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
H
P G P
p =
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
H
P G o
o =
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 +--=
)(1σμ
μ
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
H P
L
m f ⨯⨯+=-31081.9ρρ
式中，ρf ——破裂压力当量密度，g/cm 3
； ρm ——试验时所用钻井液密度，g/cm 3
； 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
H
P H P G L
m f f +⨯==-81.9103ρ 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：
p
h n
p h sw
D D L K n n D D v
p -⋅⋅
⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+-=4.0)12(4 (2)紊流情况下：
p
h sw
D D v L f p -⋅⋅⋅=2
2.0ρ
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
/cm 2
； L ——管柱长度，cm ；
ρ——钻井液密度，g/cm 3；
f ——摩阻系数。
5、摩阻系数计算
n
n n
n p n b
n
n K v D D n b n a a f )312(
12)(Re 7/)lg 75.1(50/)93.3(lg Re /12+⋅⋅-⋅=
-=+==--ρ
6、环空流速计算
(1)封闭一关泵情况下(下钻下套管)：
)5.0(5.1222p
h p
p D D D v v -+±=
下为正，起为负。
(2)封闭、开口一开泵(划眼、活动套管)：
)
4
)5.0(5.1222222p h p
h pi
p p D （D
Q D
D D D v v -+
--+
±=π泵
(3)开口一开泵(一般起下钻)：
)
(4
)5.0(5.12222
2
2
p
h
i
p
h pi
p p D D Q D D D D v v --
--+
±=π
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，m 3
/s ； Q i ——钻井液进入钻具的量。
7、dc 指数方程计算：
m n
D
W NT dc ρρ.)
0684.0lg()
282
.3lg(
= 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/cm 3
； ρm ——实际使用的钻井液密度，g/cm 3
。
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
