钻井液常用计算公式

钻井水力参数计算1.钻井水力参数的定义：2.钻井水力参数的计算方法：2.1循环压力（Pp）的计算：循环压力是指钻井液在井眼中循环时施加在井壁上的压力，其计算公式为：Pp=Pg+Ph+π/144*(ID²-OD²)/4*ρm其中，Pp为循环压力，Pg为气体压力，Ph为井斜段压力，ID为钻杆内径，OD为钻杆外径，ρm为泥浆密度。

2.2液柱压力（Pm）的计算：液柱压力是指钻井液柱在井眼中的垂直压力，其计算公式为：Pm=π/144*(ID²-OD²)/4*ρm*L其中，Pm为液柱压力，ID为井眼内径，OD为套管外径，ρm为泥浆密度，L为液柱长度。

2.3摩阻压力（Pf）的计算：摩阻压力是指钻井液在井眼中流动时受到的阻力，其计算公式为：Pf=2f*ρm*V²/(D*g)其中，Pf为摩阻压力，f为阻力系数，ρm为泥浆密度，V为流速，D 为井眼直径，g为重力加速度。

2.4泥浆柱液位压力（Ps）的计算：泥浆柱液位压力是指钻井液静止时产生的压力，其计算公式为：Ps=π/144*(ID²-OD²)/4*ρm*(H+h)其中，Ps为泥浆柱液位压力，ID为井眼内径，OD为套管外径，ρm 为泥浆密度，H为井深，h为液位高度。

2.5井底压力（Pb）的计算：井底压力是指钻井液从井口到井底的压力损失，其计算公式为：Pb=ρm*Ls*g/144其中，Pb为井底压力，ρm为泥浆密度，Ls为井筒长度，g为重力加速度。

2.6水柱效应（Pr）的计算：水柱效应是指钻井液在井眼中垂直上升或下降时，形成的压力差，其计算公式为：Pr=π/144*(ID²-OD²)/4*ρf*h其中，Pr为水柱效应，ID为井眼内径，OD为套管外径，ρf为井口液体密度，h为液位高度。

3.钻井水力参数的分析和应用：通过计算钻井水力参数，可以确定钻井液在井筒中的性能，评估井筒稳定性和泥浆循环能力，并根据计算结果进行钻井工艺设计和井筒优化。

井眼内压力及相互关系一、钻井液静液压力1、定义：由静止钻井液自身质量所产生的压力。

2、计算公式：钻井液静液压力=9.8×钻井液密度×液柱的垂直高度。

从公式中可以看出，静液压力的大小，只和液体的密度、液柱的垂直高度有关，和截面形状无关。

二、压力梯度1、定义：每增加单位垂直深度（或高度）压力的增加值称为压力梯度。

2、表达式：压力梯度=压力÷高度=液体密度×9.8三、地层压力1、定义：指岩石孔隙中流体所具的压力。

2、地层压力的分类（1）正常地层压力：指从地表到地下该地层处的静液压力。

（9.8----10.486千帕/米）（2）异常高压：指地层压力梯度高于正常压力梯度时。

称为异常高压。

（3）异常低压：指压力梯度低于正常压力梯度称异常低压。

3、地层压力的表示方法（1）用压力的具体数值表示。

（2）用地层压力梯度表示。

（3）用等效钻井液密度表示。

（4）用压力系数表示。

即：某点地层压力与该深度淡水柱的静液压力之比。

四、地层破裂压力1、定义：是指地层抵抗水力压裂的能力，换句话说：指某一深度地层发生破裂或裂缝时所能承受的压力。

2、地层破裂压力梯度：指每增加单位垂深度（或高度）地层破裂压力的增加值称为地层破裂压力梯度3、计算公式地层破裂压力梯度=地层破裂压力÷垂直深度=9.8×地层破裂压力当量钻井液密度。

4、地层破裂压力实验操作步骤钻完水泥塞，再钻进（第一个沙层）3米左右，上提钻具，用地面防喷器关井，小排量(0.8---1.32升/秒)向井内缓慢注如钻井液(最好用水泥车)记录不同时间的泵入量和井口压力，开始泵入量和压力呈直线关系,当偏离直线的点即为该地层的破裂压力对应的井口压力。

即套管鞋处最大允许关井套压五、波动压力1、抽吸压力指钻柱向上运动时井内钻井液向下流动使井底压力减小的压力叫抽吸压力。

2、激动压力指钻柱向下运动时，井内钻井液向上流动时，使井底压力增加的压力。

钻井水力设计有关的计算公式一．钻柱内压耗钻柱公式 （一）、紊流的计算公式1．一般公式：dLV f P 22ρ=或52232d LQ f P πρ=式中：P - 压耗； f - 范宁阻力系数；ρ - 钻井液密度； Q - 排量 L - 管长； V - 平均流速量； d - 圆管直径。

⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧-=+==7/)]ln(75.1[50/]93.3)[ln(n b n a R a f ben 为泥浆流性指数n nn n nn K V d )413(8Re 21+=--ρ 或nnn n n nn K Q d )413(2Re 243572+=----ρπ2．应用公式∑==Ni G iiGp dL Q G P 1123式中： ⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧+-=+-==⎪⎭⎫⎝⎛+=+-=--==-22543413575222321432143121b nb G b nb G k n n k b bn k nb b k k k aK G b nb b k k ρπN 值可以取4，即地面管汇（立管、软管，方钻杆）、钻杆、钻铤、接头。

（二）、层流的计算公式二．环空内压耗计算公式不同的环空段流态可能不同，需判断流态，分别按紊流和层流计算压耗。

1． 紊流压耗公式 1). 一般公式：p h D D LV f P -=22ρ 或 S D D LQ f P p h )(22-=ρ式中：Dh, Dp —井眼直径，钻柱外径；f, a, b 同上n n n p h n n n K V D D )312()(12Re )2()1(+-=--ρ 或 nnnp h n n Q S D D nn K ----+=221)()312(12Re ρ 2). 应用公式：∑=-=Mi K i K ip i h iK S D D L QK PA 11323)( nbb nb b b n n aK K ⎪⎭⎫⎝⎛+=--31212211ρ； 12+=nb K ； 223+-=b nb K2．层流压耗公式 1). 一般公式：np h p h D D n V n D D KL PA ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-+-=)()12(44 或 np h ph S D D n Q n D D KLPA ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-+-=)()12(44 2). 应用公式：∑=+-=Mi n i n i p i h i n S D D L Q K PA 111)( 式中：nn n K K ⎥⎦⎤⎢⎣⎡+=)12(441 三．钻头压降及喷嘴当量面积公式222559.513C A Q P b ρ=； 5.022559.513⎥⎦⎤⎢⎣⎡=C P Q A b ρ 式中 Pb —钻头压降，Mpa; Q —排量，I/S; ρ—泥浆密度，（g/cm 3）A —喷嘴总面积，mm 2; C —喷嘴流量系数，一般取0.95-0.96例题胜利油田渤南地区义4-4-13井为长裸眼钻进，即不下技术套管。

井底压力计算公式
井底压力是指钻井液在井底产生的静态液压力。

它是钻井过程中一个非常重要的参数，对于控制井口稳定性和避免井漏等问题具有重要作用。

下面介绍一下井底压力的计算公式。

井底压力的计算公式为：P = (ρm + ρd) × g × h
其中，P表示井底压力，单位为帕斯卡（Pa）；ρm表示钻井液的密度，单位为千克/立方米（kg/m）；ρd表示地层密度，单位为千克/立方米（kg/m）；g表示重力加速度，取9.81米/秒；h表示井深，单位为米（m）。

根据这个公式可以看出，井底压力主要由两部分组成：钻井液压力和地层压力。

钻井液压力与钻井液的密度、钻杆内径、流量等因素有关；地层压力与地层的密度、井深等因素有关。

在实际应用中，为了更准确地计算井底压力，还需要考虑其他因素的影响，如井眼直径、套管重量、泥浆密度变化等。

因此，在进行井底压力计算时，需要根据具体情况综合考虑各种因素，并结合现场实测数据进行修正和调整，以保证井底压力的准确性和可靠性。

总之，井底压力是钻井液在井底产生的静态液压力，可以通过上述公式进行计算。

在实际应用中，需要结合具体情况进行综合考虑，并进行实测数据修正和调整，以保证计算结果的准确性和可靠性。

钻井泥浆基本应用技术公式一、专业钻井液常规计算公式:1．坂土含量的计算:14.3*Vml亚钾基兰消耗量.=Kg/m32．钙离子含量的计算Ca2+ ,mg/L=400×(V EDTA/V)备注：V是指滤液样品体积。

3．（1）宾汉定律PV=ф600-ф300，mPa。

S =（2ф300-ф600）/2，PaYP=(ф600-ф300)/2 A V=1/2ф600，mPa。

S（2）幂律模式：n=3.322lg（ф600/ф300）K=ф600/1022n(3)切力：初切=0.478×ф3转10秒钟的读数终切=0.478×ф3转10分钟的读数4．API滤失量是使用API滤失仪，通过氮气加压在100psi（690正负6。

9Kpa）压力下使用9cm的滤纸。

5．氯离子的计算：mg/l=（硝酸银毫升/滤液毫升）×1000 备注：如果滤液中Cl-浓度超过10000mg/l，可使用相当于0.01g/ml Cl-的硝酸银标准溶液，测试系数1000应改为10000，计算。

6．应用Pf和Mf估算滤液中的OH- ，CO32- 和HCO3-浓度Fw=Vw/1007. 硫化物的含量,mg/=L×F/V L管上被染色的长度,以管上的刻度为单位. F管系数V滤液样品体积mL。

(用Drager管) 8. 水/油逆乳化钻井液的钻井液碱度、氯、和钙含量的测定. (1). 碱度计算: P=VH2SO4/V V H2SO4滴至终点所用体积. V水/油逆乳化钻井样品体积.(2). 氯含量的计算: Cl-=10000V AgNO3/V(单位mg/L)V AgNO3滴至终点所用体积.(浓度0.282N) V钻井样品体积.(3). 钙含量的计算: Ca2＋,钻mg/L=4000×V EDTA/V(V EDTA是不是0.1N标准EDTA溶液)9.固相含量的计算:首先测得水含量的多少,100%减去水油含量=总固相fs(1)低密度固相含量fig低=2fs－0.625(ρ泥-1)(2)高密度固相含量fig高=fs－fig低二、常规钻井计算:1.静液柱压力PH=ρ×H/10 备:H.垂直井深.ρ是钻井液密度2.当量循环密度ρEC=10×PAL/H+ρ备PAL---环空循环压力损失H垂直井深.ρ是钻井液密度3.压井钻井液密度:ρW=ρ+10×PDS/H+ρsf 备: PDS关井钻杆压力. H垂直井深. ρsf钻井液密度安全系数.(一般油层取0.05—0.10g/Cm3气层取0.07—0.15 g/Cm3根据具体情况确定.)4.泵排量的记算: (1)排量=0.01655×泵冲×1000/60=L/S直径○160mm(2)排量=0.018684×泵冲×1000/60=L/S 直径○170mm三、循环计算：1、下行时间：钻杆内容积×9.26×井深÷排量÷60(5寸钻杆)2、迟到时间 (1)环空容积63.34×井深÷排量÷60(二开即13寸3/8)(2) 环空容积23.96×井深÷排量÷60(三开即8 寸1/2)3、总循环时间：(井内泥浆72.6×井深＋地面泥浆体积)÷排量÷60 (二开)(井内泥浆33.22×井深＋地面泥浆体积)÷排量÷60 (三开)四、管具和井眼体积表:（一）钻铤体积表钻铤体积表（L/m）钻杆体积表（L/m）备注:。

钻头水利参数计算公式:1、 钻头压降:dc QP eb 422827ρ= (MPa) 2、冲击力:VF Q j02.1ρ= (N)3、 喷射速度:dV eQ201273=(m/s)4、 钻头水功率:d c QN eb 42305.809ρ= (KW)5、比水功率:DNN b 21273井比＝ (W/mm 2)6、 上返速度:D DV Q221273杆井返＝- (m/s)式中:ρ－钻井液密度 g/cm 3Q－排量 l/sc －流量系数,无因次,取0、95～0、98de －喷嘴当量直径 mmd d d de 2n 2221+⋯++= d n :每个喷嘴直径 mmD 井、D 杆 －井眼直径、钻杆直径 mm全角变化率计算公式:()()⎪⎭⎫ ⎝⎛∂+∂+∆=-∂-∂225sin 222b a b a b a L K abab ϕϕ 式中:a ∂ b ∂ －A 、B 两点井斜角;a ϕ b ϕ －A 、B 两点方位角套管强度校核:抗拉:安全系数 m ＝1、80(油层);1、60～1、80(技套) 抗拉安全系数＝套管最小抗拉强度/下部套管重量 ≥1、80抗挤:安全系数:1、12510ν泥挤H P =查套管抗挤强度P c ' P c'/P挤≥1、125按双轴应力校核:Hn P ccρ10=式中:P cc －拉力为T b 时的抗拉强度(kg/cm 2) ρ －钻井液密度(g/cm 3) H －计算点深度(m) 其中:⎪⎭⎫ ⎝⎛--=T T KPP b b ccc K 223T b :套管轴向拉力(即悬挂套管重量) kg P c :无轴向拉力时套管抗挤强度 kg/cm 2K:计算系数 kg σs A K 2=A:套管截面积 mm 2 σs :套管平均屈服极限 kg/mm 2 不同套管σs 如下:J 55:45、7 N 80:63、5 P 110:87、9地层压力监测:⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎭⎫⎝⎛=DW NT R R d m n c0671.0lg 282.3lg (d c 指数)100417.04895.8105⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯-=H cnddR d R cmcnp =(压力系数)式中:T –钻时 min/m N –钻盘转数 r/minW －钻压 KN D －钻头直径 mmR n －地层水密度 g/cm 3 R m －泥浆密度 g/cm 3压漏实验:1、 地层破裂压力梯度:HPG Lm f 10008.9+=ρ KPa2、 最大允许泥浆密度:HP Lm 102max +=ρρ g/cm 3为安全,表层以下[]06.0max-=ρρmg/cm 3技套以下[]12.0max-=ρρmg/cm 33、 最大允许关井套压:[]8.01000'max ⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛--=gH m R a P P ρρ式中:P L －漏失压力(MPa) PR－破裂压力(MPa)ρm－原泥浆密度(g/cm 3) H －实验井深(m)ρ'm ax－设计最大泥浆密度(g/cm 3) 10008.9mHP P L ρ+＝漏10008.9HmR P P ρ+=破井控有关计算:最大允许关井套压经验公式:表层套管[Pa]=11、5%×表层套管下深(m)/10 MPa 技术套管[Pa]=18、5%×技术套管下深(m)/10 MPa 地层破裂压力梯度:HPG RR 1000=KPa/m最大允许关井套压:8.000981.01000max ⨯⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=H H G P R a 套套ρ Mpa 最大允许钻井液密度:81.9'max GR=ρ－0、06 (表层)81.9'maxGR=ρ－0、12 (技套)套管在垂直作用下的伸长量:10724854.7-⨯-=∆LmL ρ式中:ρm －钻井液密度 g/cm 3 L ∆ －自重下的伸长 m L －套管原有长度 m 套管压缩距:()ρρmL LLE L 总钢固自-⨯=∆10式中:L ∆ －下缩距 m L自－自由段套管长度 mL固－水泥封固段套管长度 mL总－套管总长 mρ钢－钢的密度 7、85g/cm 3ρm－钻井液密度 g/cm 3E －钢的弹性系数 (2、1×106kg/cm 3)泥浆有关计算公式:1、加重剂用量计算公式:()rr r r r 重加原重原加加－＝-V W式中:W 加 －所需加重剂重量 吨 V 原 －加重前的泥浆体积 米3r 原、r重、r 加－加重前、加重后、加重材料比重 g/cm 32、泥浆循环一周时间:QT V V60柱井-=式中:T －泥浆循环一周时间 分 V 井、V 柱 －井眼容积、钻柱体积 升 Q －泥浆泵排量 升/秒 3、井底温度计算公式:1680HT T += 式中:T 、T 0 －井底、井口循环温度 o CH －井深 米 4、配制泥浆所需粘土与水量计算:粘土量 ()rr r r r 水土水泥泥泥土－＝-V W 水量r土土泥水－＝W VQ 式中:W 土 －所需粘土的重量 吨 V 泥 －所需泥浆量 米3r 水、r 土、r 泥 －水、土与泥浆的比重 g/cm 3 Q 水 －所需水量 米35、降低比重所需加水量: ()rr r r r 水稀水稀原原水＝--V Q式中:Q 水 －所需水量 米3 V 原 －原泥浆体积 米3r 原、r 稀、r 水 －原泥浆、稀释后泥浆与水的比重 g/cm 3。

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 L2=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=60/302= 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;边循环边加重压井法边循环边加重法压井是指发现溢流关井求压后,一边加重钻井液,一边随即把加重的钻井液泵入井内,在一个或多个循环周内完成压井的方法;这种方法常用于现场,当储备的高密度钻井液与所需压井钻井液密度相差较大,需加重调整,且井下情况复杂需及时压井时,多采用此方法压井;此法在现场施工中,由于钻柱中的压井钻井液密度不同,给控制立管压力以维持稳定的井底压力带来困难;若压井钻井液密度等差递增,并均按钻具内容积配制每种密度的钻井液量,则立管压力也就等差递减,这样控制起来相对容易一些;二终了立管压力,——第一次调整后的钻井液密度,g/cm30——压井钻井液密度,g/cm3 ——原钻井液密度,g/cm3； H ——井深,m ；PL ——低泵速泵压,MPa;11.压井液到达钻头时时间分Vd ——钻具内容积,m3；Q ——压井排量,l/s; 12、压井液从钻头返至地面的时间分Va —环空容积,m3； ()001ρρρρρ--=s s G QV t d d 601000=Q V t a a 601000=()gH P P K L m Tf 111ρρρρ-+=1ρKρmρQ—压井排量,l/s;思考题为例：钻进时发生溢流关井,已知井深3200米,密度;关井10分钟测得关井立压5 MPa,关井套压 MPa,溢流增量方;钻头直径215.6mm,技套内径224mm,下深2400,钻杆外径 127mm,内径108.6mm,假设无钻铤,低泵冲排量10升/秒,泵压 MPa.计算压井数据,简述工程师压井步骤.解:计算压井数据:1溢流在环空中占据的高度hw=ΔV/Va=106米溢流种类的密度ρw=ρm- Pa-Pd/ hw ρw=/106=0.868 g/cm3判定溢流为油水混合溢流.3 地层压力 Pp =Pd＋ρm gHPp=5+3200= MPa4压井密度ρ压=ρm＋Pd/gHρ压=+5/3200=1.41 g/cm3,施工中可考虑附加系数初始循环压力=低泵速泵压＋关井立压=+5= MPa6终了循环压力= 压井密度/原密度X低泵速泵压== MPa7 压井液到达钻头时时间分=10003200/6010=分钟.8 压井液从钻头返至地面的时间分先计算V a=800方QV t d d601000=QV t a a601000=t a=1000/6010=138分钟9最大允许关井套压Pamax =ρ破密度－ρm=工程师压井施工步骤:录资料、计算压井数据、填写压井施工单、配好压井液1缓慢开泵泵入压井液,逐渐打开、调节节流阀,使套压=关井套压,排量到达压井排量;2保持压井排量不变,压井液由地面—钻头这段时间内,调节节流阀,使立管压力由初始循环立压逐渐下降到终了循环压力,3压井液由钻头—地面上返过程中,调节节流阀,保持终了循环压力不变,直到压井液返出井口,停泵关井,检查关井套压、立压是否为零,如为零,开井无外溢压井成功;司钻法压井施工步骤:录资料、计算压井数据、填写压井施工单、配好压井液第一循环周用原浆循环排除溢流1缓慢开泵,逐渐打开、调节节流阀,使套压=关井套压,排量到达压井排量;2保持压井排量不变,调节节流阀使立管压力=初始循环立压,在整个循环周保持不变,调节流阀时注意压力传递迟滞现象,液柱压力传递速度为300米/秒,.3溢流排除,停泵关井,则关井立压=关井套压.第二循环周泵入压井液1缓慢开泵,迅速打开、调节节流阀,使关井套压不变,2排量到达压井排量并保持不变,压井液由地面—钻头过程中,调节节流阀,控制套压==关井套压,并保持不变,也可以控制立压由初始循环压力逐渐下降到终了循环压力3压井液由钻头—地面上返过程中,调节节流阀,控制立压=终了循环压力不变,直到压井液返出井口,停泵关井,检查关井套压、立压是否为零,如为零,开井无外溢压井成功;13.配制1 m3加重钻井液所需加重材料计算式中G —需要的加重材料重量,吨；ρs—加重剂密度,g/cm3；ρ1—加重后的钻井液密度,g/cm3；ρo—原钻井液密度,g/cm3；例:已知原密度ρo=1.2 g/cm3,求加重到ρ1=1.35 g/cm3.;配置新浆191 m3.求1需重晶石的代数；2重晶石占的体积原浆需排掉的体积3最终体积解：1配置1 m3新浆需重晶石的重量G=/吨配置191 m3密度的新浆,故需重晶石=191=吨=33922 Kg每袋重晶石50 Kg, 故需重晶石代数为=33922/50=799袋2重晶石占的体积V==7.982 m33最终体积,原浆去掉7.982 m3,因为加重后增加了7.982 m3,最终体积为191 m3.14.油气上窜速度V=H油--H钻头/t迟.t/t静H油：油气层深度米H钻头：循环泥浆时钻头所在的井深米T迟：H钻头时的迟到时间分t—开泵至见到油气时间分t静—上次停泵至本次开泵总时间分15.地层破裂压力:P破=P漏+ρH16. 地层破裂压力当量密度:ρ破= P漏压力/H+ρ原密例:17.气体的运移计算1气体运移的高度米:H=P终关井压力-P初关井压力/ρ原密.2 气体运移速度:V=H/ t终关井时刻- t初关井时刻例:气体运移:已知在01:43溢流关井, 初关井压力;在02:25压力增到;井内密度.求：1气体运移的高度=154.5米2气体运移速度:V= 42分钟/60=221米/时18.非常规压井方法:不具备常规压井方法的条件而采用的压井方法,如空井井喷、钻井液喷空的压井等;一、平衡点法1.适用于井内钻井液喷空后的天然气井压井,2.要求防喷器完好并且关闭,钻柱在井底,3.这种压井方法是一次循环法在特殊情况下的具体应用;4.原理：设钻井液喷空后,环空存在一“平衡点”;所谓平衡点,即压井钻井液返至该点时,井口控制的套压与平衡点以下压井钻井液静液柱压力之和能够平衡地层压力;5.压井时,保持套压等于最大允许套压；当压井钻井液返至平衡点后,可采用压井排量循环,控制立管总压力等于终了循环压力,直至压井钻井液返出井口,套压降至零;平衡点按下式求出 式中H B ——平衡点深度,m ；PaB ——最大允许控制套压,MPa ；根据上式,压井过程中控制的最大套压等于“平衡点”以上至井口压井钻井液静液柱压力;当压井钻井液返至“平衡点”以后,随着液柱压力的增加,控制套压减小直至零,压井钻井液返至井口,井底压力始终维持一常数,且略大于地层压力;因此,压井钻井液密度的确定尤其要慎重;二、置换法1.当井内钻井液已大部分喷空,同时井内无钻具或仅有少量钻具,不能进行循环压井,KaBB P H ρ0098.0=2.压井钻井液可以通过压井管汇注入井内,这种条件下可以采用置换法压井;通常情况下,由于起钻抽汲,钻井液不够或不及时,电测时井内静止时间过长导致气侵严重引起的溢流,经常采用此方法压井;3.具体作法：向井内泵入定量钻井液,关井一段时间,使泵入的钻井液下落,然后放掉一定量的套压;套压降低值与泵入的钻井液产生的液柱压力相等,即： ΔPa ——套压每次降低值,MPa ；ΔV ——每次泵入钻井液量,m3；ΔVh ——井眼单位内容积,m3/m4.重复上述过程就可以逐步降低套压;一旦泵入的钻井液量等于井喷关井时钻井液罐增量,溢流就全部排除了;5.置换法进行到一定程度后,置换的速度将因释放套压、泵入钻井液的间隔时间变长而变慢,此时若条件具备下钻到井底,采用常规压井方法压并;下钻时,钻具应装有回压阀,灌满钻井液;当钻具进入井筒钻井液中时,还应排掉与进入钻具之体积相等的钻井液量;置换法压井时,泵入的加重钻井液的性能应有助于天然气滑脱;三、压回法1.所谓压回法,就是从环空泵入钻井液把进井筒的溢流压回地层;此法适用于空井溢流,天然气溢流滑脱上升不很高、套管下得较深、裸眼短,具有渗透性好的产层或一定渗透性的非产层;特别是含硫化氢的溢流;hK a V V P ∆=∆ρ0098.02. 具体施工方法：以最大允许关井套压作为施工的最高工作压力,挤入压井钻井液;挤入的钻井液可以是钻进用钻井液或稍重一点的钻井液,挤入的量至少等于关井时钻井液罐增量,直到井内压力平衡得到恢复;使用压回法要慎重,不具备上述条件的溢流最好不要采用;四、低节流压井方法1.指发生溢流后不能关井,关井套压超过最大允许关井套压,因此只能控制在接近最大允许关井套压的情况下节流放喷;1不能关井的原因：1高压浅气层发生溢流；2表层或技术套管下得太浅；3发现溢流太晚;2压井原理低节流压井就是在井不完全关闭的情况下,通过节流阀控制套压,使套压在不超过最大允许关井套压的条件下进行压井;当高密度钻井液在环空上返到一定高度后,可在最大允许关井套压范围内试行关井,关井后,求得关井立管压力和压井钻井液密度,然后再用常规法压井; 3减少地层流体的措施：低节流压井过程中,由于井底压力不能平衡地层压力,地层流体仍会继续侵入井内,从而增加了压井的复杂性,为减少地层流体的继续侵入;则可以：1增大压井排量,可以使环空流动阻力增加,有助于增大井底压力；2提高第一次循环的压井液密度,高密度压井液进入环空后,能较快地增加环空的液柱压力,抑制地层流体地侵入;3如果地层破裂压力是最小极限压力时,当溢流被顶替到套管内以后,可适当提高井口套压值;这种方法实际上就是工程师法的具体应用,只是将钻头处当成“井底”;根据关井立压确定暂时压井液密度和压井循环立管压力的方法同工程师法类似,但是要注意此时的低泵速泵压需要重新测定;压井循环时,在压井液进入环空前,保持压井排量不变,调节节流阀控制套压为关井套压并保持不变；压井液进入环空后,调节节流阀控制立压为终了循环压力并保持不变;直到压井液返至地面,至此替压井液结束;此时关井套压应为零;井口压力为零后,开井抢下钻杆,力争下钻到底,下钻到底后,则用司钻法排除溢流,即可恢复正常;如下钻途中,再次发生井涌,则重复上述步骤,再次压井后下钻;2等候循环排溢流法这种方法是：关井后,控制套压在安全允许压力范围内,等候天然气溢流滑脱上升到钻头以上,然后用司钻法排除溢流,即可恢复正常;通常,天然气在井内钻井液中的滑脱上升速度大致为270～360米/小时;2、井内无钻具的空井压井溢流发生后,井内无钻具或只有少量的钻具,但能实现关井;这种情况通常是由于起钻时发生强烈的抽汲或起钻中未按规定灌够钻井液,使地层流体进入井内,或因进行电测等空井作业时,钻井液长期静止而被气侵,不能及时除气所造成;在空井情况下发生溢流后,不能再将钻具下入井内时,应迅速关井,记录关井压力;然后用体积法容积法进行处理体积法的基本原理是控制一定的井口压力以保持压稳地层的前提下,间歇放出钻井液,让天然气在井内膨胀上升,直至上升到井口;操作方法是：先确定允许的套压升高值,当套压上升到允许的套压值后,通过节流阀放出一定量的钻井液,然后关井,关井后气体又继续上升,套压再次升高,再放出一定量的钻井液,重复上述操作,直到气体上升到井口为止;气体上升到井口后,通过压井管线以小排量将压井液泵入井内,当套压升高到允许的关井套压后立即停泵;待钻井液沉落后,再释放气体,使套压降低值等于注入钻井液所产生的液柱压力;重复上述步骤,直到井内充满钻井液为止;根据实际情况,也可以采用压回法或置换法压井;3、又喷又漏的压井即井喷与漏失发生在同一裸眼井段中的压井;这种情况需首先解决漏失问题,否则,压井时因压井液的漏失而无法维持井底压力略大于地层压力;根据又喷又漏产生的不同原因,其表现形式可分为上喷下漏,下喷上漏和同层又喷又漏;1上喷下漏的处理上喷下漏俗称“上吐下泻”;这是因在高压层以下钻遇低压层裂缝、孔隙十分发育时,井漏将使在用钻井液和储备钻井液消耗殆尽,井内得不到钻井液补充,因液柱压力降低而导致上部高压层井喷;其处理步骤是：1在高压层以下发生井漏,应立即停止循环,定时定量间歇性反灌钻井液,尽可能维持一定液面来保持井内液柱压力略大于高压层的地层压力;确定反灌钻井液量和间隔时间有三种方法：第一种是通过对地区钻井资料的分析统计出的经验数据决定；第二种是测定漏速后决定；第三种是由建立的钻井液漏速计算公式决定;最简单的漏速计算公式是：Q=πD2h/4T式中Q——漏速,m3/h；h——时间T内井筒动液面下降高度,m；T——时间T,h；D——井眼平均直径,m;2反灌钻井液的密度应是产层压力当量钻井液密度与安全附加当量钻井液密度之和;3也可通过钻具注入加入堵漏材料的加重钻井液;4当漏速减小,井内液柱压力与地层压力呈现暂时动平衡状态后,可着手堵漏并检测漏层的承压能力,堵漏成功后就可实施压井;2下喷上漏的处理当钻遇高压地层发生溢流后,提高钻井液密度压井而将高压层上部某地层压漏后,就会出现所谓下喷上漏;处理方法是：立即停止循环,定时定量间歇性反灌钻井液;然后隔开喷层和漏层,再堵漏以提高漏层的承受能力,最后压井;在处理过程中,必须保证高压层以上的液柱压力大于高压层的底层压力,避免再次发生井喷;隔离喷层和漏层及堵漏压井的方法主要是：1通过环空灌入加有堵漏材料的加重钻井液,同时从钻具中注入加有堵漏材料的加重钻井液;加有堵漏材料的钻井液,即能保持或增加液柱压力,也可减小低压层漏失和堵漏;2在环空灌入加重钻井液,在保持或增加液柱压力的同时,注入胶质水泥,封堵漏层进行堵漏;3上述方法无效时,可采用重晶石塞—水泥—重晶石塞—胶质水泥或注入水泥隔离高低压层,堵漏成功后继续实施压井;3同层又喷又漏的处理同层又喷又漏多发生在裂缝、孔洞发育的地层,或压井时井底压力与井眼周围产层压力恢复速度不同步的产层;这种地层对井底压力变化十分敏感,井底压力稍大则漏、稍小则喷;处理方法是：通过环空或钻具注入加重后的钻井液,钻井液中加入堵漏材料;此法若不成功,可在维持喷漏层以上必需的液柱压力的同时,采用胶质水泥或水泥堵漏,堵漏成功后压井;4、浅井段溢流的处理浅层段溢流的处理,在有井口装置或允许最大关井套压很低的情况下,建议采用非常规压井方法中介绍的方法进行处理;在未安装防喷器,条件具备的情况下应抢下钻具,为处理溢流提供必需的通道,根据现场的具体情况进行处理,在处理过程中,因缺乏井口控制装置,要十分注意人员安全,防止井口着火;井控作业中的错误作法会带来不良后果,轻者会拖延井内压力系统实现动平衡的时间,重者会造成井喷失控,甚至井喷失控着火;七、井控作业中易出现的错误做法1、发现溢流后不及时关井、仍循环观察这只能使地层流体侵入井筒更多,尤其是天然气溢流,在气体向上运移的过程中因体积膨胀而排替出更多的钻井液;此时的关井立管压力就有可能包含圈闭压力,据此计算的压井钻井液密度就偏高,压井时立管循环总压力、套压、井底压力也就偏高；发现溢流后继续循环还可能诱发井喷,增加压井作业的难度;所以,发现溢流或疑似溢流,必须毫不犹豫地关井;2、发现溢流后把钻具起到套管内操作人员担心关井期间钻具处于静止状态而发生粘附卡钻,即使钻头离套管鞋很远也要将钻具起到套管内,从而延误了关井时机,让更多的地层流体进入了井筒,其后果是所计算的压井钻井液密度比实际需要的偏高;其实,处理溢流时防止钻具粘附卡钻的主要措施是尽可能地减少地层流体进入井筒;3、起下钻过程中发生溢流时仍企图起下钻完这种情况大多发生在起下钻后期发生溢流时,操作人员企图抢时间起完钻或下钻完;但往往适得其反,关井时间的延误会造成严重的溢流,增加井控的难度,甚至恶化为井喷失控;正确方法是关井后压井,压井成功后再起钻或下钻4、关井后长时间不进行压井作业对于天然气溢流,若长时间关井天然气会滑脱上升积聚在井口,使井口压力和井底压力显著升高,以致会超过井口装置的额定工作压力、套管抗内压强度或地层破裂压力;若长期关井又不活动钻具,还会造成卡钻事故;5、压井钻井液密度过大或过小时常会因为地层压力求算不准确,而使得压井钻井液密度偏高或便低;压井钻井液密度过大会造成过高的井口压力和井底压力,过小会使地层流体持续侵入而延长压井作业时间;6、排除天然气溢流时保持钻井液罐液面不变地层流体是否进一步侵入井筒,取决于井底压力的大小;排除天然气溢流时,判断井底压力是否能够平衡地层压力,天然气是否在继续侵入井内,不能根据钻井液罐液面升高来判断;若把保持井底压力大于地层压力等同于保持钻井液罐液面不变,唯一的办法是关小节流阀,不允许天然气在循环上升中膨胀,其后果是套压不断升高、地层被压漏、甚至套管断裂、卡钻,以致发生地下井喷和破坏井口装置;注：排除溢流保持钻井液罐液面不变的方法仅适于不含天然气的盐水溢流和油溢流;7、企图敞开井口使压井钻井液的泵入速度大于溢流速度当井内钻井液喷空后,因其它原因无法关井,在不控制一定的井口回压,企图在敞开井口的条件下,尽可能快地泵入压井液建立起液柱压力,把井压住往往是不可能的;尤其是天然气溢流,即使以中等速度侵入井筒,它从井筒中举出的钻井液也比泵入的多;该做法的实际后果是替喷,造成溢流以更大的量和速度进入井筒;8、关井后闸板刺漏仍不采取措施闸板刺漏将造成闸板胶芯不能密封钻具,若不及时处理则刺漏愈加严重,甚至会刺坏钻具,致使钻具断落;正确的作法是带压更换闸板,为压井提供保证;。

第十四章钻井液有关计算第一节钻井液常用计量单位及其换算一、长度单位及其换算1、长度单位公英制换算表2、长度单位换算系数表3、英寸与毫米换算表（一）4、英寸与毫米换算表（二）5、英尺与米换算表6、码与米换算表二、面积单位及其换算1、面积公英制单位换算表2、常用面积单位换算系数表3、英尺2与米2换算表4、英寸2与厘米2换算表5、码2与米2换算表三、体积单位及其换算1、体积容积公英制单位换算表2、常用体积单位换算系数表3、英寸3与厘米3换算表4、英尺3与米3换算表5、加仑（美）与升换算表6、加仑（美）与米3换算表7、加仑（英）与升换算表8、加仑（英）与米3换算表9、石油桶（美）与米3换算表10、石油桶（英）与米3换算表四、时间换算表五、速度单位及其换算1、速度公英制单位换算表2、速度单位换算系数表3、千米/时与米/秒换算表4、米/分与米/秒换算表5、英寸/秒与米/秒换算表6、英尺/秒与米/秒换算表7、英里/时与米/秒换算表六、温度单位及其换算七、质量单位及其换算1、质量公英制单位换算表2、质量单位换算系数表3、磅与千克换算表八、质量流量单位及其换算1、质量流量公英制单位换算表2、质量流量单位换算系数表3、千克/时与千克/秒换算表4、吨/日与吨/时换算表5、磅/秒与千克/秒换算表6、英吨/时与千克/秒换算表7、英吨/时与吨/时换算表九、体积流量单位及其换算1、体积流量公英制单位换算表2、体积流量单位换算系数表3、英尺3/秒与米3/秒换算表4、码3/秒与米3/秒换算表5、美（石油）桶/秒与米3/秒换算表6、美（石油）桶/分与升/秒换算表7、美（石油）桶/时与升/秒换算表8、加仑（美）/秒与升/秒换算表9、加仑（美）/分与升/秒换算表十、密度单位及其换算1、密度公英制单位换算表3、磅/石油桶（美）与克/厘米3换算表4、磅/加仑（美）与克/厘米3换算表5、磅/英寸3与克/厘米3换算表6、磅/英尺3与克/厘米3换算表7、短吨（美）/码3与吨/米3换算表十一、力的单位及其换算1、力的公英制单位换算表2、力的单位换算系数表3、千克力与牛顿换算表4、磅达与牛顿换算表5、磅力与牛顿换算表6、英吨力与千牛换算表十二、压力、切力单位及其换算1、压力、切力公英制单位换算表2、压力单位换算系数表4、千克力/厘米2与兆帕换算表5、兆帕与千克力/厘米2换算表6、磅力/英寸2与兆帕换算表7、磅力/100英尺2与帕换算表8、毫克力/厘米2与帕换算表十三、粘度单位及其换算1、动力粘度单位换算系数表2、运动粘度单位换算系数表3、稠度系数（K值）换算系数表4、磅力·秒n/100英尺2与帕·秒n换算表5、达因·秒n/厘米2与磅力·秒n/100英尺2换算表第二节容积体积计算一、地面钻井液容器容积的计算1、长方形容器容积V＝l·b·h2、正方形容器容积V=l33、圆柱体容器容积h D V 24π=4、梯形容器容积 h b l b l V ⨯+=22211 式中 V ：容器容积，m 3； l ：容器长度，m ； b ：容器宽度，m ； h ：容器高（深）度，m ； D ：容器直径，m ；l 1、l 2： 容器上底和下底的长度，m ； b 1、b 2：容器上底和下底的宽度，m ；例 有一长方形钻井液池，长4米，宽3米，深1.5米，求能容钻井液多少米3？ 解：V ＝l ·b ·h ＝4×3×1.5＝18.0（m 3） 答：该钻井液池能容钻井液18米3。

钻头水利参数计算公式：1、钻头压降：c d e(MPa) 2、 冲击力：p=i.02pQy （） (N) 3、喷射速度：匕产凹里（le(m/s)4、 钻头水功率：M- 8°饗5[°cd e(KW)5、 比水功率：N ='m弘(W/mm 2)6、上返速唐.V — 1273。

(m/s)式中:P 一钻井液密度g/cm 3Q —排量i/sc 一流量系数，无因次，取0.95〜0.98 de 一喷嘴当量直径mm〃广心+ 〃； + ••• + / dn ：每个喷嘴直径D 杆一井眼直径、钻杆直径mm全角变化率计算公式:式中：da db —A 、B 两点井斜角；（pci （pb —A. B 两点方位角mm(da + db}< 2 >套管强度校核：抗拉：安全系数m=1.80 （油层）；1.60~1.80 （技套）抗拉安全系数=套管最小抗拉强度/下部套管重量21.80抗挤：安全系数：1.125只汀警查套管抗挤强度p；只/”。

1.125按双轴应力校核：pH式中：P“一拉力为几时的抗拉强度（kg/cm2）P一钻井液密度（g/cn?）H 一计算点深度（m）其中："软k-3冗-几）T b：套管轴向拉力（即悬挂套管重量）kgPc：无轴向拉力时套管抗挤强度kg/cm2K:计算系数kg K = 2A（jA：套管截而积mn? 套管平均屈服极限kg/mm2不同套管6如下：J55： 45.7 N8O：63・5Pno：87.9井控有关计算：最大允许关井套压经验公式：表层套管[Pa]=11.5%X 表层套管下深（m ） /IO MPa 技术套管[Pa]=18.5%X 技术套管下深（m ） /IOMPa地层破裂压力梯度：G 厂巴也KPa/mH最大允许关井套压：p n =\^^--0.00981Mpa\z最大允许钻井液密度：p =纟一0.06 （表层）厂 max 9.81p 二傑一 0.12 （技套）尸max 9.81套管在垂直作用下的伸长量：al=7-85^A ，L 2X 1Q -7式中：Q —钻井液密度g/cm 3AL 一自重下的伸长m/ tnL 一套管原有长度m套管压缩距："=蔬仏几-厶几） 式中：AL 一下缩距m厶j 一自由段套管长度m厶:一水泥封固段套管长度m J 一套管总长m P 科一钢的密度7.85g/cm' p —钻井液密度g/cm 3E —钢的弹性系数（2.1X106kg/cn?）泥浆有关计算公式：1、加重剂用量计算公式：mrg式中：一所需加重剂重量吨y…, 一加重前的泥浆体积米彳九、口、心一加重前、加重后、加重材料比重g/cm3V^f V-^2、泥浆循环一周时间：T=602式中：T —泥浆循环一周时间分V井、V柱一井眼容积、钻柱体积升Q 一泥浆泵排量升/秒3、井底温度计算公式：T = T肿丄168式中：T、T o一井底、井口循环温度°CH 一井深米4、配制泥浆所需粘土和水量计算：粘土量W =匹丫血二1•上一r水水量or泥-学r上式中：W土一所需粘土的重量吨V泥一所需泥浆量米3r水、I•土、I•泥一水、土和泥浆的比重g/cm3 Q水一所需水量米'5、降低比重所需加水量:式中：Q水一所需水量米彳V快一原泥浆体积米3I•朴I•水一原泥浆.稀释后泥浆和水的比重g/cm3。

计算公式之答禄夫天创作压井液密度计算：102p ylρy = ρm + + ρeHρy =压井液密度ρm=原浆密度p yl=立管压力H=压井深度ρe压井液计算：加重资料计算：ΡS V 1(Ρ1-Ρ0)G=ΡS -Ρ1G=加重资料重量 TΡS =资料密度 重晶石=4.25 吨/方KCL=1.984吨/方（最重可配液到1.16） Ρ1=压井液需要达到的密度 吨/方 Ρ0=原浆密度 吨/方 V1=新浆体积循环方式选择目前用于井控的司钻法和工程师法都是用正循环，即从钻杆泵人，从环空将溢流循环出并。

反循环压井方法 简介但用惯例的司钻法和工程师法压并必须具备以下两个条件：（１）能平安关井；（２）在不超出套管与井口设备许用压力和地层破裂压力条件下能循环溢流出并。

在实际钻井工作中往往遇到不具备上述两个条件的情况：一是浅层气，关并时地层强度不敷；二是钻中深并进入井内的天然气溢流量很大，这时无法使用惯例司钻法和工程师法进行压并，而只能换用能够降低最大套压及井内地层受力的其它压井方法，如超重泥浆压井法及反循环压井法等。

本文对后者的工艺与计算要点给予说明。

１工艺要点反循环压井方法是从环空泵人泥浆将井内溢流替入钻杆．由钻杆内上升到井口，在阻流器控制钻杆出口回压下排除油气溢流并进行压并。

这种方法在修并中早巳广泛使用。

因为修并时井内往往是没有固相的原油或盐水，且管柱下端多是开口的，不容易被堵塞。

修井或采油井口装置也容易转换成反循环方式。

在钻井或完井作业中当并内泥浆含有岩屑进行反循环压并钻头水眼有被堵塞可能时，可只用反循环把溢流经钻扦内替出，以后再转用正循环压并。

由于钻杆内总容积小，用反循环的时间短・可以减少堵塞钻头水眼的危险。

国外文献中把这种用反循环排除溢流．再用正循环的方法也称为反循环压井法。

由于它比修并中用的反循环法更为复杂，故本文主要对它给予说明。

这种压井方法的主要步调是：（１）在井内建立从环空泵人，沿钻拄上升通过阻流器排出的反循环通路；（２）从环空泵入原密度泥浆将溢流从环空替入钻柱。

钻井液泥浆含砂量计算公式钻井液泥浆含砂量是指单位体积的泥浆中所含有的砂的质量。

在钻井作业中，合理控制钻井液泥浆含砂量对于保持钻井液的性能和保证钻井作业的顺利进行至关重要。

因此，了解和掌握钻井液泥浆含砂量的计算公式是非常重要的。

首先，我们需要了解一些基本的概念。

在钻井液泥浆中，砂是一种重要的固相颗粒，它的存在对于保持钻井液的性能起着重要的作用。

然而，过多的砂会导致钻井液的黏度增加，流变性能下降，甚至会造成管柱堵塞等问题。

因此，合理控制钻井液泥浆含砂量对于保持钻井液的性能至关重要。

钻井液泥浆含砂量的计算公式如下：含砂量 = (砂的质量 / 泥浆的体积) × 100%。

其中，含砂量是指单位体积的泥浆中所含有的砂的质量，单位为百分比；砂的质量是指泥浆中所含有的砂的质量，单位为重量单位；泥浆的体积是指泥浆的总体积，单位为体积单位。

在实际的钻井作业中，通常需要根据具体的情况来计算钻井液泥浆含砂量。

下面我们以一个具体的例子来说明如何计算钻井液泥浆含砂量。

假设某井深为3000m，钻头直径为215.9mm，井眼直径为311.2mm，要求井壁稳定，需要使用含砂量为10%的泥浆。

现在我们来计算需要多少砂才能满足这个要求。

首先，我们需要计算井眼的截面积。

井眼的截面积可以通过以下公式来计算：井眼截面积 = π× (井眼直径/2)^2。

井眼截面积 = 3.14 × (311.2mm/2)^2 = 3.14 × (155.6mm)^2 = 3.14 ×24202.56mm^2 = 75994.9824mm^2。

然后，我们需要计算井眼的容积。

井眼的容积可以通过以下公式来计算：井眼容积 = 井眼截面积×井深。

井眼容积 = 75994.9824mm^2 × 3000m = 227984947.2mm^3。

接下来，我们需要计算需要添加的砂的质量。

砂的质量可以通过以下公式来计算：砂的质量 = 泥浆的体积×含砂量 / 100。

钻井液添加剂用量计算公式钻井液是在钻井作业中不可或缺的一种重要物质，它能够在钻井过程中起到很多重要的作用，比如冷却钻头、减少摩擦、稳定井壁等。

而钻井液的添加剂则是为了增强钻井液的性能，以适应不同的地质条件和钻井需求。

因此，正确计算和添加钻井液添加剂的用量是非常重要的。

在钻井液添加剂用量计算中，需要考虑的因素有很多，比如井深、井眼直径、地层性质、钻井液类型等。

下面我们将介绍一些常见的钻井液添加剂用量计算公式，希望能够对大家有所帮助。

1. 钻井液添加剂用量计算公式。

（1）泥浆密度调整剂用量计算公式。

泥浆密度调整剂主要是用来调整钻井液的密度，以适应不同的地层条件。

其用量计算公式如下：\[ V = \frac{{W \times (D_f D_i)}}{{D_a D_f}} \]其中，V为泥浆密度调整剂用量（bbl），W为泥浆体积（bbl），D_f为目标密度（ppg），D_i为初始密度（ppg），D_a为泥浆密度调整剂密度（ppg）。

（2）分散剂用量计算公式。

分散剂主要是用来分散和稳定钻井液中的固相颗粒，防止其沉降和聚集。

其用量计算公式如下：\[ V = \frac{{W \times (S_f S_i)}}{{S_a S_f}} \]其中，V为分散剂用量（bbl），W为泥浆体积（bbl），S_f为目标分散度（%），S_i为初始分散度（%），S_a为分散剂分散度（%）。

（3）减阻剂用量计算公式。

减阻剂主要是用来减少钻井液的黏度，降低钻井液对井壁的摩擦力，提高钻井效率。

其用量计算公式如下：\[ V = \frac{{W \times (V_f V_i)}}{{V_a V_f}} \]其中，V为减阻剂用量（bbl），W为泥浆体积（bbl），V_f为目标黏度（cp），V_i为初始黏度（cp），V_a为减阻剂黏度（cp）。

2. 注意事项。

在使用以上计算公式时，需要注意以下几点：（1）根据实际情况选择合适的添加剂和计算公式，不同的地层条件和钻井需求需要使用不同的添加剂和计算公式。

常用各种钻井计算钻井计算是石油钻井工程中至关重要的一部分，它涉及到各种参数和公式的计算，以确定钻井井筒的设计和操作。

下面是常用的几种钻井计算方法：1. 钻头进给速度计算：钻头进给速度是指钻井中用于推动钻头进入地层的速度。

计算公式为：钻头进给速度（ft/min）= 钻头推力（lbs）/ 钻探泥浆的效用率（%）。

2. 钻进速度计算：钻进速度是指钻头在地层中前进的速度。

计算公式为：钻进速度（ft/hr）= 每分钟的钻头进给速度（ft/min）x 60。

3.钻井液性能计算：钻井液性能是指钻井过程中所使用的泥浆或液体的性能。

其中包括密度、粘度、过滤失控等参数。

常见的计算有密度计算、循环压力计算和过滤失控计算。

4.钻井液体积和流量计算：钻井液体积和流量的计算是为了确保钻井液能够满足井筒的洗净和冷却要求。

常用的计算有井筒容积计算、钻井液体流量计算和循环泥浆速度计算。

5.钻杆转速和功率计算：钻杆转速和功率的计算是为了确定钻进过程中的能耗与效率。

钻杆转速可以根据钻头直径、钻铤切齿数和进给速度来计算。

钻铤功率则可以通过转速、钻杆进给和转矩来计算。

6. 钻井液清空能力计算：钻井液清空能力是指钻井液能够带走井底碎屑和废料的能力。

计算公式为：钻井液清空能力（gpm）= 钻井液体流速（gpm）- 钻井液通过导管的速度（gpm）。

7. 钻柱受到的压力计算：钻柱受到的压力是指井深和钻杆长度对钻杆和钻井设备的压力。

计算公式为：钻柱受到的压力（lbs）= 井筒深度（ft）x 钻杆重量（lbs/ft）。

8. 钻井液截面积计算：钻井液截面积的计算是为了确定管道和井筒中液体的流动速度和压力。

计算公式为：钻井液截面积（sq.ft）= 井筒直径（in）x 井筒长度（ft）/ 144以上是常见的钻井计算方法，这些计算对于准确优化井筒设计和操作至关重要。

通过合理运用这些计算方法，可以提高钻井效率和安全性，减少事故风险，并最终实现经济效益的最大化。

常用泥浆计算公式泥浆计算是钻井工程中非常重要的一部分，旨在确定钻井液的密度、粘度、流动性等参数，以满足井壁稳定、钻井速度和洗井效果的要求。

常用泥浆计算公式包括钻井液密度计算、泥浆流动性计算、污水处理计算等，下面将详细介绍这些计算公式。

一、钻井液密度计算：1.平均密度计算公式：钻井液密度（ppg） = 液体相（溶液、悬浮物、气体）的总重量（lb）÷ 液体相（溶液、悬浮物、气体）的总体积（gal）2.溶液密度计算公式：溶液密度（ppg） = 溶解物的重量（lb）÷ 溶解物的体积（gal）3.钻井液总体积计算公式：钻井液总体积（bbl） = 钻井井眼体积（bbl） + 钻井管体积（bbl）+ 套管体积（bbl）二、泥浆流动性计算：1.粘度计算公式：粘度（cp）= 流体剪切速率（s^(-1)）÷ 流体剪切应力（dyn/cm^2）2.流体剪切速率计算公式：流体剪切速率（s^(-1)）= (2 × 研磨速率（rpm）) ÷ （60 × 期望流体粘度（cp））3.流体剪切应力计算公式：流体剪切应力（dyn/cm^2） = 流体密度（g/cc）× （流体剪切速率（s^(-1)））^3 × 流体体积（cc）三、污水处理计算：1.污水量计算公式：污水量（bbl） = 钻井井眼体积（bbl） + 钻井管体积（bbl） + 套管体积（bbl） - 桥塞体积（bbl）2.污水分析计算公式：污水成分（%） = 钻井井眼污水中的特定成分重量（lb）÷ 污水总重量（lb）× 100%以上只是常用的泥浆计算公式的一部分，实际的泥浆计算还涉及到很多其他参数和公式。

为了准确计算泥浆相关参数，需要根据具体的钻井情况和实测数据进行综合计算和分析。

在实际工程中，通常会使用计算软件或者电子表格来进行泥浆计算，以提高计算的准确性和效率。

此外，钻井液的配方中还会添加一些化学药剂，如泡沫剂、高温胶凝剂等，为了计算这些化学药剂的配方和投加量，还需要衡量液相和固相的含量，对应的计算方法也各不相同。

第四节 钻井常用计算公式一、井架基础的计算公式（一）基础面上的压力P 基= 式中：P 基——基础面上的压力，MPa ；n ——动负荷系数（一般取1.25~1.40）；Q O ——天车台的负荷=天车最大负荷+天车重量，t ；Q B ——井架重量，t ；（二）土地面上的压力P 地=P 基+W式中：P 地——土地面上的压力，MPa;P 基——基础面上的压力，MPa;W ——基础重量，t （常略不计）。

（三）基础尺寸1、顶面积F 1= 式中：F 1——基础顶面积，cm2；B 1——混凝土抗压强度（通常为28.1kg/cm2=0.281MPa)2、底面积F 2= 式中：F 2——基础底面积，cm 2；B 2——土地抗压强度，MPa ；P 地——土地面上的压力，MPa 。

3、基础高度式中：H ——基础高度，m ；F2、F1分别为基础的底面积和顶面积，cm 2；P 基——基础面上的压力，MPa ；B 3——混凝土抗剪切强度（通常为3.51kg/cm 2=0.351MPa ）。

（二）混凝土体积配合比用料计算1、计算公式 nQ O +QB 4P 基B 1P 地B 2配合比为1∶m∶n=水泥∶砂子∶卵石。

根据经验公式求每1m3混凝土所需的各种材料如下：2、混凝土常用体积配合比及用料量，见表1-69。

表1-69混凝土常用体积配合比及用料量混凝土用途体积配合比每立方米混凝土每立方米砂子每立方米石子每1000公斤水尼水泥kg砂子m3石子m3水泥kg石子m3混凝土m3水泥kg砂子m3混凝土m3砂子m3石子m3混凝土m31.坚硬土壤上的井架脚，小基墩井架脚，基墩的上部分。

1∶2∶4335 0.45 0.90 744 2 2.22 372 0.5 1.11 1.35 2.70 2.992.厚而大的突出基墩。

1∶2.5∶5 276 0.46 0.91 608 2 2.20 304 0.5 1.10 1.57 3.10 3.633.支承台、浇灌坑穴及其他。

井控计算公式1、钻井液压力梯度（psi/ft ）=0.052xWm(ppg)钻井液压力梯度(Mpa/m)=0.0098xWm(g/cm³)2、液柱压力P （psi ）=0.052xWm(ppg)xTVD(垂直井深ft)液柱压力P （Mpa ）=0.0098x Wm(g/cm³) xTVD (垂直井深m)3、地层压力＝液柱压力+关井钻杆压力SIDPP4、关井套压SICPP= 地层压力－环空液柱压力5、初始循环压力＝低泵速泵压+关井钻杆压力SIDPP7、钻井泵排量（桶/分）＝桶/冲x 冲数/分钻井泵排量（升/分）＝升/冲x 冲数/分泵排量（桶/分）环空容积（桶/英尺）泵排量（升/分）环空容积（升/米）SIDPP(psi)0.052TVD(ft)11、最大允许关井套压(psi)=0.052[最大允许钻井液密度(ppg)－井内实际钻井液密度(ppg)]x 套管鞋深（ft ）最大允许关井套压(Mpa)=0.0098[最大允许钻井液密度(g/cm³)]－井内实际钻井液密度(g/cm³)]x 套管鞋深（m ）1500（W2－W1）35.2－W2W1－原钻井液密度(ppg) 1500－一桶重晶石的重量（磅）W2－重钻井液密度 (ppg) 35.8－一加仑重晶石的重量（磅）Wx(W2－ W1) Wx －W1W1－原钻井液密度(g/cm³) Wx －重晶石密度(g/cm³)W2－重钻井液密度(g/cm³)14、单位长度容积计算： d －钻杆内径（英寸）d －钻杆内径（mm ）套管内径 D2 (in) ²－钻杆外径 D1 (in) ² 102915、在起钻前为了使起出的钻杆里没有钻井液，需打一段加重钻井液，计算公式如下：16、泵压与泵速的关系P1（泵速由spm1增至spm2时的压力）= p (泵 17、溢流物梯度（psi/ft ）=0.052x 钻井液密度（ppg ）－（SICPP －SIDPP ）(psi)溢流物高度（ft ）溢流物梯度（Mpa/m ）=0.0098x 钻井液密度（g/cm³）－ （SICPP －SIDPP ）(Mpa)溢流物高度（m ）18、溢流物高度（ft ）＝循环池增量(桶)∕环空容积（桶/ ft ） 溢流物高度（m ）＝1000x 循环池增量(m³)∕环空容积（升/米）。