钻井常用公式
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=0.82ρQ2
C2d 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=0.11ρQ3
C2d e4(马力)
(七)喷射速度
V嘴=12.74CQ
d 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=12.74Q
D2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
钻井常用计算公式
第四节 钻井常用计算公式
、井架基础的计算公式
(一) 基础面上的压力
nQ O +Q
P 基=
4
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=卩基+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 i =
式中:F i 基础顶面积,cm2 ;
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 ; 2
F2、F1分别为基础的底面积和顶面积,
cm ;
P 基——基础面上的压力, MPa ;
B 3 混凝土抗剪切强度(通常为
(二)混凝土体积配合比用料计算
1、计算公式B i ――混凝土抗压强度(通常为 28.1kg/cm2=0.281MPa)
2、底面积 式中:F 2 F 2= 2 基础底面积,cm ;
配合比为1 : m : n=水泥:砂子:卵石。根据经验公式求每 1m 3混凝土所需的各种材料如下:
1 一 □[十 n
2、混凝土常用体积配合比及用料量,见表 1-69。 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 3 m 石子 3 m 水泥 kg 石子 3 m 混凝 土 3 m 水泥 kg 砂子 3 m 混凝 土 3 m 砂子 3 m 石子 3 m 混凝 土 3 m
钻井常用计算公式
钻井常用计算公式
高压喷射钻井常用公式
机泵条件——泵的最大允许输出功率:
N允泵=N额泵*η机*η容(马力)
式中:N允泵——泵的最大允许输出功率(马力);
N额泵——泵的额定功率(马力);
η机——机械效率(通常为80~85%);
η容——容积效率(通常为80%)。
泵的实用功率:
N实泵=P总*Q/7.5(马力)
式中:N实泵——泵的实用功率(马力)
P总——总泵压(公斤/厘米2)
Q——排量升/秒)
功率分配关系:
N实泵=N循+N嘴(马力)
或:喷嘴功率分配比值=N嘴/N泵
式中:N循——循环系统功率损耗(马力)
N嘴——喷嘴水马力(马力)。
压呼分配关系:
P总=P循+P嘴(公斤/厘米2)
或:喷嘴压力分配比值=P嘴/P总
式中:P循——循环系统压力损耗(压耗)(公斤/厘米2)P嘴——喷嘴压降(压降)(公斤/厘米2)
喷嘴压力降:
P嘴=0.82ρQ2/C2de4(公斤/厘米2)
式中:ρ——泥浆密度(比重)(克/厘米3)
Q——排量(升/秒)
C——流量系数,由试验确定,常用喷嘴为0.95~0.985 de——喷嘴相当直径(厘米)
de=nd嘴2
n——喷嘴数目
d嘴——喷嘴直径(厘米)
当n=3时,dc=1.732d嘴
循环系统压力损耗(压耗)
P循=KrQ2(公斤/厘米2)
式中;K——压力损失系数(0.034)
r——泥浆比重(克/厘米3)
喷嘴=P嘴*Q/7.5=0.11*ρQ3/C2de4(马力)
中单位与符号同(5)式式
喷射速度:
V嘴=12.74CQ/de2(米/秒)
中单位与符号同(5)式式
V嘴——喷速(米/秒)
射流冲击力:
F冲=n rf
钻井各种计算公式
钻头水利参数计算公式:
1、 钻头压降:d
c Q
P e
b 42
2
827ρ= (MPa ) 2、
冲击力:V
F Q j
02.1ρ= (N)
3、 喷射速度:d
V e
Q
201273=
(m/s)
4、 钻头水功率:d c Q
N e
b 42
3
05.809ρ= (KW )
5、
比水功率:D
N
N b 21273井
比
= (W/mm 2)
6、 上返速度:D D
V Q
2
2
1273杆
井
返=
- (m/s )
式中:ρ-钻井液密度 g/cm 3
Q
-排量 l/s
c -流量系数,无因次,取0.95~0.98
d
e -喷嘴当量直径 mm
d d d d
e 2
n 2221+⋯++= d n :每个喷嘴直径 mm
D 井、D 杆 -井眼直径、钻杆直径 mm
全角变化率计算公式:
()()⎪⎭
⎫ ⎝⎛∂+∂+
∆=
-∂-∂225sin 2
2
2
b a b a b a L K ab
ab 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:1.125
10
ν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:
H
n P cc
ρ10=
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 K
P
P b b c
cc K 2
2
3
T 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 2
钻井用钻计算公式
钻井用钻计算公式
钻井是石油勘探和开发中的重要环节,而钻头是钻井中最关键的工具之一。在
钻井中,钻头的选择和设计是至关重要的,而钻头的性能和使用寿命则需要通过一些计算公式来进行评估和预测。
钻井用钻头的性能评价主要包括钻进速度、钻头的磨损和钻头的寿命等。而这
些性能参数的计算和预测需要通过一些公式来进行。
首先,钻进速度是评价钻头性能的重要指标之一。钻进速度受到许多因素的影响,比如钻头的类型、地层的性质、钻井液的性能等。一般来说,钻进速度可以通过以下公式进行计算:
V = (RPM × D) / (1056 × N)。
其中,V为钻进速度(ft/min),RPM为转速(转/分钟),D为钻头直径(英寸),N为钻头的刃数。
通过这个公式,可以初步评估钻头的性能,选择合适的转速和钻头直径,以提
高钻进效率。
其次,钻头的磨损是钻井中需要重点关注的问题。钻头的磨损会影响钻进速度
和钻头的寿命,因此需要通过一些公式来进行评估和预测。
钻头的磨损主要受到地层的硬度、钻头的材料和设计等因素的影响。一般来说,钻头的磨损可以通过以下公式进行计算:
WOB = (f × D × L × ROP) / (CS × 100)。
其中,WOB为钻压(lbs),f为地层硬度系数,D为钻头直径(英寸),L为
钻进长度(英尺),ROP为钻进速度(ft/min),CS为钻头的抗磨损系数。
通过这个公式,可以初步评估钻头的磨损情况,选择合适的钻压和钻进速度,以延长钻头的使用寿命。
最后,钻头的寿命是评价钻头性能的关键指标之一。钻头的寿命受到许多因素的影响,比如钻头的设计、材料、使用条件等。一般来说,钻头的寿命可以通过以下公式进行计算:
钻井各种计算公式
钻头水利参数计算公式:
1、 钻头压降:d
c Q
P e
b 42
2
827ρ= (MPa) 2、
冲击力:V
F Q j
02.1ρ= (N)
3、 喷射速度:d
V e
Q
201273=
(m/s)
4、 钻头水功率:d c Q
N e
b 42
3
05.809ρ= (KW)
5、
比水功率:D
N
N b 21273井
比
= (W/mm 2)
6、 上返速度:D D
V Q
2
2
1273杆
井
返=
- (m/s)
式中:ρ-钻井液密度 g/cm 3
Q
-排量 l/s
c -流量系数,无因次,取0、95~0、98
d
e -喷嘴当量直径 mm
d d d d
e 2
n 2221+⋯++= d n :每个喷嘴直径 mm
D 井、D 杆 -井眼直径、钻杆直径 mm
全角变化率计算公式:
()()⎪⎭
⎫ ⎝⎛∂+∂+∆=
-∂-∂225sin 2
2
2
b a b a b a L K ab
ab 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、125
10
ν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:
H
n P cc
ρ10=
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 K
P
P b b c
cc K 2
2
3
T 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 2
[资料]常用钻井计算公式
常用钻井计算公式
压力梯度(Mpa/m)=0.00981×钻井液密度(g/cm3)
钻井液密度(g/cm3)=压力梯度(Mpa/m)/0.00981
静液压力(Mpa)=0.00981×钻井液密度(g/cm3)×垂深(m)
地层压力(Mpa)=钻柱内静液压力(Mpa)+关井立管压力(Mpa)
等效钻井液密度(g/cm3)=102×地层压力(Mpa)/垂深(m)
泵的输出排量(l/min)=泵输出(l/冲)×泵速(冲/min)
初始循环压力(Mpa)=低泵速循环压力(Mpa)+关井立力(Mpa)
终了循环压力(Mpa)=低泵速循环压力(Mpa)×压井液密度/原浆密度
压井液密度(g/cm3)= 原浆密度+102×关井立力(Mp a)/垂深(m)
关井套压(Mpa)=(钻井液压力梯度-溢流压力梯度)×溢流垂深+关井立压等效循环密度(g/cm3)= 102×环空压耗(摩阻)/垂深(m)+原浆密度
溢流高度(m)=井涌量(升)/环空容积(升/m)
溢流压力梯度(Mpa/m)=0.00981×钻井液密度-(关井套压-关井立压)/溢流
垂深最大允许钻井液密度(g/cm3)= 钻井液密度+102×漏失压力/套管鞋垂深(m)
改变泵速的新泵压(Mpa)=旧泵压×(新泵速/旧泵速)2
压井后的新安全余量(Mpa)=0.00981×(最大允许钻井液密度-压井密度)×
套管鞋垂深(m)
加重所需重晶石量(kg/m3)=4200×(压井液密度-原浆密度)/(4.2-压井液密度)溢流上窜速度(m/h)=立压增量(Mpa/h)/0.00981×钻井液密度
钻井常用计算公式
钻井常用计算公式
钻井是指通过井口向地下钻探求取矿石或能源的过程。在钻井过程中,需要进行各种计算来确定井身结构、钻井液性质、井斜角度等参数。下面
是一些钻井常用的计算公式:
1.钻井井深计算:
钻井井深是指从钻头到井口的距离,可以通过以下公式计算:
钻井井深=米深+英尺深/3.281
2.钻井液静压计算:
钻井液静压是指井底处液体对井壁产生的压力,可以通过以下公式计算:
钻井液静压=密度×深度×0.052
3.钻进速度计算:
钻进速度是指钻头在单位时间内钻井的深度,可以通过以下公式计算:钻进速度=钻井井深/钻进时间
4.钻井液密度计算:
钻井液密度是指钻井液的重量与体积的比值,可以通过以下公式计算:钻井液密度=钻井液重量/钻井液体积
5.钻进功率计算:
钻进功率是指钻头在单位时间内进行钻进所需的功率,可以通过以下
公式计算:
钻进功率=钻头扭矩×钻头转速/1000
6.钻进液循环速度计算:
钻进液循环速度是指钻进液在井内循环的速度,可以通过以下公式计算:
钻进液循环速度=钻井液泵出量/钻井液体积
7.钻进液排量计算:
钻进液排量是指单位时间内从井底排出的钻进液量,可以通过以下公式计算:
钻进液排量=钻进液循环速度×循环时间
8.钻头转动速度计算:
钻头转动速度是指钻头旋转的速度,可以通过以下公式计算:
9.钻杆载荷计算:
钻杆载荷是指钻杆在钻井过程中所受到的力的大小,可以通过以下公式计算:
钻杆载荷=钻井液静压×斜度长度+钻井液动压×循环高度+钻头重量+钻杆摩擦力
10.钻头压力计算:
钻头压力是指钻头对井底的压力,可以通过以下公式计算:
钻井常用计算公式
钻井常⽤计算公式
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F1=
式中:F1——基础顶⾯积,cm2;
B1——混凝⼟抗压强度(通常为28.1kg/cm2=0.281MPa) 2、底⾯积F2=
式中:F2——基础底⾯积,cm2;
B2——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,cm2;
P基——基础⾯上的压⼒,MPa;
B3——混凝⼟抗剪切强度(通常为3.51kg/cm2=0.351MPa)。(⼆)混凝⼟体积配合⽐⽤料计算1、计算公式
nQ
O
+Q
B
4
P
P
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
⽔泥
kg
砂⼦
m3
混凝
⼟
m3
砂⼦
m3
⽯⼦
m3
混凝
⼟
m3 1.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 2.99 2.厚⽽⼤的突出
钻井常用计算公式
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 +Q B 4
P 基
B 1
P 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
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)*0.00981
3、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∕m
11、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P
13、当量钻井液P(g4zm3)-总压力Mpa/O.00981/垂深m
14、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>
钻井井控处理常用公式书籍
钻井井控处理常用公式书籍
随着石油工业的发展,钻井井控处理已经成为油田开发中不可或缺的环节之一。在日常的钻井操作中,处理过程中需要用到各种各样的公式,例如各种压力计算、流量计算、钻井参数计算等等。因此,钻井井控处理的工作者需要掌握一些基本的数学公式,以便更好地完成钻井井控处理的任务。
以下是一些常用的钻井井控处理公式:
1. 法向应力计算公式:σ_n = (P_p + P_m) / 2 + ρgh
2. 切向应力计算公式:σ_t = (P_p - P_m) / 2
3. 摩擦因数计算公式:f = (F / N) * 100
4. 井底压力计算公式:P_b = P_m + ρgh
5. 井口压力计算公式:P_a = P_p - ρgh
6. 地层压力计算公式:P_f = P_p - P_m
7. 地层渗透率计算公式:k = Qlμ / (2πhΔP)
以上公式只是钻井井控处理中的一部分,掌握这些公式对于钻井井控处理工作者来说非常重要。为了更好地掌握这些公式,建议大家可以参考一些相关的书籍,如《钻井井控处理技术手册》、《钻井井控工程手册》等等。这些书籍中不仅包含了各种公式的详细解释和推导过程,还会提供一些实际应用案例,有助于读者更好地理解和掌握这些公式。
- 1 -
钻井各种计算公式
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 3
Q —排量i/s
c 一流量系数,无因次,取0.95〜0.98 de 一喷嘴当量直径mm
〃广心+ 〃; + ••• + / d
n :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)kg
Pc:无轴向拉力时套管抗挤强度kg/cm2
K:计算系数kg K = 2A(j
A: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 ) /IO
常用各种钻井计算
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
石油钻井常用计算公式
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
ρρρρρ
V
三、稀释加⽔量
Q ⽔=)
()(⽔稀释后稀释后原浆原浆量
⽔ρρρρρ
V
四、泥浆上返速度
V 返=)
d (7.122
2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.k
p 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=7.5
Q 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=4
e 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 =2
3
2221 d d d
九、喷咀⽔功率 N
咀=7.5 Q p 咀=4
e 23
d c Q .11.0
⼗、喷射速度过 v 射=2
e d
Q 12.74c ⼗⼀、冲击⼒ F 冲 =2
e 2
d Q .12.74ρ
⼗⼆、环空返速V=
2
2 d D
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~);
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cm2= 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cm 2
=)。 (二)混凝土体积配合比用料计算 1、计算公式
配合比为1∶m∶n=水泥∶砂子∶卵石。根据经验公式求每1m 3
混凝土所需的各种材料如下:
nQ O +Q B 4 P 基
B 1
P 地
B 2
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
二、井身质量计算公式
(一)直井井身质量计算
1、井斜角全角变化率
式中:G ab——测量点a和b间井段的井斜全角变化率,(°)/30m;
△L ab——测量点a和b间的井段长度,m;
αa——测量点a点处的井斜角,°;
αb——测量点b点处的井斜角,°;
△Φab——测量点a和b之间的方位差,△Φab=Φb-Φa,°。
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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=0.82ρQ2
C2de4(kg/cm2)
ρ——泥浆密度(g/cm3)
C——流量系数(0.95-0.985)
de——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=0.11ρQ3
C2de4(马力)
(七)喷射速度
V嘴=12.74CQ
de2(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=12.74Q
D2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
Pp=Wf*Dv*0.1(kg/cm2)
Wf——地层水平均密度(kg/m3) Dv——该点到水平面的垂直高度(m)
(二)静液柱压力
Ph=0.1ρH
(三)上覆岩层压力
Po=0.1H[(1-K)rm+Kρ](kg/cm2)
H ——垂直深度(m)
K——岩石孔隙度(%)
rm——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:Pd
Pd+Pmd=Pp=Pa+Pma
Pd——关井立管压力
Pmd——钻杆内泥浆柱压力
Pp——地层压力
Pa——关井套压
Pma——环空内受侵泥浆柱压力
Pp=Pd+0.1ρH
H——井深(m)
(二)压井所需泥浆的新比重
ρm l=10(Pp+Pc)
H (g/cm3)
Pp——地层流体压力(g/cm2)
Pe——附加压力
(三)压井循环时立管总压力Pt
Pt=Pd+Pc+Pe
Pd——关井立管压力
Pc——小排量循环时泵压
Pe——附加压力
(四)求初始循环压力Pti
Pti=Pd+Pci+Pe
Pci——不同排量时立管循环压力
(五)终了循环压力Pcf
Pcf=rml*Pei
rm (kg/cm2)
rml——压井泥浆比重(g/cm3)rm——泵浆比重
Pei——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)*t
t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)