井眼与钻井液体积计算
钻井液常规计算公式
钻井液常用计算一、水力参数计算:(p196-199)1、地面管汇压耗:Psur=C×MW×(Q/100)1.86×C1Psur---地面管汇压耗,Mpa(psi);C----地面管汇的摩阻系数;MW----井内钻井液密度,g/cm3(ppg);Q----排量,l/s(gal/min);C1----与单位有关的系数,当采用法定法量单位时,C1=9.818;当采用英制单位时,C1=1;①钻具内钻井液的平均流速:V1=C2×Q/2.448×d2V1-------钻具内钻井液的平均流速,m/s(ft/s);Q-------排量,l/s(gal/min);d-------钻具内径,mm(in);C2------与单位有关的系数。
当采用法定计量单位时,C2=3117采用英制单位时,C2=1。
②钻具内钻井液的临界流速V1c=(1.08×PV+1.08(PV2+12.34×d2×YP×MW×C3)0.5)/MW×d×C4V1c -------钻具内钻井液的临界流速,m/s(ft/s);PV----钻井液的塑性粘度,mPa.s(cps);d------钻具内径,mm(in)MW----钻井液密度,g/cm3(ppg);C3、C4------与单位有关的系数。
采用法定计量单位时,C3=0.006193,C4=1.078;采用英制单位时,C3=1、C4=1。
③如果≤V1c,则流态为层流,钻具内的循环压耗为P p=C5×L×YP/225×d+C6×V1×L×PV/1500×d2④如果V1>V1c,则流态为紊流,钻具内的循环压耗为P p=0.0000765×PV0.18×MW0.82×Q1.82×L+C7/d4.82P p---钻具内的循环压耗,Mpa(psi);L----某一相同内径的钻具的长度,m(ft);V1-------钻具内钻井液的平均流速,m/s(ft/s);d------钻具内径,mm(in)MW----钻井液密度,g/cm3(ppg);Q-------排量,l/s(gal/min);C3、C6------与单位有关的系数。
钻井液现场有关计算
钻井液现场有关计算1、表观粘度公式:A V=1/2×∮600式中:A V——表观粘度,单位(mPa.s)。
∮600 —— 600转读数。
2、塑性粘度公式:PV= ∮600 -∮300式中:PV——塑性粘度,单位(mPa.s)。
∮600 —— 600转读数。
∮300 —— 300转读数。
3、动切力(屈服值)公式:YP= 0.4788×(∮300-PV)式中:YP——动切力,单位(Pa)。
PV——塑性粘度,单位(mPa.s)。
∮300 —— 300转读数。
例题1:某钻井液测得∮600=35,∮300=20,计算其表观粘度、塑性粘度和屈服值。
解:表观粘度:A V=1/2 ×∮600=1/2×35=17.5(mPa.s)塑性粘度:PV= ∮600-∮300=35-20=15(mPa.s)屈服值:YP=0.4788×(∮300-PV)=0.4788×(20-15)=2.39(Pa)答:表观粘度为17.5mPa.s,塑性粘度15mPa.s,屈服值为2.39Pa。
4、流性指数(n值)公式:n= 3.322×lg(∮600÷∮300)式中:n ——流性指数,无因次。
∮600 —— 600转读数。
∮300 —— 300转读数。
5、稠度系数(k值)公式:k= 0.4788×∮300/511n式中:k ——稠度系数,单位(Pa.S n)。
n ——流性指数。
∮300 —— 300转读数。
例题2:某井钻井液测得∮600=30,∮300=18,计算流性指数,计算稠度系数。
解:n=3.32×lg(∮600/∮300)=3.32×lg(30/18)=0.74K=0.4788×∮300/511n=0.4788×18/5110.74=0.085(Pa.s0.74)答:流性指数是0.74 。
稠度系数为0.085Pa.s0.74。
钻井液常用计算公式
计算公式1、钻井液配制与加重的计算(1)配制低密度钻井液所需粘土量水土水泥土泥土)(ρ-ρρ-ρρ=V W 式中:土W---所需粘土重量,吨(t ); 土ρ-- 粘土密度,克/厘米3(g/cm3) 水ρ-- 水的密度,克/厘米3(g/cm3) 泥ρ -- 欲配制的钻井液的密度,克/厘米3(g/cm3)泥V 欲配制的钻井液的体积,米3(m3)(2)配制低密度钻井液所需水量土土泥水ρ-=W V V式中:水V---所需水量,米3(m3);土ρ -- 所用粘土密度,克/厘米3(g/cm3)土W-- 所用粘土的重量,吨(t ) 泥V -- 欲配制的钻井液的体积,米3(m3)(3)配制加重钻井液的计算①对现有体积的钻井液加重所需加重剂的重量重加原重加原加)(ρ-ρρ-ρρ=V W式中:加W---所需加重剂的重量,吨(t ); 原ρ-- 原有钻井液的密度,克/厘米3(g/cm3) 重ρ-- 钻井液欲加重的密度,克/厘米3(g/cm3) 加ρ -- 加重剂的密度,克/厘米3(g/cm3)原V -- 原有钻井液的体积,米3(m3)②配制预定体积的加重钻井液所需加重剂的重量原加原重加重加)(ρ-ρρ-ρρ=V W 式中:加W---所需加重剂的重量,吨(t ); 原ρ-- 原有钻井液的密度,克/厘米3(g/cm3) 重ρ-- 钻井液欲加重的密度,克/厘米3(g/cm3) 加ρ -- 加重剂的密度,克/厘米3(g/cm3)重V -- 加重后钻井液的体积,米3(m3)③用重晶石加重钻井液时体积增加21224100(v ρ-ρ-ρ=.) 式中:v---每100m3原有钻井液加重后体积增加量,米3(m3); 1ρ-- 加重前钻井液的密度,克/厘米3(g/cm3)2ρ -- 加重后钻井液达到的密度,克/厘米3(g/cm3)24. --- 一般重晶石的密度,克/厘米3(g/cm3)④降低钻井液密度所需加水量水稀稀原原水)(ρ-ρρ-ρ=V V 式中:水V---所需加水的体积,米3(m3); 原ρ-- 原有钻井液的密度,克/厘米3(g/cm3) 水ρ-- 水的密度,克/厘米3(g/cm3) 稀ρ -- 加水后钻井液的密度,克/厘米3(g/cm3)原V -- 原有钻井液的体积,米3(m3)2、两种不同密度钻井液混合后的密度212211V V V V +ρ+ρ=ρ式中:ρ --- 混合后钻井液的密度,g/cm3(ppg )1ρ-- 混合前第一种钻井液的密度,g/cm3(ppg )2ρ-- 混合前第二种钻井液的密度,g/cm3(ppg ) 1V -- -- 混合前第一种钻井液的体积,m3(bbl ) 2V -- 混合前第二种钻井液的体积,m3(bbl )3、固相分析计算(1)钻井液低密度固相体积百分比)()()])(V ())(V ()V gb mo o b ss f g1w 1100)([(V ρ-ρρ-ρ+ρ+ρ=式中:w V--- 对溶解的盐校正过的含水体积百分比,%; f ρ--- 对溶解的盐校正过的水的密度,g/cm3(ppg ) g V 1 -- 低密度固相的体积百分比,%;ss V-- 悬浮固相的体积百分比,%; b ρ-- 所用加重材料的密度,克/厘米3(g/cm3); o V -- 油的体积百分比,%; o ρ-- 油的密度,克/厘米3(g/cm3) m ρ--钻井液的密度,克/厘米3(g/cm3) g1ρ -- 低密度固相的密度,克/厘米3(g/cm3),(2.2—2.9,平均2.6)(2)钻井液高密度固相体积百分比)()])(V ())(V ()V gb oo g ss f b11w m )([(V -)100(ρ-ρρ+ρ+ρρ=式中:bV --- 加重材料的体积百分比,%; 其余各项符号的说明同上一个公式一样。
钻井液常规性能测定及常用钻井液计算公式
钻井液常规性能测定一.密度的测定1、按平安检查表内容检查仪器,确保仪器平安可靠。
2、将钻井液加热到所需温度。
3、在密度计的杯中注满钻井液,盖上杯盖慢慢拧动压紧。
4、用手指压住杯盖小孔,用清水冲洗并擦干样品杯。
5、把密度计的刀口放在底座的刀垫上,移动游码直到平衡,记录读值。
6、将密度计冼净擦干备用。
二.测定马氏漏斗粘度1、按平安检查表内容检查仪器,确保仪器平安可靠。
2、将漏斗悬挂在墙上,且保证垂直;量杯置于漏斗流出管下面。
3、用手指堵住漏斗流出管下口,将搅拌均匀的泥浆倒入漏斗至筛网底;放开手指,同时启动秒表,待泥浆流满量杯到达它的边缘时,按停秒表。
秒表所示时间即为泥浆粘度,单位为s。
4、使用完毕,将仪器洗净擦干。
三.流变的测定〔ZNN-D6六速旋转粘度计〕1、按平安检查表内容检查仪器,确保仪器平安可靠。
2、使用前检查读数指针是否对准刻度盘“0〞位,落下托盘,装配好内、外筒。
3、将搅拌均匀的泥浆倒入样品杯至刻度线、将样品杯置于托盘上,上升托盘使液面至外筒刻度线,拧紧托盘手轮。
4、调整变速手把和转速开关,迅速从高到低进行测量,待刻度盘稳定后,分别读取各转速下刻度盘的偏转格数。
5、测量完毕,落下托盘,卸下外筒,将内、外筒及样品杯洗净擦干。
四.钻井液失水的测定1、按平安检查表内容检查仪器,确保仪器平安可靠。
2、用手指堵住泥浆杯底部小孔,将搅拌均匀的泥浆倒入杯内至刻度线处,按顺序放入“O〞型密封圈、滤纸、杯盖和杯盖卡,将杯盖卡旋转90°并拧紧旋转手柄。
3、将组装好的泥浆杯组件倒置嵌入气源接头并旋转90°;将量筒置于失水仪下方并对准滤液流出孔。
4、调节气源压力至0.7MPa,翻开气源手柄并同时启动秒表,收集滤液于量筒之中。
5、当秒表指示为30min时,将悬于滤液流出孔的液滴收集于量筒之中并移开量筒,此量筒中液体体积即为滤失量。
6、关闭气源手柄,放出泥浆杯中余气;卸下泥浆杯组件,倒去泥浆并洗净擦干。
钻井各种计算公式
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:⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛=D W NT R R d m n c 0671.0lg 282.3lg (d c 指数)100417.04895.8105⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯-=H cn ddR d Rcmcnp= (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-=ρρm g/cm 3 技套以下[]12.0max-=ρρmg/cm 33、 最大允许关井套压:[]8.01000'max ⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛--=gHm 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 PL 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 G R=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 V 60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 C H -井深 米 4、配制泥浆所需粘土和水量计算: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、土和泥浆的比重 g/cm 3 Q 水 -所需水量 米35、降低比重所需加水量:()rrrrr水稀水稀原原水=--VQ式中:Q水-所需水量米3V原-原泥浆体积米3r原、r稀、r水-原泥浆、稀释后泥浆和水的比重g/cm3。
钻井液常用计算公式
钻井与常用计算公式1、钻井液配制与加重的计算(1)配制低密度钻井液所需粘土量水土水泥土泥土)(ρ-ρρ-ρρ=V W 式中:土W ---所需粘土重量,吨(t ); 土ρ -- 粘土密度,克/厘米3(g/cm3)水ρ -- 水的密度,克/厘米3(g/cm3)泥ρ -- 欲配制的钻井液的密度,克/厘米3(g/cm3)泥V 欲配制的钻井液的体积,米3(m3)(2)配制低密度钻井液所需水量土土泥水ρ-=WV V式中:水V ---所需水量,米3(m3); 土ρ -- 所用粘土密度,克/厘米3(g/cm3)土W -- 所用粘土的重量,吨(t )泥V -- 欲配制的钻井液的体积,米3(m3)(3)配制加重钻井液的计算①对现有体积的钻井液加重所需加重剂的重量重加原重加原加)(ρ-ρρ-ρρ=V W 式中:加W ---所需加重剂的重量,吨(t ); 原ρ -- 原有钻井液的密度,克/厘米3(g/cm3)重ρ -- 钻井液欲加重的密度,克/厘米3(g/cm3)加ρ -- 加重剂的密度,克/厘米3(g/cm3)原V -- 原有钻井液的体积,米3(m3)②配制预定体积的加重钻井液所需加重剂的重量原加原重加重加)(ρ-ρρ-ρρ=V W式中:加W ---所需加重剂的重量,吨(t );原重ρ -- 钻井液欲加重的密度,克/厘米3(g/cm3)加ρ -- 加重剂的密度,克/厘米3(g/cm3)重V -- 加重后钻井液的体积,米3(m3)③用重晶石加重钻井液时体积增加21224100(v ρ-ρ-ρ=.)式中:v ---每100m3原有钻井液加重后体积增加量,米3(m3);1ρ -- 加重前钻井液的密度,克/厘米3(g/cm3)2ρ -- 加重后钻井液达到的密度,克/厘米3(g/cm3)24. --- 一般重晶石的密度,克/厘米3(g/cm3)④降低钻井液密度所需加水量水稀稀原原水)(ρ-ρρ-ρ=V V式中:水V ---所需加水的体积,米3(m3);原水ρ -- 水的密度,克/厘米3(g/cm3)稀ρ -- 加水后钻井液的密度,克/厘米3(g/cm3)原V -- 原有钻井液的体积,米3(m3)2、两种不同密度钻井液混合后的密度212211V VV V +ρ+ρ=ρ式中:ρ --- 混合后钻井液的密度,g/cm3(ppg )1ρ -- 混合前第一种钻井液的密度,g/cm3(ppg )2ρ-- 混合前第二种钻井液的密度,g/cm3(ppg )1V -- -- 混合前第一种钻井液的体积,m3(bbl )2V -- 混合前第二种钻井液的体积,m3(bbl )3、固相分析计算(1)钻井液低密度固相体积百分比)()()])(V ())(V ()V gbmoobssfg1w1100)([(V ρ-ρρ-ρ+ρ+ρ=式中:wV --- 对溶解的盐校正过的含水体积百分比,%;fρ --- 对溶解的盐校正过的水的密度,g/cm3(ppg )gV 1 -- 低密度固相的体积百分比,%;ssV -- 悬浮固相的体积百分比,%;bρ -- 所用加重材料的密度,克/厘米3(g/cm3);oV -- 油的体积百分比,%;oρ -- 油的密度,克/厘米3(g/cm3)mρ--钻井液的密度,克/厘米3(g/cm3)g1ρ -- 低密度固相的密度,克/厘米3(g/cm3),(2.2—2.9,平均2.6)(2)钻井液高密度固相体积百分比)()])(V ())(V ()V gboogssfb11wm)([(V -)100(ρ-ρρ+ρ+ρρ=式中:bV --- 加重材料的体积百分比,%;其余各项符号的说明同上一个公式一样。
钻井各种计算公式
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。
钻井液现场有关计算
钻井液现场有关计算1、表观粘度公式:AV=1/2×∮600式中:AV——表观粘度,单位(mPa.s)。
∮600 —— 600转读数。
2、塑性粘度公式:PV= ∮600 -∮300式中:PV——塑性粘度,单位(mPa.s)。
∮600 —— 600转读数。
∮300 —— 300转读数。
3、动切力(屈服值)公式:YP= 0.4788×(∮300-PV)式中:YP——动切力,单位(Pa)。
PV——塑性粘度,单位(mPa.s)。
∮300 —— 300转读数。
例题1:某钻井液测得∮600=35,∮300=20,计算其表观粘度、塑性粘度和屈服值。
解:表观粘度:AV=1/2 ×∮600=1/2×35=17.5(mPa.s)塑性粘度:PV= ∮600-∮300=35-20=15(mPa.s)屈服值:YP=0.4788×(∮ 300-PV)=0.4788×(20-15)=2.39(Pa)答:表观粘度为17.5mPa.s,塑性粘度15mPa.s,屈服值为2.39Pa。
4、流性指数(n值)公式:n= 3.322×lg(∮600÷∮300)式中:n ——流性指数,无因次。
∮600 —— 600转读数。
∮300 —— 300转读数。
5、稠度系数(k值)公式:k= 0.4788×∮300/511n式中:k ——稠度系数,单位(Pa.S n)。
n ——流性指数。
∮300 —— 300转读数。
例题2:某井钻井液测得∮ 600=30,∮ 300=18,计算流性指数,计算稠度系数。
解: n=3.32×lg(∮600/∮300)=3.32×lg(30/18)=0.74K=0.4788×∮300/511n=0.4788×18/5110.74=0.085(Pa.s0.74)答:流性指数是0.74 。
稠度系数为0.085Pa.s0.74。
井眼与钻井液体积计算
井眼与钻井液体积计算
功能与说明:
本程序用于计算钻柱体积,钻柱内容量,环形空间及整个井眼下入钻柱时的体积。
此程序同时计算地面钻井液体积并给出全部钻井液体积和钻井液在地面管汇和井眼中循环一周所用时间。
在本程序中,首先输入钻杆等的参数再点击计算按钮即可的出结果。
基本公式:
N
一兀 2
Vm =无------------ D i L i
1 4咒106
V6=V3-V2
V7=V1-V3
V8=V1-V3
V=V1+V2-V3+V4+V5+V9
(V -V9)X1OOO
参数:
流量,l/s ;钻井液在管内循环一周时间,s;
钻井液总体积,m;
V1 V2 未下入钻柱时井眼容量,m;钻柱内容量,m;
V3 V4 V5 V6 钻柱体积与内部容量之和,m;
地面管汇容量,m;
水龙带容量,m;
钻柱体积,m;
(1)
i=1,2,3,4,5 N 井眼,钻杆,钻铤段数
Di 井眼,钻柱,水龙带,地面管汇内径与钻柱外径,mm Li 井眼,钻柱,水龙带与地面管汇长度,m
V7 V8 下入钻柱后井眼容量,m3;环空容量,m3;
V9 钻井液罐中钻井液体积, 3
m。
钻井液常用计算公式
--钻杆直径,mm(in);
--井内钻井液密度,g/cm3(ppg);
--与采用单位有关的系数。当采用所列法定计量单位时, =1.457;当采用括号内英制单位时, =1。
(3)由屈服值估算环形空间压力损失(层流时)的经验公式:
式中:
--环形空间压力损失,MPa(psi);
--原有钻井液的密度,克/厘米3(g/cm3)
--水的密度,克/厘米3(g/cm3)
--加水后钻井液的密度,克/厘米3(g/cm3)
--原有钻井液的体积,米3(m3)
2、两种不同密度钻井液混合后的密度
式中:
---混合后钻井液的密度,g/cm3(ppg)
--混合前第一种钻井液的密度,g/cm3(ppg)
式中:
---钻井液中大于1微米的细颗粒固相含量,kg/m3(ppb);
---钻井液中小于1微米的细颗粒固相含量,kg/m3(ppb);
---钻井液中总的固相含量,kg/m3(ppb)
(3)求出对照井和当前井的细颗粒固相含量和粗颗粒固相含量以后,再代入下面的公式估算当前井的机械钻速,将它与对照井的机械钻速对照便可了解机械钻速的变化情况:
--钻杆直径,mm(in);
--平衡地层压力所需的钻井液密度,g/cm3(ppg);
--与采用单位有关的系数。当采用所列法定计量单位时, =1.457;当采用括号内英制单位时, =1。
(2)由屈服值估算当量循环密度的经验公式:
式中:
--当量循环密度,g/cm3(ppg);
--钻井液屈服值,Pa(1b/100ft2);
(略)
(4)若与清水钻井相比,则当前井机械钻速降低的百分数可由下式计算。(略)
6、利用屈服值进行的经验计算
最全常用钻井液计算公式速算表
常用钻井液计算公式速算表一、泵排量的换算二、井眼容积的换算三、环空上返速度V上(m/s)的计算V上=1274Q/(D2-d2)其中:Q——泵排量(L/S);D——钻头直径(mm);d——钻杆直径(mm)。
四、迟到时间T迟(min)的计算T迟=H/(V上)+△T 其中:H——井深(m);△T——岩屑下沉时间(5--10min)。
五、下行时间T下(min)的计算T下=9.2H/(60Q) 其中:H——井深(m);Q——泵排量(L/S)。
六、循环周时间T周(min)的计算T周=V/(60Q)其中:V——循环量(m3);Q——泵排量(L/S)。
七、加重计算G(t)=Vρ加(ρ后-ρ前)/(ρ加-ρ后)其中:V——钻井液体积(m3);ρ加————加重材料密度(g/ m3);ρ后————加重后钻井液密度(g/ m3);ρ前————加重前钻井液密度(g/ m3)。
八、流性参数的计算AV=Ф600/2 PV=Ф600-Ф300 YP=AV-PV n=3.3221g(Ф600/Ф300) k=0.511Ф300/511nη=[1.195(Ф6001/2-Ф1001/2)]2表层钻井液配方表层及导管钻进严格按《苏里格气田表层钻井液技术》执行,打导管采用白土浆小循环,导管打完后固定、找正、坐实、水泥回填,侯凝2-3小时,开钻过程中监控导管情况。
若流砂层未封住(流沙层50米以上),采用白土浆钻井,0.1%CMC+5-6%白土,密度:1.03---1.05g/cm3,粘度:40-50s ;钻穿流沙层50-80米之后,采用低固相钻井液体系,密度:1.01---1.03g/cm3,粘度:31-35s。
若流砂层已完全封住,用清水聚合物钻井液体系,配方为0.2%CMP +0.2%ZNP-1。
钻井液性能:密度:1.00---1.02g/cm3,粘度:31-32s。
钻井液计算
钻井液计算
1、加重计算:W 加=V加*ρ重(ρ加—ρ原)/(ρ重-ρ原)
W 加:加重剂量,t V加:加重钻井液体积(m3 )ρ重:加重剂的密度TF= 4.5~4.7
ρ加:加重钻井液密度g/cm3ρ原:原钻井液密度g/cm3
2、钻井液配置:W 土=V泥*ρ土(ρ泥—ρ水)/(ρ土-ρ水)
W 土:配浆粘土用量,t V泥:需要配置的钻井液体积(m3 )ρ泥:需要配置的密度g/cm3
ρ土:配浆土密度g/cm3ρ水:配浆水密度g/cm3V水= V泥- W 土/ρ土
3、钻井液循环周的计算:T=V/60Q
V=V井+V地-V柱 T:钻井液循环一周的时间( min) V井:井眼容积(L) V地:地面钻井液体积(L) V柱:钻柱体积(L) Q:泵排量(L/S)
4、钻井液上返速度的计算:V=Q/S环 V:上返速度m/s Q: 泵排量
(L/S) S环:井眼环空容积 311.1mm井眼与51/2环行容积=63.3 l/m 5、部分体积:
339.7mm*12.19mm技套内容积:2183.55*0.7808=170.5m3
139.7mm*10.54mm钻杆本体体积: 0.00428m3/m
1柱钻杆体积= 0.00428m3/m*28.5m=0.122 m3 8柱钻杆体积=1 m3
1柱9寸钻铤体积= 0.03721m3/m*27m=1 m3
1柱8寸钻铤体积= 0.0286m3/m*27m=0.77 m3
容积系列表
6、油气上窜速度计算:
H钻头*t
H油 -
t迟到
V=
t静止。
钻井液常用计算公式
钻井与常用计算公式1、钻井液配制与加重的计算(1)配制低密度钻井液所需粘土量水土水泥土泥土)(ρ-ρρ-ρρ=V W 式中:土W ---所需粘土重量,吨(t ); 土ρ -- 粘土密度,克/厘米3(g/cm3) 水ρ -- 水的密度,克/厘米3(g/cm3) 泥ρ -- 欲配制的钻井液的密度,克/厘米3(g/cm3) 泥V 欲配制的钻井液的体积,米3(m3)(2)配制低密度钻井液所需水量土土泥水ρ-=W V V 式中:水V ---所需水量,米3(m3); 土ρ -- 所用粘土密度,克/厘米3(g/cm3)土W -- 所用粘土的重量,吨(t ) 泥V -- 欲配制的钻井液的体积,米3(m3)(3)配制加重钻井液的计算①对现有体积的钻井液加重所需加重剂的重量重加原重加原加)(ρ-ρρ-ρρ=V W 式中:加W ---所需加重剂的重量,吨(t ); 原ρ -- 原有钻井液的密度,克/厘米3(g/cm3) 重ρ -- 钻井液欲加重的密度,克/厘米3(g/cm3) 加ρ -- 加重剂的密度,克/厘米3(g/cm3) 原V -- 原有钻井液的体积,米3(m3)②配制预定体积的加重钻井液所需加重剂的重量原加原重加重加)(ρ-ρρ-ρρ=V W 式中:加W ---所需加重剂的重量,吨(t );原重ρ -- 钻井液欲加重的密度,克/厘米3(g/cm3) 加ρ -- 加重剂的密度,克/厘米3(g/cm3) 重V -- 加重后钻井液的体积,米3(m3)③用重晶石加重钻井液时体积增加21224100(v ρ-ρ-ρ=.) 式中:v ---每100m3原有钻井液加重后体积增加量,米3(m3); 1ρ -- 加重前钻井液的密度,克/厘米3(g/cm3) 2ρ -- 加重后钻井液达到的密度,克/厘米3(g/cm3) 24. --- 一般重晶石的密度,克/厘米3(g/cm3)④降低钻井液密度所需加水量水稀稀原原水)(ρ-ρρ-ρ=V V 式中:水V ---所需加水的体积,米3(m3);原水ρ -- 水的密度,克/厘米3(g/cm3) 稀ρ -- 加水后钻井液的密度,克/厘米3(g/cm3) 原V -- 原有钻井液的体积,米3(m3)2、两种不同密度钻井液混合后的密度212211V V V V +ρ+ρ=ρ式中:ρ --- 混合后钻井液的密度,g/cm3(ppg )1ρ -- 混合前第一种钻井液的密度,g/cm3(ppg ) 2ρ-- 混合前第二种钻井液的密度,g/cm3(ppg ) 1V -- -- 混合前第一种钻井液的体积,m3(bbl ) 2V -- 混合前第二种钻井液的体积,m3(bbl )3、固相分析计算(1)钻井液低密度固相体积百分比)()()])(V ())(V ()V gb mo o b ss f g1w 1100)([(V ρ-ρρ-ρ+ρ+ρ=式中:wV --- 对溶解的盐校正过的含水体积百分比,%; fρ --- 对溶解的盐校正过的水的密度,g/cm3(ppg ) gV 1 -- 低密度固相的体积百分比,%; ssV -- 悬浮固相的体积百分比,%; bρ -- 所用加重材料的密度,克/厘米3(g/cm3); oV -- 油的体积百分比,%; oρ -- 油的密度,克/厘米3(g/cm3) mρ--钻井液的密度,克/厘米3(g/cm3) g1ρ -- 低密度固相的密度,克/厘米3(g/cm3),(2.2—2.9,平均2.6)(2)钻井液高密度固相体积百分比)()])(V ())(V ()V gb oo g ss f b11w m )([(V -)100(ρ-ρρ+ρ+ρρ=式中:bV --- 加重材料的体积百分比,%; 其余各项符号的说明同上一个公式一样。
井眼环空容积计算公式
井眼环空容积计算公式
在井眼环空容积计算中,需要考虑以下几个因素:井身的几何形状、
井眼内钻井液的密度、井眼壁固体颗粒的体积以及井眼形状的非线性因素。
1.井眼完整段的计算:
井眼完整段是指井筒中直径持续不变的那一段,计算公式如下:
Vc=π(Re^2-Rw^2)Lc
其中:
Vc为井眼完整段的环空容积;
Re为井眼外径;
Rw为井眼内径;
Lc为井眼完整段的长度。
2.井眼非完整段的计算:
井眼非完整段是指井筒中直径不持续不变的那一段,计算公式如下:Vnc = π(Re^2 - Rw^2)Lnc + ∑(R1^2 - R2^2)ΔL
其中:
Vnc为井眼非完整段的环空容积;
Re为井眼外径;
Rw为井眼内径;
Lnc为井眼非完整段的长度;
R1为井眼外径的起始点;
R2为井眼外径的终止点;
ΔL为井眼外径变化处的长度。
需要注意的是,在计算井眼环空容积时,还需要考虑到井筒中钻杆和
井眼形成的空心圆柱的体积,这部分容积常称为“钻杆容积”,需要从计
算结果中减去,以得到真正的井眼环空容积。
总之,井眼环空容积的计算公式是井下作业中的重要计算方法,能够
帮助工程师准确评估井筒内固体和液体的体积,从而指导钻井作业的进行。
对于确保钻井操作的安全和高效性具有重要意义。
常用泥浆计算公式
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。
钻井液常规计算公式
钻井液常用计算一、水力参数计算:(p196-199)1、地面管汇压耗:Psur=C×MW×(Q/100)1.86×C1Psur---地面管汇压耗,Mpa(psi);C----地面管汇的摩阻系数;MW----井内钻井液密度,g/cm3(ppg);Q----排量,l/s(gal/min);C1----与单位有关的系数,当采用法定法量单位时,C1=9.818;当采用英制单位时,C1=1;①钻具内钻井液的平均流速:V1=C2×Q/2.448×d2V1-------钻具内钻井液的平均流速,m/s(ft/s);Q-------排量,l/s(gal/min);d-------钻具内径,mm(in);C2------与单位有关的系数。
当采用法定计量单位时,C2=3117采用英制单位时,C2=1。
②钻具内钻井液的临界流速V1c=(1.08×PV+1.08(PV2+12.34×d2×YP×MW×C3)0.5)/MW×d×C4V1c -------钻具内钻井液的临界流速,m/s(ft/s);PV----钻井液的塑性粘度,mPa.s(cps);d------钻具内径,mm(in)MW----钻井液密度,g/cm3(ppg);C3、C4------与单位有关的系数。
采用法定计量单位时,C3=0.006193,C4=1.078;采用英制单位时,C3=1、C4=1。
③如果≤V1c,则流态为层流,钻具内的循环压耗为P p=C5×L×YP/225×d+C6×V1×L×PV/1500×d2④如果V1>V1c,则流态为紊流,钻具内的循环压耗为P p=0.0000765×PV0.18×MW0.82×Q1.82×L+C7/d4.82P p---钻具内的循环压耗,Mpa(psi);L----某一相同内径的钻具的长度,m(ft);V1-------钻具内钻井液的平均流速,m/s(ft/s);d------钻具内径,mm(in)MW----钻井液密度,g/cm3(ppg);Q-------排量,l/s(gal/min);C3、C6------与单位有关的系数。
钻井液计算公式
一、 配制水基钻井液所需材料的计算 1. 钻井液的循环容积1.1 井筒容积计算V 1(即井内钻井液量计算) 计算式:H D V 2141π= D -井径,m; H -井深,m 。
经验式:221D V =(m 3/1000m )1.2 泥浆罐容积V 21.3 泥浆槽容积V 3(钻井液液面一般只达槽深的2/3) 1.4 循环管汇容积V 4 钻井液循环量计算:V =V 1+V 2+2/3V 3 +V 42. 配制定量V f 、定密度ρf 的水基钻井液所需的粘土量已知:钻井液质量=粘土质量+水质量 钻井液的体积=粘土体积+水体积wc f w c f V V V m m m +=+=其中:钻井液质量f f f V m ρ= 粘土质量c c c V m ρ= 水的=w w w V m ρ= 所以:cf W ww c c f f V V V V V V -=+=ρρρwcf f w w c w f c f c m V m V m ρρρρρρρ-=--=)(式中, m c ---粘土质量,t ;V f --- 钻井液体积,m 3; V c ---粘土体积,m 3; V w ---水体积,m 3;f ρ---钻井液密度,g/cm 3;c ρ---粘土密度,g/cm 3;w ρ---水的密度,g/cm 3。
3. 配制定量、定密度的水基钻井液所需的水量水量=(欲配置钻井液的体积)-(所需的粘土体积) 其中:所需粘土体积=粘土密度粘土重量所需水量=欲配钻井液体积-粘土密度粘土重量二、 调整钻井液密度所需要的材料 1. 加重钻井液所需加重材料的计算:(1)定量钻井液加重时所需要加重材料的计算:23123)(ρρρρρ--=浆V W式中:W---加入的加重材料重量; V 浆--- 原浆体积; 1ρ---原浆密度;2ρ---欲配的钻井液密度;3ρ---加重材料的密度;(2)配置定量加重钻井液时所需要加重材料的计算: 13122)(ρρρρρ--=V W式中:W---加入的加重材料重量; V --- 欲配的钻井液体积; 1ρ---原浆密度;2ρ---欲配的钻井液密度;3ρ---加重材料的密度; 2. 降低钻井液密度所需水量的计算1)(221--=ρρρ浆水V V式中:水V ---降低密度时需要的水量;V 浆--- 原浆体积; 1ρ---原浆密度;2ρ---加水稀释后的钻井液密度; 三、 钻井液的循环体积(即井内钻井液量计算) (1) 经验式井眼内的钻井液量V 1(m 3/1000m 井段)= 2井径井径⨯(2) 算数式井眼内的钻井液量V 1=H D⨯⨯42π式中D------井径,m; H-----井深,m; 2. 泥浆罐容积V 2计算 泥浆罐容积V 2=高宽长⨯⨯ 3. 泥浆罐容积计算V 3=槽深槽长槽宽⨯⨯(钻井液液面一般只达到槽深的2/3) 4. 循环管汇容积计算 V 4=H D D⨯⨯=⨯⨯2785.042管长π5. 钻井液循环量计算 V=V 1+2V 2+2/3V 3+V 4钻井液流变参数的计算一. 表观粘度:A V=1/2φ600(mPa.s)式中:φ600----600r/min下的读值。
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井眼与钻井液体积计算
功能与说明:
本程序用于计算钻柱体积,钻柱内容量,环形空间及整个井眼下入钻柱时的体积。
此程序同时计算地面钻井液体积并给出全部钻井液体积和钻井液在地面管汇和井眼中循环一周所用时间。
在本程序中,首先输入钻杆等的参数再点击计算按钮即可的出结果。
基本公式:
N -•2
Vm 6D i L i (1)
i=1,2,3,4,5 N 井眼,钻杆,钻铤段数
V6=V3-V2
V7=V1-V3
V8=V1-V3
V=V1+V2-V3+V4+V5+V9
(V -V9) 1000
I =
Q
参数:
Di 井眼,钻柱,水龙带,地面管汇内径与钻柱外径,mm
Li 井眼,钻柱,水龙带与地面管汇长度,m
Q流量,l/s ;
T钻井液在管内循环一周时间,s;
V钻井液总体积,m;
V1未下入钻柱时井眼容量,m;
V2 钻柱内容量,m;
V3 钻柱体积与内部容量之和,m ;
V4 地面管汇容量,m;
V5 水龙带容量,m;
V6钻柱体积,m;
V7 下入钻柱后井眼容量,m3;V8 环空容量,m3;
V9 钻井液罐中钻井液体积,m3。