溢流时压井及地层破裂压力当量密度计算公式

关于地漏实验

一、关于地层破裂压力试验、地层漏失压力试验、地层承压能力试验。

据我了解：地破试验和承压试验用的仪器和设备一样，没有区别。

唯一区别是二者的求取资料的目的不同，地破试验需要得到地层破裂压力，故作业中要做到地层破裂，并重复一次，求取到地层传播压力及闭合压力；而承压试验是事先估计一个地层承压值，只作到此值为止，并不做破，但若估计值高于实际地层破裂压力，则实际变成了地破试验地破试验：了解套管鞋处地层破裂压力值，为计算出最大允许关井套压，为压井套压控制提供依据。

承压试验：钻开高压油气层前了解上部裸眼地层的承压能力能否承受，下步要提高钻井液密度所带来的液柱压力。

在钻井施工中，通常通过地层强度试验了解地层承压能力的大小，地层强度试验的目的主要有两个：一是了解套管鞋处地层破裂压力值；二是钻开高压油气层前了解上部裸眼地层的承压能力。

试验的方法主要有三种，即地层破裂压力试验、地层漏失压力试验、地层承压能力试验。

1、地层破裂压力试验地层破裂压力试验是为了确定套管鞋处地层的破裂压力，新区第一口探井、有浅气层分布的探井或生产井，必须进行地层破裂压力试验。

试验方法如下：（1）关闭环形空间。

（2）用水泥车以低速（0.8~1.32L/s）缓慢地启动泵向井内注入钻井液。

（3）记录各个时间的泵入量和相应的井口压力。

（4）作出以井口压力与泵入量为坐标的试验曲线，如泵速不变，也可作出井口压力和泵入时间的关系曲线。

进行地层破裂压力试验时，要注意确定以下几个压力值：（1）漏失压力（Pl）：试验曲线偏离直线的点。

此时井内钻井液开始向地层少量漏失。

习惯上以此值作为确定井控作业的关井压力依据。

如图3—9所示。

（2）破裂压力（Pf）：试验曲线的最高点。

反映了井内压力克服地层的强度使其破裂，形成裂缝，钻井液向裂缝中漏失，其后压力将下降。

（3）延伸压力（Ppro）：压力趋于平缓的点。

它使裂缝向远处扩展延伸。

（4）瞬时停泵压力（Ps）：当裂缝延伸到离开井壁压力集中区，即6倍井眼半径以远时（估计从破裂点起约历时1分钟左右），进行瞬时停泵。

压井计算公式

井控公式1.静液压力：P=0.00981ρ 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=0.00981*1.3*3000=38.26 MPa2,压力梯度： G=P/H=9.81ρ kPa/m =0.0098ρMPa；例：井深3600米处，密度1.5 g/cm3，计算井静液压力梯度。

解：G=0.0098*1.5=0.0147MPa=14.7kPa/m3.最大允许关井套压 Pamax =（ρ破密度－ρm）0.0098H MPa H—地层破裂压力试验层（套管鞋）垂深，m。

Ρm—井密度 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 =（1.71－1.27）0.0098*1067=4.6 MPa4.压井时（极限）关井套压 Pamax =（ρ破密度－ρ压）0.0098H MPaΡ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)/0.0098 hw g/cm3；ρm—当前井泥浆密度，g/cm3；Pa —关井套压，MPa；Pd —关井立压，MPa。

如果ρw在0.12～0.36g/cm3之间，则为天然气溢流。

如果ρw在0.36～1.07g/cm3之间，则为油溢流或混合流体溢流。

如果ρw在1.07～1.20g/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。

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+0.0098γH （地层压力=关井立管压力+静液柱压力）P d：关井立管压力，MPa。

γ：钻柱内未受侵泥浆密度，g/cm3.H:井深，m.2、压井泥浆密度γ1γ1= P P/(0.0098*H) (g/cm3) （=地层压力/gh或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。

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4.2 g/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:套管鞋或井漏堵漏处承压试验时该处所承受的最大压力P1:关井试压时套压值，MPa。

γ:试压时泥浆密度，g/cm3.γ2:溢流关井时的泥浆密度，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(Q∝P2)。

最大允许关井套压计算公式公式1P = [(Pt×H/1000)-Pj]×80% 单位：（MPa）Pj（泥浆静液柱压力）=0.00981×H×R ——单位：（MPa）试中（1）P：最大允许关井套压（MPa）（2）H：计算时的垂直井深（m）（3）80%：计算保险系数（无单位）（4）R：下次钻进时最高钻井液密度（g/cm3）地层破裂压力梯度（Pt）单位：（KPa/ m）Pt（地层破裂压力梯度）=[(P1/H1+ P2/H2……Pn/Hn)/n] ×1000试中（1）P1、P2……Pn：地层破裂压力（MPa）（2）H：P压力所对应的井深（m）（3）n：所取P的点数公式2P = (Pt- Pj) H试中P：最大允许关井套压（KPa）Pt：地层破裂压力梯度（KPa/m）Pj：泥浆静液柱压力梯度（KPa/m）H：套管鞋处井深（m）公式3（经验公式）1、表层套管：P =表层套管下入深度*0.112单位：（kg/cm2）2、技术、油层套管：P =套管下入深度*0.185单位：（kg/cm2）一、最大允许的关井套压=地层破裂压力—静液柱压力二、最大允许关井套压=（地层破裂压力梯度—静液柱压力梯度）*套管下深三、最大允许关井套压=（地层破裂压力当量密度—钻井液密度）*0.00981*套管下深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。

井控压井公式常用

井控压井公式常用井控计算公式1最大关井套压=（地破当量密度-井浆密度）×0.0098×井深= MPa2 地层压力=0.0098×井浆密度×井深+关井立压= MPa3压井密度=102×地层压力÷井深+附加密度= g／cm34求加重量=加重体积×加重剂密度×（压井密度-原浆密度）÷（加重剂密度-压井密度）=吨5地破压力=漏失压力+0.0098×密度×井深= MPa6破裂当量密度=102×地破压力÷井深=g／cm37溢流类型=井浆密度-（关井套压-关井立压）÷（0.0098×池面增量×1000÷每米环容、升）0.12-0.36为气、0.37-0.6油、0.61-0.84油水、0.85-1.07水、1.08-1.20盐水8气体上升高度=池面增量÷每米环容m3=米9气体上窜速度=气层深度-井深÷迟到时间×后效时间÷停泵～开泵时间（小时）=米／小时10初始立管总压力=低泵冲压力+关井立压+附加压力= MPa。

油井1.5～3.5、气井3～511终了立管总压力=压井密度÷原浆密度×低泵冲压力= MPa12排量计算=泵冲×活塞面具×活塞行程÷60×缸数=升／秒13上返速度=(12.74×排量) ÷(井眼直径2-钻具外径2)=米／秒14迟到时间=井深÷米／分15一周的时间=16.67×井筒容积-钻柱体积）÷排量=分16压井泥浆量=井筒容积的1.5-2倍17压井时间=（井筒容积-钻柱体积）÷（升／分÷1000）=分。

压井计算公式

井控公式1.静液压力：P=0.00981ρ 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=0.00981*1.3*3000=38.26 MPa2,压力梯度： G=P/H=9.81ρ kPa/m =0.0098ρMPa；例：井深3600米处，密度1.5 g/cm3，计算井内静液压力梯度。

解：G=0.0098*1.5=0.0147MPa=14.7kPa/m3.最大允许关井套压 Pamax =（ρ破密度－ρm）0.0098H 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 =（1.71－1.27）0.0098*1067=4.6 MPa4.压井时（极限）关井套压 Pamax =（ρ破密度－ρ压）0.0098H MPaΡ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)/0.0098 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0.12～0.36g/cm3之间，则为天然气溢流。

如果ρw在0.36～1.07g/cm3之间，则为油溢流或混合流体溢流。

如果ρw在1.07～1.20g/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。

井眼内压力及相互关系

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。

压井液密度及材料计算

计算公式压井液密度计算：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 =附加值0.05-0.1压井液计算：加重材料计算：ΡS V1(Ρ1-Ρ0)G=ΡS- Ρ1G=加重材料重量TΡS=材料密度重晶石=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Ρ=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常规的司钻法和工程师法压并必须具备以下两个条件：（１）能安全关井；（２）在不超过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，关并时地层强度不够；二是钻中深并进入井内的天然气溢流量很大，这时无法使用常规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骤是：（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。

压井计算公式(学习建筑)

井控公式1.静液压力：P=0.00981ρ 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=0.00981*1.3*3000=38.26 MPa2,压力梯度： G=P/H=9.81ρ kPa/m =0.0098ρMPa；例：井深3600米处，密度1.5 g/cm3，计算井内静液压力梯度。

解：G=0.0098*1.5=0.0147MPa=14.7kPa/m3.最大允许关井套压 Pamax =（ρ破密度－ρm）0.0098H 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 =（1.71－1.27）0.0098*1067=4.6 MPa4.压井时（极限）关井套压 Pamax =（ρ破密度－ρ压）0.0098H MPaΡ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)/0.0098 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0.12～0.36g/cm3之间，则为天然气溢流。

如果ρw在0.36～1.07g/cm3之间，则为油溢流或混合流体溢流。

如果ρw在1.07～1.20g/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。

石油钻井作业现场压井液密度确定方法

石油钻井作业现场压井液密度确定方法作者：张发展来源：《中国新技术新产品》2011年第08期摘要：本文对目前压井液密度计算的各种方法进行分析研究，指出了这些方法存在的不足之处，并进行分析，使大家对压井液密度计算有一个明确的认识。

关键词：压井液；密度；附加值；计算中图分类号：TE3 文献标识码：B钻井过程中，做好井控工作的目的是防止地层液体侵入井内，为此需保持井底压力略大于地层压力。

即实现近平衡钻井，这时的关键问题就是研究怎样最合理地确定压井液密度。

井眼的裸眼井段存在着地层孔隙压力（地层压力）Pp、压井液柱压力Pm和地层破裂压力Pf。

三个压力体系必须满足以下条件：式中：ρef——井眼的裸眼井段地层破裂压力当量密度，g/cm3；ρmy——井眼内压井液密度，g/cm3；ρmd——井眼的裸眼井段地层液体密度，g/cm3。

压井液密度的确定应以钻井资料显示最高地层压力系数或实测地层压力为基准，再加一个附加值。

中国石油天然气总公司对附加当量压井液密度值的规定如下：（1）油水井为0.05－0.1g/cm3；气井为0.07－0.15g/cm3（2）油水井为1.5－3.5MPa；气井为3.0－5.0MPa具体选择附加值时应考虑：地层孔隙压力大小、油气水层的埋藏深度、钻井时的钻井液密度、井控装置等。

所确定的压井液密度还要考虑保护油气层、防止粘卡满足井眼稳定的要求。

为确保钻井过程中的施工安全，在各种作业中，均应使井底压力略大于地层压力，这样可达到近平衡钻井和保护油气层的目的。

一、常规压井液密度确定方法（一）附加当量密度计算法根据中国石油天然气公司《钻井井控技术规程》的规定可知：式中：H——油层中部深度，m；Pp——地层压力，MPa；ρmd——地层液体密度，g/cm3，一般为1.00-1.07g/cm3；ρp——地层压力当量压井液密度，g/cm3；ρe——附加当量密度，g/cm3，油水井为0.05－0.1g/cm3、气井为0.07－0.15g/cm3。

压井计算公式

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;。

石油钻井作业现场压井液密度确定方法

石油钻井作业现场压井液密度确定方法论文关键词：压井液密度附加值计算论文摘要：本文对目前压井液密度计算的各种方法进行了分析研究，指出了这些方法存在的的问题和不足之处，并进行了对比分析，使大家对压井液密度计算有一个明确的认识。

一、前言钻井过程中，做好井控工作的目的是防止地层液体侵入井内，为此需保持井底压力略大于地层压力，即实现近平衡钻井，这时的关键问题就是研究怎样最合理地确定压井液密度。

井眼的裸眼井段存在着地层孔隙压力（地层压力）Pp 、压井液柱压力Pm 和地层破裂压力Pf 。

三个压力体系必须满足以下条件：p m f P P P ≥≥即md my ef ρρρ≥≥式中：ρef —井眼的裸眼井段地层破裂压力当量密度，g/cm 3；ρmy —井眼内压井液密度，g/cm 3；ρmd —井眼的裸眼井段地层液体密度，g/cm 3。

压井液密度的确定应以钻井资料显示最高地层压力系数或实测地层压力为基准，再加一个附加值。

作业现场一般推荐附加当量压井液密度、附加压力井底值规定如下。

当量密度附加：油水井为0.05-0.1g/cm 3；气井为0.07-0.15g/cm 3 井底压力附加：油水井为1.5-3.5MPa ；气井为3.0-5.0MPa具体选择附加值时应考虑地层孔隙压力大小、油气水层的埋藏深度、钻井时的钻井液密度、井控装置等。

所确定的压井液密度还要考虑保护油气层、防止粘卡、满足井眼稳定等要求。

为确保钻井过程中的施工安全，在各种作业中，均应使井底压力略大于地层压力，这样可达到近平衡钻井和保护油气层的目的。

但是，怎样最合理地确定压井液密度，各种材料上介绍了多种方法，这些方法如何使用，往往使大家无从下手，各种方法计算结果差异又较大，本文试图通过此类问题分析对比对大家有所帮助。

二、压井液密度确定的各种方法1、常规压井液密度确定方法⑴附加当量密度计算法根据《钻井井控技术规程》的规定可知e p my ρρρ+= 又因为H P pp 102=ρ、H P md p ρ0098.0=所以e md my ρρρ+=：（1-1）式中：H —油层中部深度，m ；P p —地层压力，MPa ；ρmd —地层液体密度，g/cm 3，一般为1.00-1.07 g/cm 3；ρp —地层压力当量压井液密度，g/cm 3；ρe ——附加当量密度，g/cm 3，油水井为0.05-0.1g/cm 3、气井为0.07-0.15g/cm 3。

钻井工程常用计算公式

钻井常用计算公式•、地层压力计算1、静液柱压力（MPa）=P（粘井液密度）*0.00981*H（垂深m）2、压力梯度值（MPa）=p（钻井液密度）*0.009813、单位内容积（r∩3Λn>=7.854*10-5*内径2（Cm）4、单位环空容积（m3∕m）=7.854*10^5*（井径2cm-管柱外径2cm）5、容积（m?）=单位内容积（m3∕m）*长度（m）管柱单位排音量（mVm）=7.854*10^5*（外径2cm内径2cm）6、地层压力（MPa）=钻具静液柱压力+关井立压7、压井钻井液密度（g∕c11p>=（关井立压Mpa/O.00981/11（m））+当前井液P（gcm3）8、初始循环压力=关井立压+底泵速泵压9、终止循环压力=（压力井液p/当前井液p）*低泵速泵压10、溢流长度m;钻井液增量m3/环空单位容积m3∕m11、溢流密度p（g∕cm3）=当前井液P-［（套压MPa-立压Mpa）/（溢流长度m*0.00981）］12、当量循环密度p（g/cm3）-（环空循环压力损失Mpa/O.00981/垂深m）+当前井液P13、当量钻井液P（g4zm3）-总压力Mpa/O.00981/垂深m14、孔隙压力MPa=9.81*Wf（地瓜水平均密度g∕cmυ*H（垂高m）15、上覆岩层压力（Mpa）=（岩石基质重量+流体重量）/面积［9.81*［（卜-。

岩石孔隙度％）*pm岩石基颓密度Hem3+4>*p岩石孔隙中流体密度g/cnP］16、地层破裂压力梯度（Mpa）=Pf（破裂地层压力Mpa）/H（破裂地层垂直深度m>Pf（破裂地层压力Mpa）=Ph（液柱压力Mpa）+P（破裂实验时的立管压力MPa）二、喷射钻井计算公式1、射流喷射速度计算相同直径喷嘴VOU1.2.73*Q（通过喷嘴液体排量1.∕S）∕n（喷嘴个数）*dc>2（喷嘴直径Cm）不相同直径喷喷Vo=12.73*Q（通过喷嘴液体排量1.∕S）/de?（喷嘴当量直径Cm）试中:de喷喷当量直径（cm）计算等喷嘴直径de-（根号n喷嘴个数）*d。

压力计算公式

压力计算公式常用计算公式静液柱压力(Hydrostatic pressure)静液柱压力(Mpa)＝钻井液密度(g/cm3)×0.00981×垂深(m,TVD) 静液柱压力(psi)＝钻井液密度(ppg)×0.052×垂深(ft,TVD)静液柱压力(Mpa)＝压力梯度(MPa/m)×垂深(m,TVD)静液柱压力(psi)＝压力梯度(psi/ft)×垂深(ft,TVD)压力梯度(Pressure gradient)压力梯度(KPa/m)＝钻井液密度(g/cm3)×9.81压力梯度(psi/ft)＝钻井液密度(ppg)×0.052单位内容积(Internal capacity)单位内容积(m3/m)＝7.854×10-5×井径2cm单位内容积(bbls/ft)＝井径2in÷1029.4单位环空容积(Annular capacity)单位环空容积(m3/m)＝7.854×10-5×(井径2cm－管柱外径2cm) 单位环空容积(bbls/ft)＝(井径2in－管柱外径2in)÷1029.4容积(Volume)容积(m3)＝单位内容积(m3/m)×长度(m)容积(bbls)＝单位内容积(bbls/ft)×长度(ft)管柱单位排替量(m3/m)＝7.854×10-5×(外径2cm－内径2cm) 管柱单位排替量(bbls/ft)＝(外径2in－内径2in)÷1029.4地层压力(Formation pressure)地层压力＝静液柱压力＋关井立压压井钻井液密度(Kill mud weight)压井钻井液密度(g/cm3)＝(关井立压Mpa÷0.00981÷垂深m,TVD)+当前钻井液密度g/cm3压井钻井液密度(ppg)＝(关井立压psi÷0.052÷垂深ft,TVD)+当前钻井液密度ppg初始循环压力(Initial circulating pressure)初始循环压力＝关井立压＋低泵速泵压终止循环压力(Final circulating pressure)终止循环压力＝(压井钻井液密度÷当前钻井液密度)×低泵速泵压溢流长度(Kick lenght)溢流长度(m)＝钻井液增量(m3)÷单位环空容积(m3/m)溢流长度(ft)＝钻井液增量(bbls)÷单位环空容积(bbls/ft)溢流密度(Kick density)溢流密度(g/cm3)＝当前钻井液密度(g/cm3)－((套压MPa－立压MPa)÷(溢流长度m×0.00981))溢流密度(ppg)＝当前钻井液密度(ppg)－((套压psi－立压psi)÷(溢流长度ft×0.052))当量循环密度(Equivalent circulating density)当量循环密度(g/cm3)＝当前钻井液密度(g/cm3)＋(环空压力损失MPa÷0.00981÷垂深m,TVD)当量循环密度(ppg)＝当前钻井液密度(ppg)＋(环空压力损失psi÷0.052÷垂深ft)当量钻井液密度(Equivalent density)当量钻井液密度(g/cm3)＝总压力MPa÷0.00981÷垂深m,TVD 当量钻井液密度(ppg)＝总压力psi÷0.052÷垂深ft,TVD灌钻井液量(Fill volume)钻具水眼畅通(Dry)：灌钻井液量(m3)＝钻具排替量(m3/m)×提出长度m钻具水眼堵塞(Wet)：灌钻井液量(m3)＝(钻具排替量(m3/m)+钻具内容积(m3/m))×提出长度m或：灌钻井液量(m3)＝7.854×10-5×(外径2cm)×提出长度m灌钻井液冲数(Strokes to fill)灌钻井液冲数＝灌钻井液量(m3)÷泵每冲排量地层破裂当量钻井液密度(Est.integrity density)地层破裂当量钻井液密度(g/cm3)＝(漏失压力MPa÷0.00981÷试验垂深m,TVD)＋试验钻井液密度(g/cm3)地层破裂当量钻井液密度(ppg)＝(漏失压力psi÷0.052÷试验垂深ft,TVD)＋试验钻井液密度(ppg)最大允许关井套压(Est.integrity pressure)最大允许关井套压Mpa＝(地层破裂当量钻井液密度g/cm3－当前钻井液密度g/cm3)×0.00981×试验垂深m。

压井计算公式

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。

井控压井公式常用

井控计算公式1最大关井套压=（地破当量密度-井浆密度）×0.0098×井深= MPa2 地层压力=0.0098×井浆密度×井深+关井立压= MPa3压井密度=102×地层压力÷井深+附加密度= g／cm34求加重量=加重体积×加重剂密度×（压井密度-原浆密度）÷（加重剂密度-压井密度）=吨5地破压力=漏失压力+0.0098×密度×井深= MPa6破裂当量密度=102×地破压力÷井深=g／cm37溢流类型=井浆密度-（关井套压-关井立压）÷（0.0098×池面增量×1000÷每米环容、升）0.12-0.36为气、0.37-0.6油、0.61-0.84油水、0.85-1.07水、1.08-1.20盐水8气体上升高度=池面增量÷每米环容m3=米9气体上窜速度=气层深度-井深÷迟到时间×后效时间÷停泵～开泵时间（小时）=米／小时10初始立管总压力=低泵冲压力+关井立压+附加压力= MPa。

油井1.5～3.5、气井3～511终了立管总压力=压井密度÷原浆密度×低泵冲压力= MPa12排量计算=泵冲×活塞面具×活塞行程÷60×缸数=升／秒13上返速度=(12.74×排量) ÷(井眼直径2-钻具外径2)=米／秒14迟到时间=井深÷米／分15一周的时间=16.67×井筒容积-钻柱体积）÷排量=分16压井泥浆量=井筒容积的1.5-2倍17压井时间=（井筒容积-钻柱体积）÷（升／分÷1000）=分。

压井液密度及材料计算

压井液密度及材料计算计算公式压井液密度计算：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 =附加值0.05-0.1压井液计算：加重材料计算：ΡS V1(Ρ1-Ρ0)G=ΡS- Ρ1G=加重材料重量TΡS=材料密度重晶⽯=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Ρ=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常规的司钻法和⼯程师法压并必须具备以下两个条件：（１）能安全关井；（２）在不超过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，关并时地层强度不够；⼆是钻中深并进⼊井内的天然⽓溢流量很⼤，这时⽆法使⽤常规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骤是：（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。

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。