泥浆加重稀释、环空容积计算表
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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ρρρρρV三、稀释加水量Q 水=)()(水稀释后稀释后原浆原浆量水ρρρρρV四、泥浆上返速度V 返=)d (7.1222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.kp 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=7.5Q 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=4e 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 =232221 d d d九、喷咀水功率 N咀=7.5 Q p 咀=4e 23d c Q .11.0十、喷射速度过 v 射=2e dQ 12.74c 十一、冲击力 F 冲 =2e 2d Q .12.74ρ十二、环空返速V=22 d DQ 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 =232221 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。
石油钻井液计算公式1.粘土量的计算:W土=γ土V泥(γ泥-γ水)/(γ土-γ水)2.水量的计算:Q水= V泥- W土/γ土式中:W土——所需粘土的重量, kgV泥——所需泥浆量,m3;γ水——水的密度kg/ m3 ,γ土——粘土的密度kg/ m3 ,γ泥——泥浆的密kg/ m3 ,Q水——所需水量m33.加重计算:W加=γ加V原(γ重-γ原)/(γ加-γ重)式中:W加——所需加重剂的重量γ原——加重前的泥浆密度γ重——加重后的泥浆密度γ加——加重剂的密度V原——加重前的泥浆体积4.稀释计算Q= V原(γ原-γ稀)γ水/(γ稀-γ水)式中:Q——所需水量V原——原泥浆体积γ原——原泥浆密度γ稀——稀释后的泥浆密度γ水——所加水的密度5.循环周计算T=(V井-V柱)/60Q泵式中:T——泥浆循环一周的时间minV井——井眼容积lV柱——钻柱体积lQ泵——泥浆泵排量,l/s6.泥浆上返速度计算V返=12.7 Q泵/(D井2-D柱2)式中:V返——泥浆上返速度, m/sQ泵——泥浆泵排量l/sD井——井径, cmD柱——钻柱外径, cm7.井漏速度计算V漏=Q漏/t时式中;V漏——漏失速度, m3/hQ漏——在某段时间里的漏失量, m3t时——漏失时间h8.流变参数计算(1) 表观粘度:A V=1/2Ø600 (mpa.s)(2) 塑性粘度: PV= Ø600- Ø300 (mpa.s)(3) 动切力: YP=0.478(Ø300-PV) (pa)(4) 流性指数: n=3.322lg(Ø600/ Ø300)(5)稠度系数: K=0.478 Ø300/(511n) (pa.s n) 9. 油气上窜速度(迟到时间法)的计算V=(H油-H钻头t/t迟)/t静式中:V: 油气上窜速度,m/s;H油:油气层深度,m;H钻头:循环钻井液时钻头所在深度,m;t迟:井深(H钻头)米时的迟到时间,min;t:从开泵循环至见油气显示的时间,min;t静:静止时间,即上次起钻停泵至本次开泵的时间,min。
※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23=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/mb2.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/cmx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)+( 100x关井立管压力/MPa宁井深/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3力=1.96MPa F套=2.94MPa若取安全附加泥浆密度=1.67 g/cm 问:关井时应采用泥浆密度为多大合适?3解:1.20+{100X(1.96+1.67 }十1000=1.56 g/cm 的泥浆密度合适※泥浆降低密度所需加水量/m 3={原桨体积/m 3X (原浆密度-加水稀释后的泥浆密度)}十(加水稀释后的泥浆密度-水的密度)※泥浆容量计算1井眼容量/m3= {井眼直径2/寸X井深,m}- 20002泥浆圆罐容量/m3=(3.14宁4)X罐直径2/m X罐高/m※泥浆上返速度的计算,米/ 秒泥浆上返速度=12.7X {泥浆泵排量,升/秒十(井径2/cm -钻具外径2/厘米)}注井径,钻具一般以英寸为单位:1英寸/in=25.4毫米=2.54厘米※泥浆循环一周的时间/ 分钟=循环泥浆体积/升十{60秒X泥浆泵排量(升/秒)}※泥浆从地面到达钻头的时间/ 分钟=(1OOO X钻具内容积/m3)^(6O X泥浆泵排量,升/秒)※泥浆从钻头到达地面的时间/ 分钟=(1000 x环空容积/m3)十(60X泥浆泵排量,升/秒)※泥浆当量循环密度=井内泥浆密度+(10X环空循环压力损失,千克/厘米2)*井深/米※坂土浆的配制1.钙土粉—水:钙土粉:Na2CO3=1000m3:70t:4.2t32.钠土粉—水:钠土粉=100m3:5t※循环周循环周时间(min)=泥浆总体积/L - (60X泥浆泵排量L/S)※上返速度上返速度(m/s) =(12.7 X泥浆泵排量L/S)-(井径2/cm -钻具外径2/cm)※泥浆中处理剂加量计算处理剂的加量%=(液体处理剂体积或固体处理剂重量)+泥浆体积X 100%在计算时要注意体积单位和重量单位相对应(毫升-克,升-公斤,方-吨)※当量循环密度计算当量循环密度二钻井液静密度+动切应力宁18.3(井径曲-钻杆直径cm)+ 速※泥浆泵各种钢套系数泵排量L/S=泵冲X泵钢套系数X上水率※压水眼需重浆体积计算公式0.00981原浆密度P1*井深=0.00981*井深*混浆密度P2例如井深6530m原浆P: 1.77,重浆P: 1.99,钻杆内需空80m,求要打多少重浆压水眼0.00981*1.77*6530=0.00981*1.99*XX=混浆密度X=113.38/(0.00981*1.99)X=1.80钻杆内容积=(6530-80 *11.35=73m373*1.99-1.99*Y+1.77*Y=1.80*73Y=原浆体积换算成73*1.99-73*1.80=1.99*Y-1.77*Y 73*(1.99-1.80)/(1.99-1.77)73-Y=重浆体积。
终—终了立管压力,MPa ;压—压井所用泥浆密度,g/cm 3;—低泵速时立管压力,MPa。
低立—使用泥浆密度,g/cm3;m、加重剂量:W加=r加* V*(r压-r m)/(r加-r压)—加重剂用量,T;加—加重剂密度,g/cm3;加—加重前原泥浆体积,m3;—压井泥浆密度,g/cm3;压—使用泥浆密度,g/cm3;m=(V总-V钻体)/60Q周—泥浆循环一周时间,min;周—井眼容积,L;总—钻柱体积,L;钻体=12.7Q/(D2-d2)返—泥浆上返速度,m/s;返D—井眼直径,cm;d—钻柱外径,cm。
=D径2/2km—千米井眼容积,m3;km—井径,in。
径=(D2-d2)/12.73环H—卡点深度,m;P—钻杆连续提升时平均拉力,T;L—钻杆连续提升时平均伸长,cm;K—计算系数;K=EF/105=21F。
6公斤/厘米22。
钻杆60(2 3/8″×7.112) 24960(2 3/8″×8) 27473(2 7/8″×9) 38089(3 1/2″×9.35) 491114.3(4 1/2″×10.92) 745127(5″×9.19) 715139.7(5 1/2″×10.54) 898139.7(5 1/2″×9.17) 790139.7(5 1/2″×7.72) 670Ф60×5 180Ф73×5.5 240Ф89×6.5 37514、钻杆允许扭转圈数:N=扭转系数(圈/米)×卡点深度114.3(4 1/2″) D级钢0.00441 E级钢0.00638127(5″) D级钢0.00404 E级钢0.0055139.7(51/2″) D级钢0.00368 E级钢0.0050273(2 7/8″) D级钢0.00957 E级钢0.01340η塑=φ600-φ300 厘泊=5(φ300-η塑) 达因/厘米2表观=1/2φ600 厘泊η=3.3221g φ600/φ300φ600/(500n)达因秒/厘米21、油气上窜速度:V油=(H油-H钻头*t/t迟)/t静V油—油气上窜速度,米/小时;H油—油气层深度,米;H钻头—循环泥浆时钻头所在深度,米;t—从开泵循环到见油气显示的时间,分;t迟—钻头所在井深时的迟到时间,分;t静—泥浆静止时间,小时。
※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/mb2.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)※泥浆容量计算1.井眼容量/m3﹦{井眼直径2/寸×井深,m}÷20002.泥浆圆罐容量/m3=(3.14÷4)×罐直径2/m×罐高/m※泥浆上返速度的计算,米/秒泥浆上返速度=12.7×{泥浆泵排量,升/秒÷(井径2/cm - 钻具外径2/厘米)} 注:井径,钻具一般以英寸为单位:1英寸/in=25.4毫米=2.54厘米※泥浆循环一周的时间/分钟=循环泥浆体积/升÷{60秒×泥浆泵排量(升/秒)}※泥浆从地面到达钻头的时间/分钟=(1000×钻具内容积/m3)÷(60×泥浆泵排量,升/秒)※泥浆从钻头到达地面的时间/分钟=(1000×环空容积/m3)÷ (60×泥浆泵排量,升/秒)※泥浆当量循环密度=井内泥浆密度+(10×环空循环压力损失,千克/厘米2)÷井深/米※坂土浆的配制1.钙土粉—水:钙土粉:Na2CO3=1000m3:70t:4.2t2.钠土粉—水:钠土粉=100m3:5t※循环周循环周时间(min)=泥浆总体积/L÷(60×泥浆泵排量L/S)※上返速度上返速度(m/s) =(12.7×泥浆泵排量L/S) ÷(井径2/cm - 钻具外径2/cm)※泥浆中处理剂加量计算处理剂的加量%=(液体处理剂体积或固体处理剂重量)÷泥浆体积×100% 在计算时要注意体积单位和重量单位相对应(毫升-克,升-公斤,方-吨)※当量循环密度计算当量循环密度﹦钻井液静密度+动切应力÷18.3(井径cm﹣钻杆直径cm)+速※泥浆泵各种钢套系数泵排量L/S=泵冲×泵钢套系数×上水率※压水眼需重浆体积计算公式0.00981*原浆密度P1*井深=0.00981*井深*混浆密度P2例如井深6530m原浆P:1.77,重浆P:1.99,钻杆内需空80m,求要打多少重浆压水眼0.00981*1.77*6530=0.00981*1.99*XX=混浆密度X=113.38/(0.00981*1.99)X=1.80钻杆内容积=(6530-80)*11.35=73m373*1.99-1.99*Y+1.77*Y=1.80*73Y=原浆体积换算成73*1.99-73*1.80=1.99*Y-1.77*Y73*(1.99-1.80)/(1.99-1.77)73-Y=重浆体积。