρP>1.07 g/cm3;异常低压:ρP<1.0 g/cm3。
三、地层破裂压⼒Pf地层破裂压⼒是指某⼀深度处地层抵抗⽔⼒压裂的能⼒。
当达到地层破裂压⼒时,地层原有的裂缝扩⼤延伸或⽆裂缝的地层产⽣裂缝。
从钻井安全⽅⾯讲,地层破裂压⼒越⼤越好,地层抗破裂强度就越⼤,越不容易被压漏,钻井越安全。
⼀般情况下,地层破裂压⼒随着井深的增加⽽增加。
所以,上部地层(套管鞋处)的强度最低,易于压漏,最不安全,所以在设计时应保证下⼊⾜够深度的套管以提⾼裸眼井段上部的地层破裂压⼒。
1.地层破裂压⼒Pf计算公式Pf =0.0098ρf Hf (2—6)式中:Pf —地层破裂压⼒,MPa;ρf —地层破裂压⼒当量密度,g/cm3;Hf—漏失层垂直深度,m。
井控计算公式1、地层压力(孔隙流体压力):(关井后)P地= P立+ P静= P立+ρ. 注:g = =水的密度=—1.07g/cm3, 正常地层压力梯度:。
2、静液压力:由静止液体的重力产生的压力。
P静= ρ. =压力梯度G ×垂深3、压力梯度:每米垂深压力的变化量。
G = P/H = ρg4、地破试验:①破裂压力:P破= P表+ρ. ②破裂压力当量密度:ρ当= 102×P破/H③漏失压力:P漏= P表+ρ. ④漏失压力当量密度:ρ当= ρm + P漏/×H5、当量钻井液密度:ρ当= ρm + 102×P立/H = 102×P地/H6、极限套压(最大允许关井套压):P a max = (ρ当一ρm).7、压井液当量密度:ρ压= 102×P地/H = P地/ = ρm + 102×P立/H =ρm + P立/8、压井液量:V压= 钻具内容积V1 + 环空容积V2,(附加—2 倍)9、重晶石量:G重=ρ重.V压(ρ重浆–ρ原浆)/ (ρ重-ρ重浆),式中:ρ重—重晶石密度,-4.20gcm310、初始循环压力:P初=低泵冲泵压+ 关井立压低泵冲泵压=钻进泵压/(钻进排量/压井排量)211、终了循环压力:P终= (重浆密度/原浆密度)×低泵冲泵压12、压井液从井口到达压井管柱底部的时间(min):t1 = V1/ (m3/min) = (l/s)13、压井液从压井管柱底部到达井口的时间(min):t2 = V2/ (m3/min) = (l/s)式中:V1为钻具内容积=(π/4). + ,V2为井眼环容=(π/4)×H×井径2m14、压井液循环总时间(min):t总= V总/ (m3/min) = 总/ (l/s)式中:t总= t1 + t2 ,V总= V1 + V215、压力系数相当于钻井液密度。
16、关闭比= P井/P油17、油气上窜速度:V上窜=〔H油层- H钻头(T见-T开)/T迟〕/T静,18、判断溢流物类型:①溢流物在环空的单位容积:Va=π/4(D2-d2),π/4=②溢流物在环空的高度:hw=ΔV/Va 式中:ΔV为溢流量m3,Va为溢流物单位环容m3/m。
现场地层压力计算地层压力是指地底下不同深度的地层对于上方地层的压力。
它是地质学和工程学中一个重要的参数,可以帮助人们了解地质构造和工程施工过程中的地层情况。
现场地层压力的计算是指在实际工程施工过程中通过现场观测和测量来得出地层压力的数值。
地层压力计算是一项复杂的工作,需要考虑多种因素。
首先,需要了解地层的岩性和物理性质。
不同的岩石有不同的密度和弹性模量,会对地层压力产生影响。
其次,需要了解地层的深度和合理的地质模型。
地层的深度越深,地层压力也越大。
最后,需要考虑到地层的应力状态。
地层的应力状态是指地层所受到的水平应力和垂直应力的大小和方向。
在石油工程中,常用三轴试验来测量地层的应力状态。
现场地层压力的计算主要有两种方法:经验公式法和力学模型法。
经验公式法是通过分析大量的勘探和施工数据,推导出的经验公式来计算地层压力。
这种方法适用于常规地质构造和常见的岩石类型。
常用的经验公式有福林公式和勘探开发常数法。
力学模型法是通过建立合理的力学模型来计算地层压力。
这种方法考虑到了地层的应力状态和物理性质,计算结果更为准确。
常用的力学模型有弹性模型和塑性模型。
弹性模型适用于较小深度的地层,考虑到了地层的弹性变形;塑性模型适用于较大深度的地层,考虑到了地层的塑性变形。
在现场地层压力计算中,需要进行多项测量和观测。
例如,通过钻孔获取地下岩石样本,进行岩性分析和物理性质测量;通过测量井孔的压力和温度,并进行流量测试来获取地层的流动性质和应力状态。
这些数据可以用于计算地层压力,并进一步指导工程施工和地质勘探。
总之,现场地层压力的计算是一个重要的工作,需要考虑多种因素并进行多项测量和观测。
只有准确地了解地层的物理性质、应力状态和地质构造,才能计算出合理的地层压力,并为工程施工和勘探提供准确的数据和指导。
在此处键入公式。
六、地层压力计算1、地层孔隙压力和压力梯度(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/cm 3; g ——重力加速度,9.81m/s 2;H ——该点到水平面的重直高度(或等于静液柱高度),m 。
在陆上井中,H 为目的层深度,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,H g p m h ⨯⨯⨯=-ρ310式中,p h ——静液柱压力,MPa ;ρm ——钻井液密度,g/cm 3; H ——目的层深度,m ;g ——重力加速度,9.81m/s 2。
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G p ——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 ——目的层深度,m ;Φ——岩石孔隙度,%;ρ——岩层孔隙流体密度,g/cm 3;ρm ——岩石骨架密度,g/cm 3。
(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,P o ——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的骨架应力),MPa 。
3、地层破裂压力和压力梯度(1)地层破裂压力(伊顿法)式中,P f ——地层破裂压力(为岩石裂缝开裂时的井内流体压力),MPa ;μ——地层的泊松比;σz ——有效上覆岩层压力,MPa ;P p ——地层孔隙压力,MPa 。
或试P P P h f +=式中,P f ——地层破裂压力。
MPa ;P h——液柱压力,MPa;P试——试验时地层破裂时的立管压力,MPa。
(2)破裂压力当量密度式中,ρf——破裂压力当量密度,g/cm3;ρm——试验时所用钻井液密度,g/cm3;P L——试验时地层漏失压力,MPa;H——裸眼段中点井深,m。
(3)地层破裂压力梯度式中G f——地层破裂压力梯度,MPa/m;P f——地层破裂压力,MPa。
4、激动压力和抽汲压力计算(1)层流情况下:(2)紊流情况下:式中,v——环空流速,cm/s;D p——管子外径,cm;D h——井眼直径,cm;n——流性指数,无因次;K——稠度系数,达因.s n/cm2;L——管柱长度,cm;ρ——钻井液密度,g/cm3;f——摩阻系数。
5、摩阻系数计算6、环空流速计算(1)封闭一关泵情况下(下钻下套管):下为正,起为负。
(2)封闭、开口一开泵(划眼、活动套管):(3)开口一开泵(一般起下钻):式中,v p——钻具平均起下速度,m/s;D p——钻具外径,m;D pi——钻具内径,m;D h——井径,m;D泵——泵排量,m3/s;Q i——钻井液进入钻具的量。
7、dc指数方程计算:式中,T——钻时,min/m;N——转盘转速,rpm;W——钻压,KN;D——钻头直径,mm;ρn——正常压力层段地层水密度,g/cm3;ρm——实际使用的钻井液密度,g/cm3。
8、正常趋向线通过下面的dc和井深之间的线性关系来表示:Y=αlgx+b式中y——井深,m;x——dc指数;b——y轴截距;α——斜率;——回归相关系数。
七、压井计算公式1、关井立管压力计算:式中,P md——钻柱内钻井液液柱压力,MPa;P p——地层压力,MPa;P a——关井套管压力,MPa;P ma——环空内受侵钻井液液柱压力,MPa;ρm——钻井液密度,g/cm3;H——-井深,m;P d——关井立管压力,MPa。
2、装有钻具回压阀的关井立管压力式中,P d——关井立管压力,MPa;P dl——停泵时立管压力,MPa;△P a——关井时套管压力升高值,MPa。
3、在循环钻井液情况下求关井立管压力式中,P d——关井立管压力,MPa;P T——压井时立管总压力,MPa;P ci——压井时的循环压力,MPa。
4、压井所需钻井液的新密度计算:式中,P p——地层流体压力,MPa;P e——附加压力,一般为(0.980-2.940)MPa;H——井深,m;ρml——压井所需钻井液的新密度,g/cm3。
5、压井循环时立管总压力计算:式中,P d——关井立管压力,MPa;P c——一定排量压井循环时钻柱内钻头水眼环形空间内流动阻力的循环压力,MPa;P e——考虑平衡安全时的附加压力,MPa;P T——立管总压力,MPa。
6、初始循环压力计算:式中,P Ti——初始循环压力,MPa。
P d——关井立管压力,MPa;P ci——低泵速下,如25、30、35、40、45、50冲/分记录下来的立管压力,MPa;P e——附加压力值,MPa;7、终了循环压力计算:式中,ρml——压井时所需钻井液密度,g/cm3;ρm——关井时钻柱内未气侵钻井液密度,g/cm3;P ci——不同排量循环时立管压力,MPa;P Tf——用ρml钻井液密度循环终了时立管总压力,MPa;P cf——终了循环压力,MPa。
8、压井钻井液刚泵入钻柱时立管初始循环总压力式中,P Ti——压井钻井液刚泵入钻柱时立管初始循环总压力,MPa;P d——关井立管压力,MPa;P ci——压井流量下的循环压力,MPa;P e——安全附加压力,MPa。
9、压井钻井液到达钻头时的立管终了循环总压力式中,P Tf——压井终了循环总压力,MPa;ρml——压井时所需钻井液密度,g/cm3;ρd——关井时钻柱内未气侵钻井液密度(钻柱内钻井液密度),g/cm3;P ci——压井流量下的循环压力,MPa。
10、压井钻井液从地面到达钻头时所需时间式中,t d′——压井钻井液从地面到达钻头时所需时间,min;V d——钻具内容积,L/m;H——井深,m;Q r——压井流量,L/s;Q r=(1/3~1/2)Q;Q——正常钻井时钻井泵实发流量,L/s。
11、压井钻井液充满环空所需循环时间式中,t a——压井钻井液充满环空所需循环时间,min;V a——井眼环空容积,L/m;H——井深,m;Q r——压井流量,L/s;Q r=(1/3~1/2)Q;Q——正常钻井时钻井泵实发流量,L/s。
12、油气上窜速度计算公式(1)迟到时间法式中,V——油气上窜速度,m/h;H油——油气层顶部深度,m;H钻头——循环钻井液时钻头所在深度,m;t迟——钻头所在深度迟到时间,h;t——从开泵循环到见到油气显示的时间,h;t静——从停泵起钻至本次开泵的总静止时间,h。
(2)相对时间法对于相同井径的井眼,应用该方法计算比较简单,并且更准确。
①钻头深度等于油层顶部深度式中,V——油气上窜速度,m/h;H钻头——循环钻井液时钻头所在深度(与油层顶部深度相等),m;t l——循环时油气显示时间,h;t2——从开泵循环到见到油气显示的时间,h;t静——从停泵起钻至本次开泵的总静止时间,h。
②钻头深度大于油层顶部深度式中,V——油气上窜速度,m/h;H油——油气层顶部深度,m;t l——循环时油气显示时间,h;t2——从开泵循环到见到油气显示的时间,h;t静——从停泵起钻至本次开泵的总静止时间,h;△h——油层厚度,m。
八、钻井液计算公式1、井内钻井液量计算式中,V——井内钻井液量,m3;D——井径,in;H——井深,km。
现场速算近似公式:式中,V——井内钻井液量,m3;D——井径,m;H——井深,m。
2、环空上返速度计算式中,D井——井径(或钻头直径),in;d柱——钻柱外径,in;Q——钻井液排量,l/s。
3、钻井液循环时间计算式中,V井——井筒容积,l;V柱——钻柱体积,l;Q——钻井液排量,l/s;T——钻井液循环一周的时间,min。
4、配钻井液所需粘土和水量的计算(1)粘土量的计算。
(2)水量的计算。
式中,W土——所需粘土的重量,t;V——所需钻井液量,m3;ρ水——水的密度(淡水为1);ρ土——粘土的密度,g/cm3;ρ——钻井液的密度,g/cm3;Q水——所需水量,m3。
5、加重剂用量计算式中,W加——所需加重剂的重量,t;ρ原——加重前钻井液的密度,g/cm3;ρ重——加重后钻井液的密度,g/cm3;ρ加——加重料的密度,g/cm3。
6、降低钻井液密度时加水量的计算式中,Q——所需水量,m3;V原——原钻井液体积,m3;ρ原——原钻井液密度,g/cm3;ρ稀——稀释后钻井液密度,g/cm3;ρ水——水的密度,g/cm3。