卡点计算(钻井过程)
钻井计算公式
钻井计算公式钻井计算公式1.卡点深度：L=eEF/105P=K×e/P式中：L-----卡点深度⽶e------钻杆连续提升时平均伸长厘⽶E------钢材弹性系数=2.1×106公⽄/厘⽶2F------管体截⾯积。
厘⽶2P------钻杆连续提升时平均拉⼒吨K------计算系数K=EF/105=21F钻具被卡长度l:l=H-L式中H-----转盘⾯以下的钻具总长⽶注：K值系数5＂=715（9.19）例：某井在井深2000⽶时发⽣卡钻，井内使⽤钻具为壁厚11毫⽶的59/16＂钻杆，上提平均拉⼒16吨，钻柱平均伸长32厘⽶，求卡点深度和被卡钻具长度。
解：L=Ke/P由表查出壁厚11毫⽶的59/16＂钻杆的K=957则：L=957×32/16=1914⽶钻具被卡长度：L=H-L=2000-1914=86⽶2、井内泥浆量的计算V=D2H/2或V=0.785D2H3、总泥浆量计算Q=q井+q管+q池+q备4、加重剂⽤量计算：W加=r加V原(r重-r原)/r加-r重式中：W加----所需加重剂的重量，吨r原----加重前的泥浆⽐重，r重----加重后的泥浆⽐重r加---加重料的⽐重V原---加重前的泥浆体积⽶3例：欲将⽐重为1.25的泥浆200⽶3，⽤⽐重为4.0的重晶⽯粉加重⾄1.40，需重晶⽯若⼲？解：根据公式将数据代⼊：4×200（1.40-1.25）/4.0-1.40=46吨5.降低泥浆⽐重时加⽔量的计算q=V原(r原-r稀)/r稀-r⽔式中：q----所需⽔量⽶3V原---原泥浆体积⽶3r稀---稀释后泥浆⽐重r⽔----⽔的⽐重（淡⽔为1）r原---原泥浆⽐重例：欲将⽐重1.30的泥浆150⽶3降⾄⽐重为1.17，需加淡⽔若⼲？解：根据公式代⼊数据：150（1.30-1.17）×1/1.17-1=115⽶36、泥浆循环⼀周所需时间计算T=V井-V柱/60Q泵式中：T---泥浆循环⼀周的时间，分V井---井眼容积，升V柱---钻柱体积升Q泵---泥浆泵排量升/秒备注：V井=0.785D井2V柱=0.785（D外2-d内2）例题：井径81/2"，使⽤壁厚为10毫⽶的41/2"钻⾄1000⽶，泵的排量为21.4升/秒，问泥浆循环⼀周需时若⼲？解：V井=0.785×（215.9）2=36591升V柱=0.785（114.32-94.32）=3275升T= V井-V柱/60Q泵=36591-3275/60×21.4=33316/1284=25.95分7、泥浆上返速度计算V返=12.7Q泵/D井2-d柱2式中：V返—泥浆上返速度⽶/秒Q泵---泥浆泵排量升/秒D井---井径厘⽶d柱---钻柱外径厘⽶例题：某井井径为22厘⽶，钻具外径为11.4厘⽶，泥浆泵排量为25升/秒，问泥浆上返速度是多少？解：V返=12.7Q泵/D井2-d柱2=12.7×25/222-11.42=0.90⽶/秒8、漏失速度计算公式：V漏=Q漏/t时式中：V漏—漏失速度⽶3/⼩时Q漏---在某段时间内的漏失量⽶3t时----漏失时间⼩时例题：某井在30分钟内共漏泥浆15.6⽶3问该井在这段时间内的漏失速度是多少？解：V漏=Q漏/t时=15.6/0.5=31.2⽶3/⼩时9、泵压计算公式：P=0.081ρQ2/0.96D4式中：P---泵压MPaρ---使⽤密度g/cm3Q----泥浆泵排量l/sD---钻头⽔眼毫⽶D=√d12+d22+d32+…..10.常⽤套管数据表11．接头扣型尺⼨：（1：内平2：贯眼3：正规）12.常⽤单位换算表长度:1英⼨(in)=25.4毫⽶(mm)=2.54厘⽶(cm)=0.0254⽶(m) 1英尺(ft)=12英⼨(in)=304.8毫⽶(mm)=30.48厘⽶(cm)=0.3048⽶(m) 1码(yd)=3英尺(ft)=914.4毫⽶(mm)=91.44厘⽶(cm)=0.9144⽶(m)1⾥=150丈=500⽶1丈=3.33⽶1尺=0.33⽶1⼨=0.033⽶⾯积:1亩=666.6m213.常规井⾝结构14.常⽤钻铤尺⼨与钻头直径关系对照表公式：允许最⼩钻铤直径= 2倍套管接箍外径- 钻头直径有效井眼直径=（钻头直径+ 钻铤直径）÷20在⼤于215.9mm(8 1/2in)的井眼中，应采⽤塔式钻铤组合，钻铤柱中最下⼀段钻铤(⼀般应不少于1⽴柱)的外径应不⼩于这⼀允许最⼩外径，才能保证套管的顺利下⼊。
石油钻井常用计算公式
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。
钻井钻具测卡点的计算公式
钻井钻具测卡点的计算公式钻井是石油勘探和开发中非常重要的环节，而钻井钻具的测卡点则是钻井作业中的关键参数之一。
测卡点是指在钻井作业中，通过测量钻具的下压力和钻具的旋转速度，来确定钻井过程中是否出现了卡钻的现象。
而测卡点的计算公式则是用来计算出测卡点的数值，从而及时发现和解决钻井中可能出现的问题，保障钻井作业的顺利进行。
测卡点的计算公式通常是根据钻井作业中的实际情况和参数来确定的，下面我们将介绍一些常见的测卡点计算公式。
1. 钻具下压力与旋转速度的关系。
在钻井作业中，钻具的下压力和旋转速度是两个非常重要的参数。
它们之间的关系可以通过以下公式来表示：测卡点 = 下压力 / 旋转速度。
在这个公式中，测卡点表示测量到的钻具的下压力和旋转速度的比值。
当测卡点的数值超过一定范围时，就说明可能出现了卡钻的情况。
2. 钻井液的密度和粘度。
钻井液的密度和粘度也会对测卡点的计算产生影响。
一般来说，钻井液的密度越大，粘度越高，测卡点的数值就会越大。
这是因为在密度大、粘度高的钻井液中，钻具受到的阻力会增加，从而导致测卡点的数值增大。
3. 钻井工况参数。
在实际的钻井作业中，还会有一些其他的工况参数会对测卡点的计算产生影响，比如井深、井温、井压等。
这些参数通常会通过一些经验公式或者计算模型来进行综合考虑，从而确定最终的测卡点数值。
总的来说，测卡点的计算公式是通过对钻井作业中的各种参数进行综合考虑和分析得出的。
通过合理的计算和分析，可以及时发现钻井作业中的问题，从而保障钻井作业的顺利进行。
在实际的钻井作业中，测卡点的计算公式通常会根据具体的钻井情况和要求进行调整和优化，以确保其能够准确地反映出钻井作业中的实际情况。
同时，还需要结合现场的实际测量数据和监测结果进行验证和修正，以确保测卡点的计算结果是准确可靠的。
除了测卡点的计算公式外，还需要注意的是，在钻井作业中，及时准确地进行测量和监测也是非常重要的。
只有在及时发现问题并采取有效措施的情况下，才能够保障钻井作业的安全高效进行。
卡点公式及计算优化
卡点经验计算公式：L=K×λ×103 / P其中L－－卡点深度，m；P－－多次上提平均拉力，kN；λ－－钻具多次上提拉力作用下的平均伸长量，m；K－－计算系数（不同的管柱采用不同的系数。
如：2-7/8＂油管K值取245,3-1/2＂油管K值取375）。
井下被卡管柱的卡点公式计算法优化探讨摘要油田在处理卡钻问题时，第一步要做的工作就是分析卡钻原因，确定卡点的位置，这是制定事故处理方案的前提条件和重要依据。
而运用目前常用的卡点计算公式单独计算得到的深度值往往与实际的卡点深度值相差很远，这无疑将影响到处理事故的进度和成功的几率。
为此，文章将对如何优化卡点计算方法的问题做一探讨，以期能得到更好的卡点计算方法，使计算出的卡点值更接近真实值。
关键词卡钻卡点公式方法探讨（一）前言在油田的钻、完井及修井作业中，经常会碰到井下管柱不能被提起来的现象，也就是人们常说的管柱遇卡。
但对于卡钻，严格地讲应该是用与井下钻具相同的力不能把钻具提起来的现象。
所以说管柱遇卡后，如果现场发现及时，处理得当，那么问题很快就会解决，从而也不会形成卡钻。
但如果现场没有及时发现，或者发现后没有采取果断的、合适的措施进行处理，甚至事发时现场人员就没有给予足够的重视，那么其结果势必将形成真正的卡钻。
卡钻的原因可以说是多方面的，作业时人为和井下原因是造成卡钻事故的常见原因。
但当前在油田上被应用的一些新技术的不成熟和不完善性也使得卡钻事故的发生几率大大提高，同时事故的复杂性和处理事故的风险性也随之大大增强。
就海洋油田渤海地区的自营油田来讲，经不完全统计，迄今为止，有30多口井存在卡钻问题和“准卡钻”问题。
表1所列为部分事故井。
从表中可以看出，在这些事故井中，SZ36-1油田就占了三分之二。
目前SZ36-1油田有250口左右的油气水生产井，也就是说在该地区，平均10口井就有1口井存在井下管柱提不动或“准”提不动的问题。
而根据当前油田的生产状况以及随着油田逐步进入中后期生产，这种事故井的数量还会不断增加。
卡钻事故的预防及处理
中国石油海洋公司大港事业部
卡钻事故的预防及处理
一、粘附卡钻（压差卡钻）
原因：
1、液柱压力大于地层压力。 2、钻铤尺寸偏大，与井壁的接触面积大。 3、钻具在井内静止时间过长，或活动幅度不够。 4、钻井液失水大，润滑性差。 5、井眼轨迹差。
现象：
钻具上提下放困难，且随时间的延长而活动范围越来越小，不能转 动，循环正常，泵压稳定。
六、泥包卡钻
钻头泥包后起钻至井径较小的井段便会造成卡钻。
原因：
1、由于干钻而造成泥包卡钻（泵不上水或钻具短路） 2、在松软或高粘性地层排量不足，钻井液性能不好，钻头选型不当。
现象：
1、钻头在井底转动不灵活，有蹩跳现象，停车打倒转。 2、钻速明显减慢，泵压升高或蹩泵。 3、钻进时有卡、挂现象，起钻至小井眼处有可能卡死。 4、卡钻后，上提下放及转动都很困难，且不能循环。
附：1、计算卡点位置 H=9.8KL/P 2、解卡剂用量 Q=0.785K[D2井-d2外]H+0.785d2内h（ K为井径扩大系数，一般取1—1.2）
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二、沉砂卡钻
钻进过程中，在接立柱或停泵后，岩屑下沉堵塞环空，埋住钻头与部分 钻具形成卡钻。
现象：
钻井液倒返甚至喷势很大，泵压升高或蹩泵，上提遇卡，下放遇阻， 不能转动或转动时蹩劲很大。
预防：
1、起出钻头必须测量其外径，确定井内是否存在小井眼。 2、如果存在小井眼（起出钻头外径磨损严重），下钻至小井眼前应特 别注意遇阻情况，提前3—5根进行扩划眼作业。 3、下钻有遇阻现象，应及时大力上提（在钻具、大绳、游动系统允许 的范围内），不可下压。
处理：
卡点的计算
（3）测卡操作：
1）检查井架、绷绳、地锚、游动系统、提升系统等部位是否完好，指重表是否灵活好用。
2）将吊卡柱悬重稍大时，停止上提。记录第一次上提拉力，记为P1。
4）在与防喷器法兰上平面平齐位置的油管上做第一个标记，作为A点。
14）下放管柱，卸掉提升系统负荷。
15）计算三次上提拉伸力及三次平均上提拉伸力，单位符号为kN。
第一次上提拉伸力Pa= P2—P1；
第二次上提拉伸力Pb= P3—P1；
第三次上提拉伸力Pc= P4—P1；
平均拉伸拉力P＝（Pa+Pb+ Pc）/3
16）计算三次上提拉伸的平均油管伸长量，单位符号为cm。
5）继续上提管柱，当上提负荷超过第一次上提拉力50 kN时，停止上提。记录第二次上提拉力，记为P2。
6）在与防喷器法兰上平面平齐位置的油管上做第二个标记，作为B点。
7）用钢板尺测量标记A与B之间的距离，记为λ1。
8）继续上提管柱，当上提负荷超过第二次上提拉力50 kN时，停止上提。记录第三次上提拉力，记为P3。
例：某井用经验提拉法推算卡点。喇叭口深度为2000m，第一次上提250kN，油管挂高出井口30 cm，第二次上提400kN，油管挂高出井口125 cm，计算卡点深度（井内为Φ73mm平式油管）。
解：根据式○1得
=
=1555（m）
λ＝（λ1+λ2+λ3）/3
17）也可根据两次上提拉力的差（P2—P1）值和相应的伸长量差值（λ2-λ1）求出相应的拉伸力P和伸长量λ值。
根据式○1和○2计算卡点位置。
K值由表1中查出。
表1 各种类型管类计算系数一览表
打捞工具使用方法
公锥一、操作步骤：1、根据井下落鱼内径选择合适的公锥。
画草图，标尺寸。
2、组合钻具下钻。
（公锥＋安全接头＋钻杆）。
3、下钻距鱼顶0.5米开泵，冲洗鱼顶10～20分钟。
然后改为小排量，在方钻杆上画出鱼顶方入和造扣方入。
缓慢下放钻具探鱼头，若进入水眼内则泵压升高、悬重下降；若插在水眼外侧，则泵压不变、方入不对、悬重不变（也有可能下降）。
应转动钻具，以不同方向探鱼头或起钻下弯钻杆探鱼头。
4、公锥进入落鱼水眼后，停泵。
在转盘面上作记号，以记录造扣圈数。
用I 档造扣，开始加压10～20KN引扣，观察悬重表悬重慢慢回升（说明已进扣），再加压30～50KN造扣，注意控制造扣速度和倒车。
5、造扣完后，上下活动钻具2～3次，再造扣一次，确认已造牢。
在允许拉力范围内大力上提，若解卡，可起钻；若未解卡，可试开通泵注入解卡剂解卡；若无效，则从安全接头处到开。
6、倒扣（左旋公锥＋安全接头＋钻杆）。
1）、下钻距鱼顶0.5米开泵，冲洗鱼顶，锁死大方瓦和方补心，改倒车造扣。
2）、造扣完后，改正车，使悬重稍大于捞柱悬重。
改倒车，挂合转盘离合器倒扣；倒开后，改正车，探明方入，试开通泵起钻。
3）、若螺纹连接紧，转盘离合器打滑，可停总车，用转盘事故销销死转盘，控制总车倒扣。
二、技术要求：1、安全接头：1）、左旋螺纹安全接头不能作随钻工具，至能在倒扣打捞时使不得使用尖锐物挑出或钩出；装“O”形圈时，应用手在槽内转动几圈，胶圈不打扭。
4）、螺纹连接较紧时，可用大锤垫木块敲击。
2、公锥：1）、公锥外螺纹必须完好，造扣螺纹距螺纹锥尖端10㎝以上。
2）、打捞方入计算准确，下探鱼头不超过鱼头1m，防挤扁鱼头。
3）、捞获后，起钻操作平稳，严禁转盘卸扣。
4）、造扣时应将小方补心栓保险绳，人员离开井口。
5）、若探不到鱼头，不可随便下过鱼头，应接弯钻杆以不同方向探鱼头，必要时进行电测。
卡点计算公式: L=9.8KΔL/ΔFL=卡点井深m K=计算系数ΔL=平均钻具伸长㎝ΔF=平均拉力增加值KN初始循环立管总压力=关井立压+Pci值+附加安全压力Pci值=（压井排量÷正常钻进排量）×钻进时泵压终了循环立管总压力=（Pci×压井液密度）÷原浆密度泥浆泵排量计算公式：Q=（πR2×冲程×3×100×上水率×1000）÷60长度单位为米一、作用：它连接在地面的钻柱上，是解除井内钻柱卡钻事故的有校工具；能在弯曲井或定向井中下击解卡，尤其解除“键槽”卡钻的效果更好。
钻井卡点、解卡剂的用量及替浆量的计算用表
108.62
34.013
卡点以上钻具内 多预留的段长 m
井眼大约尺寸 环空里解卡剂多返 环空里解卡剂 至卡点以上的距离 的实际返高 m mm
8.5
使用单作用 泥浆泵来替泥浆
10
237.5
100
1008.32
200
环空里边的解卡剂,返到了卡点以上的位置。
泵的冲程 mm 单作用泵的缸数 缸套直径 mm 上水效率 ％ 柴油机转速rpm
××井卡点、解卡剂需用量和替浆量的计算
DP外径mm 壁厚 mm DP内径mm DP长度 m
正常情况下的 2.70271662 理论悬重
胜 利
158.8 43.7 71.4 0 0 -2.165
Kn
127 9.19 108.62 1200 2.70271662 620.165
HWDP外径mm 壁厚 mm HWDP内径mm HWDP长度 m
25
液面实际深度cm
8.2
深度变化量cm
2.5
5号罐已替入量
没 使 用 5 号 罐 号罐仍需替入的总泥浆量 m3 8.417934944
仅用5号罐，替入终了时的 预计液面深度 cm
预计替泥浆总的使用时间 min
25
66.0630973
4.266513671 0 4.266513671
卡点-外预留值 钻具长-外预留值 1008 1210
305
3
170
95
1250
用循环罐计量所需的替入量时,才用得着以下部分
3号罐（同时使用5号、4号、3号罐时）
初始液面深度cm 长 m 宽 m
4号罐（用5号、4号罐时）
初始液面深度cm 长 m 宽 m
20
提拉法测卡点
A ．提拉法测卡点卡点计算公式：（13－1）式中：L ――卡点深度（自由钻具长度），米1――钻具多资提拉时的平均伸长，厘米 E ――钻具钢材弹性系数＝2.1×106公斤／厘米2P ――钻具多资提拉时的平均拉力，千牛K ――计算系数＝（见表13－2）复合钻具卡点计算：1002.10E+06300000 上提钻具比卡前悬重多49～98千牛（ 5～10吨），记录这时的拉力P 1，同时齐转盘面在方钻杆或钻杆上作一记号1。
再用比P 1大98～196千牛（10～20吨）的拉力上提钻具，记下这时的拉力P 2，同时齐转盘面在方钻杆或钻杆上作记号2。
测量记号1与记号2之间的距离11，l 1就是自由钻具的伸长，为精确可靠，可多提几次，分别用拉力P 3、P 4，测量出12、l 3，取P 2一P 1、P 3－P 1、P 4－P 1的平均值作为平均拉力P ，取11、12、13的平均值作为自由钻具的平均伸长量1。
0.003368842用比卡钻前钻具悬重大49～98千牛（5～10吨）的拉力P l 及拉力P l 十98～196千牛（10～20吨）的拉力P 2分别上提钻具，并分别齐转盘面在方钻杆或钻杆上作记号1及记号2。
测量记号1与记号2之间的长度1l 即复合钻具的总伸长。
为精确可靠，可多提拉几次，分别用拉力P 3、P 4上提钻具，测得总伸长分别为1l 、12、13取P 2－P l l 、P 3－P l 、P 4－P l 的平均值作为自由复合钻具的平均拉力P ，取1l 、12、13。
作为自由复合钻具的平均总伸长1。
假设复合钻具由89毫米（31／2英寸）钻杆与127毫米（5英寸）钻杆组成时，在平均拉力P 的提拉下，89毫米（31／2英寸）钻杆伸长为Δ1l ，127毫米（5英寸）钻杆伸长为Δ12时则为：P 10.012K P 101EF L 5==510EF若1≥Δ1l 十Δ12时，说明卡点在钻头上若1≥Δ1l 2，说明卡点在89毫米（31／2）英寸钻杆上若l ≤Δ12，说明卡点在127毫米（5英寸）钻杆上 计算l ≥Δ12的卡点位置先求出89毫米（31／2英寸）钻杆的自由部分长度卡点深度为89毫米（31／2英寸）钻杆自由部分的长度L 1＋127毫米（5英寸）钻杆长度L 2。
卡钻的预防和处理
摘要钻井过程中，常因地层条件复杂，泥浆性能不好及技术措施不当等原因，使钻具陷在井内不能自由活动的现象，称为卡钻。
卡钻是常见的钻井事故之一。
若对发生卡钻的原因判断不准，处理不当，就会拖延钻井时间，浪费大量的人力物力，甚至造成事故恶化与被迫报废油气井。
因此，我们应该认真对待卡钻事故，作好预防工作，杜绝或尽量减少卡钻事故的发生；掌握处理卡钻的先进工具及工艺技术，一旦发生卡钻应能迅速、有效的加以解除，确保安全钻进。
一.各种卡钻的原因、现象和预防1、泥饼粘附卡钻（压差卡钻或泥饼卡钻）在渗透性地层中钻进时，因井内泥浆在压差的作用下，泥浆中的水渗透到地层中，在井壁上形成泥饼，钻进中，由于井眼不可能完全垂直，当井内钻具静止不动时，在井下压差作用下，钻具的一些部位贴向井壁，与井壁泥饼紧密结合（陷于泥饼中），同时井内压差继续进一步使钻具向井壁压得更紧，由此而产生得卡钻称为泥饼粘附卡钻。
井壁的泥饼与钻具间又有较大的摩擦系数，形成巨大的摩擦力，钻具活动遇到很大的阻力，这就是形成泥饼卡钻的原因。
这种卡钻与钻具和泥饼之间磨阻系数，泥饼与钻具接触面积，泥浆液柱压力和地层压力之差等项因素有关。
泥饼的磨阻系数越大，泥饼与钻具的接触面积越大，泥饼液柱压力和地层压力之差越大，就卡得越紧，而泥饼与钻具的接触面积是随钻具在井内泥浆的静止时间的增加，而钻井时所使用泥浆的比重是根据地层压力来确定的，为了平衡下部高压层使用重泥浆钻井时，便会在上部低压或正常压力地层产生很高的压差；或者为了上部高压层使用重泥浆钻开下部正常压力地层或低压地层时，也会产生很大的压力差。
泥饼磨阻系数与泥饼质量.，固体颗粒的种类如粘土、重晶石粉、岩屑的比例、多少、颗粒的大学及颗粒分布等有关。
如井下泥浆性能不好，失水量大、泥饼厚、泥浆净化差、固相含量大、颗粒分布不均匀的条件下，若不活动钻具，在很短时间即可能发生泥饼粘附卡钻。
这种卡钻现象使钻具上提下放困难，且活动钻具的范围随时间的增加越来越小，不能转动；能开泵循环，甚至能大排量洗井，而且泵压正常。
石油钻井卡点确定与爆炸松扣操作规程
⽯油钻井卡点确定与爆炸松扣操作规程卡点确定与爆炸松扣操作规程1 范围本标准规定了卡点深度确定及爆炸松扣的⽅法。
本标准适⽤于AES测卡、爆炸松扣仪器处理钻井、修井卡钻事故。
2计算卡点深度L＝263.8Wｅ/（ｐ2-ｐ1） (1)式中：L－初步确定的卡点深度，单位为⽶（ｍ）；W―每⽶带接头（接箍）管柱的质量，单位为公⽄/平⽅⽶（KG/ｍ2）；ｅ―钻具连续提升时的拉长，单位为厘⽶（ｃｍ）；ｐ2-ｐ1－钻具连续提升时的平均拉⼒差，单位为千⽜（KN）。
3 ⽤测卡仪器确定卡点深度3.1 测卡前的准备⼯作3.1.1 调整井⼝钻具⾼度：⼀般要求钻具露出转盘⾯的⾼度在0.5ｍ－3ｍ。
3.1.2 钻具分段紧扣钻具分段紧扣按表1执⾏表1 钻具分段紧扣数据3.1.3 关⼤钓销⼦，以防电缆和游动系统缠绕。
3.1.4 安装天、地滑车3.1.4.1 测卡过程中不需要提拉钻具时，天滑轮可安装在⼤钓上。
3.1.4.2 测卡过程中需要提拉钻具时，天滑轮安装在⼆层平台以上的井架上。
3.1.4.3 地滑轮安装在钻台⾯上井⼝前与井⼝和测卡绞车三点成⼀线，并安装牢固，滑轮下⾯的固定点能承受20KN以上的拉⼒。
3.1.5下井测卡仪器的组合电缆头+磁定位器+加重杆+伸缩杆+上弹簧⽭+传感器+下弹簧⽭+引鞋3.1.6 长、短弹簧⽭的选⽤ａ）长弹簧⽭适⽤的管柱内径范围为38ｍｍ－340ｍｍ；ｂ）短弹簧⽭适⽤的管柱内径范围为38ｍｍ－125ｍｍ。
3.1.7 地⾯校验测卡仪器3.1.7.1 仪器的地⾯⾯板如图1所⽰。
3.1.7.2 根据所测量管柱内径，调节上、下弹簧的挠度，使上、下弹簧⽭⽚与管柱内径的摩擦⼒分别为180N、190N。
3.1.7.3 接通电源和信号线，并打开仪器总电源8开关。
3.1.7.4 将功能转换旋钮17扳到C.C.L位置，检查磁定位器。
3.1.7.5 ⽤⼀铁质物体在磁定位器上往复运动，以检查磁定位器的性能。
3.1.7.6 将功能转换旋钮17扳到F.P位置，检查测卡仪器。
石油钻井卡钻事故管柱卡点计算方法
( 14)
当管柱受到上提力 p1Байду номын сангаас、p2 作用时 , 其伸长量 λ 1 、
( 2 q1 L1 + q 2 L 2) gL2 gq1 L1 p1 2 k2 2k 1 ( 2 q1 L1 + q 2 L 2) gL2 gq1 L1 p2 2 k2 2k 1
2
( 15)
16
油 气 井 测 试 2008 年 2 月
λ 2 =
p2 L qgL 2 k 2k
( 5) ( 6)
式中 , k1 为大管径管柱钢材的弹性系数与截面 积的乘积 。 下部小管径管柱积分单元的受力情况如图 2 所 示 。 根据虎克定律 , 积分单 元 d x 在合 力作用下的 伸长量为
力如图 1 所示 。 根据虎克定律 , d x 在受到合力 F 作 用下的伸长量 d λ 为 d λ= p - qgx dx k ( 1)
计算公式
1. 单一管柱卡点计算公式推导 单一管柱受到上提力 p 作用时 , 其深度 x 点以 下管柱受 2 个力作用 : ①上提力 p ; ② x 点以上管柱 在井液中的重力 。 若管柱在井液中单位长度的质量 为 q , 则深度 x 点的合力 F 为 F = pqgx , g 为重力加 速度 。 若 p =qgx , 则合力 F =0 , x =p qg , 即该深度点 为中和点 。 若 p <qgx , 则合 力 F <0 , 即 深度 x >p qg , 中和点以下管柱处于压缩状态 。 若 p >qgx , 则合 力 F >0 , 即深度 x <p qg , 中和点以上管柱处于拉伸 状态 。 式中 , k =EA , 为钢材的弹性系 数与截面积的乘积 ; dλ 为管柱在上提力作用下的理论伸长量 。 两边积 分得
第六篇 卡点计算公式及实例
卡点计算实例一.卡点理论计算公式及优化1、理论计算法：L=EFλ/PL—卡点深度E—刚才的弹性系数2.06*105F—被卡管柱截面积P—上体载荷KNλ—管柱在上提拉力作用下的伸长量2、现场经验法：连续三次不同上体载荷，下放平均伸长量除以三次不同上提载荷的平均值再乘以常数K值即为卡点深度。
L=Kλ/PL—卡点深度K—常数值λ—平均伸长量P—平均上提载荷常数值K：73mm油管2450 73mm外加厚钻杆380089mm油管3750 89mm钻杆47502.井下被卡管柱的卡点公式计算法优化探讨摘要油田在处理卡钻问题时，第一步要做的工作就是分析卡钻原因，确定卡点的位置，这是制定事故处理方案的前提条件和重要依据。
而运用目前常用的卡点计算公式单独计算得到的深度值往往与实际的卡点深度值相差很远，这无疑将影响到处理事故的进度和成功的几率。
为此，文章将对如何优化卡点计算方法的问题做一探讨，以期能得到更好的卡点计算方法，使计算出的卡点值更接近真实值。
关键词卡钻卡点公式方法探讨（一）前言在油田的钻、完井及修井作业中，经常会碰到井下管柱不能被提起来的现象，也就是人们常说的管柱遇卡。
但对于卡钻，严格地讲应该是用与井下钻具相同的力不能把钻具提起来的现象。
所以说管柱遇卡后，如果现场发现及时，处理得当，那么问题很快就会解决，从而也不会形成卡钻。
但如果现场没有及时发现，或者发现后没有采取果断的、合适的措施进行处理，甚至事发时现场人员就没有给予足够的重视，那么其结果势必将形成真正的卡钻。
卡钻的原因可以说是多方面的，作业时人为和井下原因是造成卡钻事故的常见原因。
但当前在油田上被应用的一些新技术的不成熟和不完善性也使得卡钻事故的发生几率大大提高，同时事故的复杂性和处理事故的风险性也随之大大增强。
就海洋油田渤海地区的自营油田来讲，经不完全统计，迄今为止，有30多口井存在卡钻问题和“准卡钻”问题。
表1所列为部分事故井。
从表中可以看出，在这些事故井中，SZ36-1油田就占了三分之二。
钻井计算公式(精典)
精心整理钻井计算公式（精典）1.卡点深度：L=eEF/105P=K×e/P式中：L-----卡点深度米e------钻杆连续提升时平均伸长厘米E------钢材弹性系数=2.1×106公斤/F------管体截面积。
厘米2P------钻杆连续提升时平均拉力吨K------计算系数K=EF/105=21Fl=H-L式中注：K11毫米的59/16＂钻杆，解：L=Ke/P由表查出壁厚11毫米的59/16＂钻杆的K=957则：L=957×32/16=1914米钻具被卡长度：L=H-L=2000-1914=86米2、井内泥浆量的计算V=D2H/2或V=0.785D2H3、总泥浆量计算Q=q井+q管+q池+q备4、加重剂用量计算：W加=r加V原(r重-r原)/r加-r重式中：W加----所需加重剂的重量，吨r原----加重前的泥浆比重，r重----加重后的泥浆比重r加---加重料的比重V原---加重前的泥浆体积米3例：欲将比重为1.25的泥浆200米3，需重4×200（5.q=V原(r原式中：V原---r稀---稀释后泥浆比重r水----水的比重（淡水为1）r原---原泥浆比重例：欲将比重1.30的泥浆150米3降至比重为1.17，需加淡水若干？解：根据公式代入数据：150（1.30-1.17）×1/1.17-1=115米36、泥浆循环一周所需时间计算T=V井-V柱/60Q泵式中：T---泥浆循环一周的时间，分V井---井眼容积，升V柱---钻柱体积升Q泵---泥浆泵排量升/秒备注：V井=0.785D井2V柱=0.785（D外2-d内2）例题：井径81/2"，使用壁厚为10毫米的升/秒，问泥浆循环一周需时若干？解：V井V柱T=V井-V=25.95分7V返=12.7Q泵/D井2-d柱2式中：V返—泥浆上返速度米/秒Q泵---泥浆泵排量升/秒D井---井径厘米d柱---钻柱外径厘米例题：某井井径为22厘米，钻具外径为11.4厘米，泥浆泵排量为25升/秒，问泥浆上返速度是多少？解：V返=12.7Q泵/D井2-d柱2=12.7×25/222-11.42=0.90米/秒8、漏失速度计算公式：V漏=Q漏/t时式中：V漏—漏失速度米3/小时Q漏---在某段时间内的漏失量米3t时----漏失时间小时例题：某井在30分钟内共漏泥浆15.6米3解：V漏=15.6/0.5=31.2米39P=0.081ρ式中：ρ---Q----泥浆泵排量l/sD---钻头水眼毫米D=√d12+d22+d32+…..10.常用套管数据表11．接头扣型尺寸：（1：内平2：贯眼3：正规）1里=150丈=500米1丈=3.33米1尺=0.33米1寸=0.033米面积:1亩=666.6m213.常规井身结构公式：允许最小钻铤直径=2倍套管接箍外径-钻头直径有效井眼直径=（钻头直径+钻铤直径）÷20在大于215.9mm(81/2in)的井眼中，应采用塔式钻铤组合，钻铤柱中最下一段钻铤(一般应不少于1立柱)的外径应不小于这一允许最小外径，才能保证套管的顺利下入。
钻井常用公式
钻井常用公式（一）机泵条件——泵的最大允许输出功率N允泵=N额×η机×η容N允泵——泵的最大允许输出功率（马力）N额——泵的额定功率（马力）η机——机械效率（80%-85%）η容——容积效率（80%）（二）泵的实用功率N实N实——泵的实用功率（马力）P总——总泵压（kg/cm2）Q——排量（升/秒）（三）压力分配关系P总=P循+P嘴（kg/cm2）P循——循环系统压力损耗（kg/cm2）P嘴——喷嘴压降（kg/cm2）（四）喷嘴压力降P嘴=0.82ρQ2C2d e4(kg/cm2)ρ——泥浆密度（g/cm3）C——流量系数（0.95-0.985）d e——喷嘴当量直径（cm）Q——排量（L/S）（五）循环系统压力损耗P循环=KρQ2(kg/cm2)K=压力损失系数ρ——泥浆密度（g/cm3）（六）喷嘴水功率N嘴=0.11ρQ3C2d e4（马力）（七）喷射速度V嘴=12.74CQd e2(m/s)（八）射流冲击力F冲=nρf0V2嘴（N）n——喷嘴数目ρ——泥浆密度（g/cm3）f0——每个喷嘴的横截面积(cm2)V2嘴——嘴射速度（m/s）（九）返回速度V返=12.74QD2井-D2杆(m/s)V返——返回速度（m/s）Q——排量（L/S）D井——井径（cm）D杆——钻杆外径（cm）二、各种地层压力（一）孔隙压力P p=W f*D v*0.1(kg/cm2)W f——地层水平均密度(kg/m3)D v——该点到水平面的垂直高度(m)（二）静液柱压力P h=0.1ρH（三）上覆岩层压力P o=0.1H[(1-K)r m+Kρ]（kg/cm2）H ——垂直深度（m）K——岩石孔隙度（%）r m——岩石基质的比重(g/cm3) ρ——岩石孔隙度中流体的比重（g/cm3) 三、压井基本数据（一）关井立管压力：P dP d+P md=P p=P a+P maP d——关井立管压力P md——钻杆内泥浆柱压力P p——地层压力P a——关井套压P ma——环空内受侵泥浆柱压力P p=P d+0.1ρHH——井深(m)（二）压井所需泥浆的新比重ρml=10(P p+P c)H (g/cm3)P p——地层流体压力(g/cm2)P e——附加压力（三）压井循环时立管总压力P tP t=P d+P c+P eP d——关井立管压力P c——小排量循环时泵压P e——附加压力（四）求初始循环压力P tiP ti=P d+P ci+P eP ci——不同排量时立管循环压力（五）终了循环压力P cfP cf=r ml*P eir m(kg/cm2)r ml——压井泥浆比重（g/cm3）r m——泵浆比重P ei——不同排量时循环立管压力(kg/cm2)四、泥浆常用计算公式（一）井内泥浆量的计算V=π/4D2H(m3)D——井径(m)H——井深(m)（二）配泥浆所需粘土和水量的计算W土=V土*V泥(r泥-r水)r土-r水（吨）Q水=V泥-W土/r土（m3）V泥——所需泥浆量(m3)r水——水的比重(g/cm3)r土——粘土的比重(g/cm3)r泥——泥浆的比重(g/cm3)（三）加重剂用量计算W加=r加V原（r重-r原）r加-r重r加——加重料的比重(g/cm3)r重——加重后的泥浆比重(g/cm3)r原——加重前的泥浆比重(g/cm3)V原——加重前的泥浆体积(m3)（四）循环周时间计算T=（V井-V柱）/60Q泵（min）V井——井眼容积（L）V柱——钻柱体积（L）Q泵——泥浆泵排量（L/S）（五）油气上窜速度V=H油-（H钻头/t迟）*tt静（m/h）H油——油气层深度H钻头——循环泥浆时钻头所在深度t迟——井深（H钻头）米的迟到时间t——从开泵循环至油气显示时间t静——静止时间（小时）五、其它（一）全角变化率狗腿角ω=√a12+a22-2a1a2cos△фCosω=cosa1*cosa2+sina1sina2cos△ф井眼曲率Kω=ω*30/a1a2——两点的井斜角△ф——两点的方位变化量（二）卡点计算L=K（e/p）(m)K——计算系数e——钻杆连续提升时平均伸长(cm) p——钻杆连续提升时平均拉力(吨) （三）弯接头度数r=57.3(a-b)/d（度）a——接头长边(cm)b——接头短边(cm)d——接头直径(cm)。
常用计算公式
—压井钻井液从地面到达钻头所需时间min
—压井钻井液充满环空所需时间min
—压井排量l/s
—钻进时的正常排量l/s
—喷咀流量系数（取0.95）
—当量喷咀直径cm
为喷咀直径cm
—钻具内径cm
—泥浆泵功率Kw
—钻头水马力Kw
—钻头比水马力Kw/cm2
—功率分配值
—钻头冲击力N
—喷咀截面积cm2
—喷射速度m/s
—环空钻井液上返速度m/s
压井计算公式：
地层破裂压力：
最大允许钻井液密度：
钻柱内钻井液静液柱压力：
“U”管原理：
地层压力：
压井所需钻井液密度：
压井循环时的压力平衡关系式：
压井初始循环立管压力：
压井终了循环压力：
压井钻井液到达钻头处所需时间：
压井钻井液充满环空所需时间：
—地层破裂压力Mpa
—压漏地层时的立管压力Mpa
—关井立管压力Mpa
—钻柱内钻井液静液柱压力Mpa
—地层压力Mpa
—关井套管压力Mpa
—环空钻井液静液柱压力Mpa
钻井液加重：
W=
W—所需加重剂数量t。
V—钻井液原体积m3
0—原钻井液密度g/cm3
1—加重剂密度g/cm3
2—加重后钻井液密度g/cm3
钻井液流变性：
= —
Yp=
Gi= 3/2
Gf= 3/2
n=3.32log
=
LC=
3—3rpm读值。
300—300rpm读值。
600—600rpm读值。
—塑性粘度mpa.s。
14.25
指数计算：
— 指数
—转盘转速rpm
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卡点计算
功能与说明:
此程序用于计算在卡钻时，卡点至井口转盘的距离。
钻柱结构基本参数及钻井液密度等数据输入后，首先计算得拉直钻柱的最小用力。
然后根据使用不同的拉力，钻柱的伸长，计算得相应的卡点。
为了使卡点计算准确,一般对多组数据进行计算，直至对拉力输入零值，然后计算平均卡点值及卡点以上钻柱在钻井液中的零载点(中性点)。
基本公式:
1.初始拉力计算. ∑∑==⨯⨯-⨯+⨯=
112284.7)())()((4000)()(i i i DL i DL i DO i PL i PW W π (1) 84.7)
84.7(ρ-=W Fi
(2)
2.卡点计算 F L PW
L ∆∆⨯=27277 (3) 84.7)84.7(p L LO -=
(4)
参数:
ρ 钻井液密度，g/m 3；
DI(i) 第 i 段钻廷的内径，mm ；
DL(i) 第i 段钻廷的长度，m ；
DO(i) 第 i 段钻廷的外径，mm ；
F 拉力增量，kg ；
Fi 初始拉力(钻井液中钻柱重)，kg
L 卡点深度，m ；
L 拉力增量作用下钻柱伸长，cm；
LO 卡点以上钻柱中性点，m；
PL(i) 第 i 段钻杆长度，m；
PW(i) 第 i 段钻杆单位长度上的重量，kg/m W 钻柱总重量，kg。
参考资料:
Magcobar : 钻井液手册 P 9--3
注:铁密度取 7.84g/cm3。