油气井井筒压力计算
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压井计算公式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。
附件6:常用压井计算公式常用压井计算公式1、地层压力P PP P=P d+0.0098γHP d:关井立管压力,MPa。
γ:钻柱内未受侵钻井液密度,g/cm3.H:井深,M.2、压井泥浆密度γ1γ1= P P/(0.0098*H) 或γ1=γ+Δγ(g/cm3)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。
实际压井泥浆密度要附加一个值,油井附加0.05-0.10 g/cm3,气井附加0.07-0.15 g/cm3,最终确定的实际压井密度不能大于表层角或井漏处地层破裂当量密度。
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4.2g/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:套管角或井漏堵漏处承压试验时所该处承受的最大压力P1:关井试压时套压值,MPa。
γ:试压时钻井液密度,g/cm3.γ2:溢流关井时的钻井液密度,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(P∝Q2)。
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。
7、压井终了循环压力P TfP Tf=γ1*P Ci/γ (MPa)8、加重钻井液到达钻头所需的时间TT=V d H1/(60*Q) (分)V d:钻杆内容积,升/米。
H1:钻头所在井深,米。
Q:压井时的排量,升/秒。
9、加重钻井液从钻头处到充满环空(到达井口)所需时间T1T1=V a H1/(60*Q) (分)V a:环空容积,升/米。
10、压井后钻进所需的钻井液密度γ2γ2=γ1+γe(g/cm3)γe:附加钻井液密度,g/cm311、钻进中所需的加重泥浆量V一般加重泥浆量按井筒容积的2倍计算。
井筒压力分布计算的实用方法石油工程与环境工程学院
1.根据井深信息,将井筒分成多个等高段,并确定每个等高段的深度范围。
2.根据井筒里管柱和井壁的物性参数(例如渗透率、孔隙度、粘度等)、流体参数(例如流体密度、粘度等)和生产参数(例如注入流量、产能等),计算每个等高段的径向渗透率和产能指数。
3.根据压力初始化条件,例如表层压力或者已知深度处的压力值,计算各个等高段的初值。
4.从井底开始,利用数值计算方法(例如有限差分法、有限元法等)逐个等高段计算各个深度处的压力。
5.根据井筒内的流体流动方程,设置边界条件,例如井底为产气井或注水井,确定产气或注水量。
6.通过迭代求解,直到各个深度处的压力趋于稳定。
上述是计算井筒压力分布的一般步骤,但实际计算中还需要考虑一些特殊情况,例如考虑井筒内的多相流体、非稳态流动以及储层非均质性等因素。
在实际应用中,通常使用计算机软件进行井筒压力分布的计算。
常用的软件包括PROSPER、ECLIPSE等。
这些软件可以根据输入的井筒和流体参数进行自动计算,并输出各个深度处的压力分布情况。
总结起来,井筒压力分布计算是石油工程中的重要计算工作,通过使用稳态径向流模型和计算机软件,可以得到井筒内不同深度处的压力分布情况,为石油开采及井筒设计提供依据。
油气井井筒压力计算1.基本原理Qg+Qo+Qw=Qp其中,Qg、Qo、Qw分别表示气体、原油和水的流量,Qp表示产油井的总流量。
在井筒中,油气流体受到一定的摩擦阻力和管壁压力的影响,因此,井筒内的总压力可以表示为:P = Pp + Pfr其中,Pp表示地层压力,Pfr表示摩阻压力。
2.常用公式(1)钻井液压力:在钻井过程中,钻井液的压力对井筒内流体产生一定的影响,可以根据钻井流体的密度和流动速度计算钻井液压力。
常用的计算公式如下:Pd=0.052DpρmV^2其中,Pd表示钻井液压力,Dp表示钻井井眼直径,ρm表示钻井液密度,V表示流动速度。
(2)摩流压降:摩流压降是指油气流体在井筒内流动过程中受到摩擦阻力的影响,引起井筒内压力的降低。
常用的计算公式如下:其中,Pfr表示摩阻压力,γf表示流体密度,L表示井筒长度,Q表示产出流量,D表示井筒直径。
(3)地层压力:地层压力是指地层中油气和地层水所受到的压力,可以通过测井数据或经验公式进行估算。
常用的估算方法有:Pp = ρgh其中,Pp表示地层压力,ρ表示地层流体密度,g表示重力加速度,h表示地层深度。
3.计算过程(1)根据钻井液密度、流动速度、井段直径等参数计算钻井液压力。
(2)根据产出流量、井筒长度、井段直径等参数计算摩阻压力。
(3)根据地层流体密度、地层深度等参数计算地层压力。
(4)将钻井液压力、摩阻压力和地层压力进行相加,得到井筒内总压力。
通过以上计算,可以得到油气井井筒内的压力分布情况,为后续的油气开采和井口流体处理提供科学依据。
总结:。
试油气中若干计算问题一.纯气井在已知井口压力时井筒各点压力的计算公式:T ΓT T W M =P i =P 井口。
e 1.251x10-6 Li其中:P 井口: 井口压力P i :任意点压力ρ :天然气密度L i :任意点井深二.套管最大掏空深度根据目前的套管强度和固井情况,如果排液超过一定的深度,提高就可能被压力挤毁,所以需根据油套封固情况,来确定套管许最大掏空深度(如图1所示)ρ当P 外—P ≥S.S 套时套管就会被挤毁油套封固压力主要来自管外泥浆柱,地层压力以及岩石侧压力 ①管外泥浆柱压力水泥封固时由于套管偏心,泥浆性质及顶替效率的影响会使泥浆未顶替出,它会对套管产生挤压力。
②地层压力由于异常高压存在,对于地层压力一般比较难于确定,通常采用钻井时该井段的管外泥浆压力作为地层压力③岩石侧压力两种情况,对于非可塑地层岩侧压力来源上覆岩层压力此时仍可以把管外泥浆柱压力作为套管挤压力,对于可塑性地层(岩盐和钾碱条带分布区)由于岩层的蠕动,套管将承受这些塑性流动的力,需加岩石的侧压系数K注:对于生产井还应考虑注水压力的影响所以计算套管许掏空深度分非可塑地层和可塑地层1非可塑性地层(本计算方法已考虑套管抗挤安全系数)P外=ρ1gh P =ρ2g(h-l)P外-P≤P r/k c——————⑴若采用国际单位P外=ρ1gh=hρ1/101.97mpa(g=9.807)ρ1单位g/cm3h单位 mP=(h-l)ρ2/101.97(同上)其中:P r——抗挤压强度P——抗内压强度代入(1)式可以推出:L≤101.97/ ρ2-h(ρ1-ρ2)取最大值:l=101.97 P r/ k cρ2- h(ρ1-ρ2)/ ρ2其中:h---新确定的套管抗挤薄弱点深度P r---查表可知k c———一般性质1.05-1.10《钻井测试手册》《试油技术规范》取:1.105但是应根据固井,套管磨损程度来确定2可塑性地层将P外=ρ1h/101.97P外= k hρ3/101.97= KG0 h/1000mpa 其中:k—侧压系数一般岩石侧压系数取0.42-0.8之间岩盐层和钾碱层几乎接近于1ρ3——岩石密度G0—上覆岩层压力⒊h值的取值:h一般根据套管下深,异常高压层,岩盐层和钾碱层深度来确定⒋当井内为天然气时,油本部分内容可以算出的最低套压P=Pе 1.251×10-4ρh根据:P外-P h≤P r/ k c可以求出最低套压P=1/е 1.251×10-4ρh(hρ1/101.97-P r/ k c)三.套管最高关井压力由于井筒内流体介质不同,流体压力计算公式不同,故分为两种情况:⒈井内为天然气时,井筒存在两处薄弱环节:①井口裸露段和升高短节②套管抗内压最薄弱段,所以应考虑分别计算取其最小值:①井口部分:P wmax1= P b1/n1②最薄弱段: P wmax2= 1/е 1.251×10-4ρ((根据P外-P h≤P b2/ h2推出)P wmax=min [P wmax1 ×P wmax2]其中:P b1,P b2:分别为井口和套管抗内压强度n1 , n2 : 根据《钻井测试手册》n1=1.5n2=1.05⒉井筒内为液柱(ρ4)时根据:hρ4/101.97+P套-hρ1/101.97≤P b2/n2推出:P套=P b2/n2+h/101.97(ρ1-ρ4)------⑵四.天然气井二项式方程式求无阻流量和计算产量的方法⒈在只知道一个流压P下的气产量Q地层压力P e的情况下可以解决的问题:①根据的推导公式求绝对无阻流量Q ab=②根据无阻流量和二项式方程式求出:P2e-P2=AQ1+BQ21P2e-P2ab=AQ ab+BQ2abB=[(P2e-P2ab)/Q ab-(P2e-P2)/Q1]/(Q ab-Q g)=P2e-P2/Q-BQ1③根据A、B、P e值可以折算压力下的产量,验证某一井口下产量是否对⒉在可知两个流压P P和两个产量Q Q及P的情况下①可以求出 A B值②可以求出无阻流量③根据A B P e可以折算压力下的产量验证某一井口压力下产量是否对。
油井压力计算1. 引言油井压力是指油井产生的液体在井筒内的压力状态。
准确计算油井压力对于油田管理和生产效率的提高至关重要。
本文档旨在介绍油井压力计算的基本原理和常用方法。
2. 压力计算公式常用的油井压力计算公式如下:2.1 理想气体状态方程理想气体状态方程描述了气体在一定温度和压力下的关系,可用于计算气体的压力。
公式如下:P = R * T / V其中,P表示压力,R为气体常量,T为温度,V为气体体积。
2.2 Darcy-Weisbach公式Darcy-Weisbach公式用于计算流体在管道中的压力损失。
公式如下:ΔP = f * (L / D) * (V^2 / 2g)其中,ΔP表示压力损失,f为摩阻系数,L为管道长度,D为管道直径,V为流速,g为重力加速度。
2.3 Erosional压力计算公式Erosional压力计算公式用于考虑气固两相流情况下管道的压力损失。
公式如下:ΔP = f * (L / D) * (Vg^2 / 2g)其中,ΔP表示压力损失,f为摩阻系数,L为管道长度,D为管道直径,Vg为气相流速,g为重力加速度。
3. 压力计算实例下面以一个实际油井为例,展示油井压力计算的具体步骤:1. 根据油井地层数据,确定地层温度和压力,计算气体体积和密度。
2. 根据实际井筒长度和直径,计算管道摩阻系数和流速。
3. 利用相应的压力计算公式,计算出压力损失。
4. 根据压力损失和地层温度、压力,计算出油井内的压力值。
4. 结论油井压力计算是油田管理的关键环节,准确计算油井压力有助于提高生产效率和合理调整油井运行参数。
本文档介绍了常用的压力计算公式和实例,希望对读者有所帮助。
4 波动压力概念、计算方法及应用4.1波动压力的概念油气钻井过程中, 经常进行的作业是将管柱起出或下入充满钻井液的井眼, 起钻、下钻、下套管或衬管等是这种作业的主要形式。
由于管柱的顶替作用, 将会导致井眼内钻井液的流动, 从而在井内产生附加的压力。
因起下钻速度不均匀等, 这种附加压力的数值在管柱起出或下入的过程发生变化。
钻井工作者通常将这种现象称为压力波动(Pressure Surge), 将附加压力的数值称为波动压力。
习惯上将波动压力分为激动压力(挤压压力)和抽吸压力两种。
若波动压力使井内总压力增加, 则称为激动压力或挤压压力; 若波动压力使井内总压力减小, 则称为抽吸压力。
国外分别将激动压力和抽吸压力称为Surge Pressure 和Swab Pressure。
4.2波动压力产生的原因及变化规律从30年代中期初步认识到起下管柱时井下存在波动压力至今, 人们对波动压力进行了大量理论及实验的研究。
已经从根本上掌握了波动压力产生的原因和过程。
下面以Burkhardt 于60年代初在现场实测得到的波动压力数据为依据来说明波动压力产生的过程及其变化规律。
Burkhardt实测了在一口下过套管并固井的浅井中下入单根套管过程中下入速度、加速度及井底波动压力的变化曲线。
图1-1是其实验井的井身结构情况。
实验的有关参数如下:总井深: 640米已下套管尺寸: 下深640.1m(2100')内径22.44cm外径24.448cm(9-5/8")下入套管尺寸: 内径16.17cm外径17.78cm(7")泥浆性能: 密度1294kg/cm3PV=0.013 Pa·SYP=0.391kgf/m2下钻井深: 585.5m(1920') 图1-1 井眼几何结构图下一节套管过程中测得的套管的下入速度和加速度曲线如图1-2所示。
图中向下的速度和加速度为正值, 向上的速度和加速度为负值。
考虑井筒热效应的气体井底压力计算摘要:将井筒热效应考虑成一维热对流,将地层简化成热传导,使用Ramey定义的综合换热系数将井筒温度与地层温度联系起来,从而建立温度方程,通过解析求解得到温度变化函数.由气体状态方程将温度与压力联系起来,得到由于温度变化而产生的附加压力,将这一附加压力通过内边界条件加入到气体渗流方程中,最终得到考虑井筒热效应的井底压力表达式(详见油田一个实例验证了考虑热效应时井底压力表达式的正确性.符号表T/℃地层温度ρ/ (kg·m-3 ) 地层中岩石及流体的综合密度T W/℃井筒温度 C/(J·kg-1·℃-1 )地层中岩石及流体的综合比定压热容λ/(w·m-1·℃-1 ) 地层中岩石及流体的综合热传导系数u/(W ·m ) 井简单位长度的热通量U/(W·m-2·℃-1) 地层与井筒之间的综合热传导系数T C/℃气井产层的地层温度T O/℃地面温度Q/(m-3·s-1 ) 流体的体积流量g/(m ·s-2 ) 重力加速度r w/m 井筒半径Dj/(℃ ·m-1 ) 对应于气体的常数T Gj/(℃ ·m ) 第j层的地层静温梯度K0(χ) 零阶虚宗量Bessel函数K1(χ) 一阶虚宗量Bessel函数J0(χ) 第一类零阶Bessel函数Y0(χ) 第二类零阶Bessel函数J1(χ) 第一类一阶Bessel函数Y1(χ) 第二类一阶Bessel函数p/MPa 气体压力T/℃气体温度M 气体摩尔量μ/(MPa·s-1)粘度z 偏差因子C g/(MPa)-1 压缩系数R 普适气体常数k/μm2 多孔介质渗透率φ孔隙度q/(m3·d-1) 气体流量B 气体的体积系数C/(m3·(MPa)-1 )井筒存储常数h/m 气藏有效厚度S 表皮因子r w/m 油井半径下标j 第j层的物理量及参数w 井筒中的物理量及参数f 与流体有关的物理量及参数i 初始状态的物理量及参数0引言在气井试井分析中几乎没有考虑井筒温度变化对井底压力的影响,但对温度研究及气体渗流的研究国内外已开展了大量的研究工作.Ramey等[1]在1962年提出了符合实际情况的简化井筒传热模型,建立了井内温度与井深和生产试井的函数关系式,它是在只有油管和套管内有流体流动、而地层没有流体流动的条件下建立起来的,迄今为止仍被广泛地应用.1991年Hasan[2] 用Ramey的思路,根据能量平衡的方法建立了求解两相流温度分布模型,并且也考虑了焦耳一汤姆森效应.由于Ramey模型只适合不可压缩液体和理想气体,1992年Alive等[3] 推广了Ramey的方法,推广到真实气体,并且Alive的模型是个比较全面的模型,可用于多相流、任意真实气体、任意倾斜角的井筒,而且也考虑了焦耳一汤姆森效应和摩擦力等.2000年Tian等[4]建立计算井筒温度的水力学模型,在他们的模型中流体密度的参数是作为瞬时变量来处理的,并且他们的模型可应用于生产井和注人井,而且考虑了相变.2003年Holmes等[5] 提出了漂移流模型来求解多相流井筒中的温度分布,这种模型的优点在于模型是连续的,而且求解速度比较快,但是要有大量经验参数,这些参数是通过模拟试验获得的.2004年Cazarez-Candia等[6]改进了Alive模型中将压力梯度作为常量的不足,在他们的文献中压力是作为变量来处理的国内也有许多学者研究井筒温度问题,2000年姜晓燕等[7]对温度试井解释方法进行了研究2001年安耀清等[8] 对地面温差与稠油产能关系进行了分析;2002年卢德唐等[9]提出了多层地层中的井筒及地层温度解析解;2003年汪泓[10]建立了电加热的井筒温度场模型;2004年单学军等[11]对稠油开采中井筒温度影响因素进行了分析;2005年郭永存等[12]建立了地层静温预测的非牛顿流体数学模型.国内外的学者对气体渗流研究较多[13] ,气井的井底压力计算一般都使用拟压力法,同时都假设温度不变.但在气体的生产中,由于产层温度较高,当气体流过井筒时,井筒与地层不断的交换热量,使得远离产层处的井筒附近地层温度升高.当关井(尤其地面关井)时,井筒附近的温度逐渐恢复到地层静温,如果在远离产层处进行压力恢复测试,由于气体压力受温度影响较大(近似呈线性关系),对恢复压力的计算就必须考虑温度影响.1 数学模型1.1 井简中的温度模型当气体在井筒中流动时,考虑到地层不同深度岩石类型不同,当气井生产时,井筒中的气体通过对流传递热量,然后通过环空、水泥环等与地层进行热量交换,由热传导进入地层,假设地层是由个具有不同的热力学及物理性质的多孔介质层组成,整个系统由井筒区、热表皮区(包括套管、环空、水泥环等)及地层三部分组成(如图1,图2所示).计算井筒中的温度采用以下假设:(I)同流动中的流体热对流相比,井筒中的流体垂直方向的热传导可忽略不计.(Ⅱ)每个小层中的热力学参数、物理性质参数及初始温度梯度为常数.(Ⅲ)与水平方向的热流量相比,地层中垂直方向的热传导可忽略不计.(IV)用热表皮处理地层与井筒之间的热流量,同时引进热量储存常数.图1 井筒和地层温度分布曲线图2 给定时间下生产井温度剖面图(实例) 根据以上假设,地层第j层的热传导方程为(1)在井筒中,流体的控制方程(2)由Ramey定义的综合热传导系数 Uj,可表示为(3)初始及边界条件可写成:(4)(5)(6)(7)(8)式中定义如下的无量纲量:(I)无量纲地层及井筒温度TDj ,TWD定义为(II)无量时间及无量纲距离tD,rD,zD定义为(Ⅲ)热表皮、无量纲热储存常数及热力学参数比STj, j,mj定义为(IV)Laplace空间上的无量纲地层及井筒温度定义为根据上述定义的无量纲量,可以给出Laplace空问上温度所满足的方程及定解条件:(9)(10)(11)(12)(13)(14)式中,求解上述方程,可以得到Laplace空间上的无,量纲地层及井筒温度分别为(15)(16)式中,使用围道积分可以得到方程(15)、(16)的Laplace解析反演解,即无量纲井筒温度、地层温度分布实空间的解对第一层,无量纲井筒温度可表示为(17)式中,对于j=2,3,4,⋯,n层,无量纲井筒温度可表示成式中,地层无量纲温度分布可表示为(19)式中,1.2 气体渗流方程气体状态方程(20)达西定律(21)连续性方程(22)将气体的状态方程(2O)、达西定律(21)代人连续性方程(22)(不考虑源汇项,可以得到(23)在等温条件下,M/RT是常数,这样式(23)变成:(24)在 为常数的条件下,方程(24)的左边项可写为(25)根据定义的气体压缩系数方程 (25)可以变为(26)定义气体的拟压力函数,于是(27)(28)整理式(28)、(27)和(26)并代人式(25),最后得到气体拟压力所满足的方程为由于气体拟压力φ单位是MPa /mPa·S,所以气体拟压力φ的数值很大,这在数值输出及图形输出上,有许多不便之处.因此,在实际的压力计算中,常用气体标准压力re(p)代替气体拟压力φ,气体标准压力m(p)的定义为:.这样,方程(29)变为(30)使用无量纲方程考虑井筒漏摩影响后的气体渗流方程及定解条件为(为方便起见以均质无限大地层为例)(31)(32)(33)(34)式中,分别为无量时间及无量纲拟压力;为无量纲井筒存储常数;IT/WD为井底拟压力;mTD为温度引起的附加拟压力,温度可以从方程(19)中计算,再由气体状态方程(20)可计算由于温度引起的附加压力,最后由拟压力表达式计算温度引起的附加拟压力.2、结果及讨论对拟压力方程进行求解(受文章篇幅限制这里仅给出计算结果,其中未考虑温度变化的方程求解请参见文献[13]),可以得到考虑温度变化的井底压力变化曲线,图3给出了组合参数时未考虑温度变化井底无量纲拟压力及拟压力导数与无量纲时间图.这是一个标准的图版,当时间较小时无量纲拟压力及拟压力导数曲线重合,且/T/WD—tD/CD,当时间趋于无限大时,拟压力导数趋于1/2.图3 未考虑温度变化的拟压力曲线图4是考虑温度变化的气井井底拟压力及导数双对数曲线,这里假设地层各层的热力学参数相同,根据热表皮s 及无量纲热储存常数的定义可以组合为J。
井筒压力计算报告一、引言井筒压力(Wellbore pressure)是指钻井过程中井筒内的压力状态。
准确计算井筒压力对于控制井筒稳定、评估井筒强度以及预测井底压力等方面都具有重要意义。
本报告将通过数学模型和计算方法,对井筒压力进行详细的计算和分析。
二、数学模型井筒压力的计算可以通过以下的方程模型来实现:P = Rho * g * h + P_static + P_d其中,P为井筒压力,Rho为井液密度,g为重力加速度,h为井深,P_static为静态压力,P_d为动态压力。
三、计算方法1.静态压力的计算:静态压力主要指的是井液的静态部分所施加的压力。
其计算可以通过以下公式来实现:P_static = Rho * g * h_static其中,Rho为井液密度,g为重力加速度,h_static为从地面到测井点的垂直深度。
2.动态压力的计算:动态压力主要指的是钻井液在井筒中运动和循环所产生的压力。
其计算可以通过以下公式来实现:P_d=(1/144)*Q*S_d其中,Q为泵入井筒的钻井液流量,单位为gpm(加仑/分钟),S_d为钻井液循环阻力。
3.井筒压力的计算:井筒压力可以通过将静态压力和动态压力相加来计算得出:P = P_static + P_d四、实际案例分析以井的数据为例,该井的井深为5000ft,井液密度为10lb/gal,泵入井筒的钻井液流量为800gpm,钻井液循环阻力为30psi。
1.计算静态压力:假设从地面到井底的垂直深度为h_static = 5000ft,井液密度为Rho = 10lb/gal,重力加速度为g = 32.2ft/s²,则静态压力可以计算为:P_static = 10 * 32.2 * 5000 = 1,610,000 psi2.计算动态压力:钻井液流量为Q = 800 gpm,循环阻力为S_d = 30 psi,则动态压力可以计算为:P_d = (1/144) * 800 * 30 = 166.7 psi3.计算井筒压力:将静态压力和动态压力相加,可以计算得出井筒压力:P = 1,610,000 + 166.7 = 1,610,166.7 psi五、结果分析通过以上的计算,我们得到了该井的井筒压力为1,610,166.7 psi。
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。
钻井现场常用计算1、井底压力: 0.052×ppg ×H (m ) TVD ×3.281P m = 9.8 ×10-3ρm H 圆体积直径平方/1029×3.281×MD=bbl P m -- 井底压力MPa 0.0317 ×TVD+18.864ρm -- 钻井液密度g/cm3H -- 液柱垂直深度m2、井底有效压力(平衡压力)P b = P m +ΔPP b -- MPaP m -- MPaΔP -- 压力附加值油井ΔP=1.5~3.5MPa, 气井ΔP=3.0~5.0MPa3、压井钻井液密度计算ρm1=ρm + 102P d/Hρm1-- 压井密度g/cm3ρm -- 原始密度g/cm3P d -- 关井立压MPaH -- 井涌地层垂深m4、钻具中性截面的位置L n = P b (Q a·K b)L n-中性截面距井底的高度mP b-钻压NQ a-钻铤在空中的每米重量N/mK b-浮力系数5、钻柱出现一次弯曲的临界压力6、卡点计算L1 = K·ΔL/ΔP其中:K=21 FΔL -平均伸长cmΔP -平均拉力tonF -管体截面积cm2常用管具K值见下表:7、钻杆允许扭转圈数N=K·HN-扭转圈数K-系数圈/米H-卡点深度m钻杆K值(API E级)Φ127mm K=0.00551Φ89mm K=0.00787Φ73mm K=0.009578、加重剂计算W重=[V原·ρ重(ρ加-ρ原)]/(ρ重-ρ加)W重-重晶石用量tonV原-原浆体积m3ρ加-加重后泥浆密度g/cm3ρ原-原浆密度g/cm3ρ重-重晶石密度g/cm39、泥浆循环一周时间T=(V井-V柱)/60QT-循环一周所需时间minV井-井眼容量lV柱-管体容积lQ-泥浆排量l/s10、泥浆上返速度V返=12.7Q/(D井2-D柱2)V返-泥浆上返速度m/sQ-泥浆泵排量l/sD井2-井径cmD柱2-钻柱外径cm11、油气上窜速度(迟到时间法)V=[H油-(H头/T迟)·T]/T静V-油气上窜速度m/sH油-油气层深度mH头-循环泥浆时钻头所在井深mT迟-井深H头米时的迟到时间minT -从开泵循环到见到显示时间min-静止时间,即上次停泵至本次开泵时间min T静12、常用钻铤、钻杆基本数据13、井眼容积% CaCl2 (wt) =Ag x 1.565((Ag x 1.565) + %H2O) x 100Where:Ag = cm3 0.282 N silver nitrateper cm3 of mud% H2O = Volume % water from retortOil ratio (O) =vol % oil(vol % oil + vol % water) x 100。
井筒压力分布计算设计与实现设计思路:1.确定井筒内流体的性质和状态参数。
包括流体的密度、粘度、黏度和温度等参数,还需要获取流体的物性数据。
2.建立井筒模型。
将井筒分为若干个小段,每个小段内的流动可以视为定常、定压流动。
每个小段内的流动可以使用流体力学方程进行描述,包括质量守恒和动量守恒方程。
3.确定边界条件。
在井口处,流体的压力一般是已知的,即注入压力或油井出口压力。
而在井底处,井筒的压力需要通过计算得到。
4.进行井筒压力分布计算。
将每个小段内的流动进行建模,并结合边界条件,利用数值方法进行求解。
实现方法:1.手工计算:手工计算是一种传统的计算方法,可以通过列式计算将井筒分成若干个小段,然后根据质量守恒和动量守恒方程进行计算,最后得到不同深度处的井筒压力分布。
这种方法适用于简单的井筒结构和条件,但对于复杂的井筒结构和条件,计算过程会非常繁琐且容易出错。
2.数值计算:数值计算是一种比较常用的井筒压力分布计算方法,可以利用计算机编程语言进行实现。
可以选择使用有限差分法、有限元法等数值方法,将井筒分成若干个小段,并使用数值方法对每个小段内的流动进行近似求解。
由于数值计算具有高精度和高效率的特点,因此适用于复杂的井筒结构和条件。
3. 计算软件:计算软件是一种简化井筒压力分布计算过程的方法,适用于不熟悉数值计算方法的工程师。
可以选择使用石油工程软件,如Eclipse、PVTsim等软件进行井筒压力分布计算。
通过输入井筒的参数和条件,软件将自动进行计算并输出压力分布结果。
总结:井筒压力分布计算是石油工程中非常重要的一项计算工作,可以帮助工程师合理设计油井和进行生产操作。
设计思路包括确定流体性质和状态参数、建立井筒模型、确定边界条件和进行压力分布计算。
实现方法可以选择手工计算、数值计算或者使用计算软件进行。
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1.1 设计的目的和意义.......................................................... 错误!未定义书签。
1.2 设计的主要内容.............................................................. 错误!未定义书签。
第2章基础数据.......................................................................... 错误!未定义书签。
第3章能量方程理论.................................................................. 错误!未定义书签。
3.1 能量方程的推导.............................................................. 错误!未定义书签。
3.2多相垂直管流压力分布计算步骤 (6)第4章气液多相垂直管流压力梯度的摩擦损失系数法 (8)4.1 基本压力方程 (8)4.2 平均密度平均流速的确定方法 (8)4.3 摩擦损失系数的确定 (11)4.4 油气水高压物性参数的计算方法 (12)4.5 井温分布的的计算方法 (16)4.6 实例计算 (17)第5章设计框图及结果 (21)5.1 设计框图 (21)5.2 设计结果 (22)结束语 (29)参考文献 (30)附录 (31)第1章概述1.1 设计的目的和意义目的:确定井筒内沿程压力损失的流动规律,完成自喷井系统从井口到井底的所有相关参数的计算,运用深度迭代方法计算多相垂直管流的压力分布。
抽油井压力计算方法
周继德
【期刊名称】《大庆石油地质与开发》
【年(卷),期】1986(000)003
【摘要】本文介绍一种精度较高简便适用的抽油井压力计算方法。
即先求出井筒内混气原油的相对密度,再根据油管和套管环形空间内流体呈三段分布的原理,利用生产时的动液面计算流压,利用关井后的静液面计算静压,然后按不同情况用不同方法推算地层压力。
【总页数】9页(P57-65)
【作者】周继德
【作者单位】大庆石油管理局采油一厂
【正文语种】中文
【中图分类】TE3
【相关文献】
1.江汉油田抽油井井底压力计算方法 [J], 涂洪钧
2.改进抽油井系统效率的计算方法 [J], 周广厚;张洪春
3.抽油井井底压力计算方法的进展 [J], 林加恩;刘慰宁
4.抽油井区块系统效率测试与计算方法研究 [J], 王济新
5.确定抽油井产量的试验—计算方法[J], К.,ВО;冯耀忠
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