钻井压井计算
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。
压井
现象：立管压力和套管压力均要下降，
处理：此时不能用控制地面压力的方法进行压井作 业。
①发现小漏，可适当地减小压井排量，适当地降 低压井钻井液密度，继续施工；
②如发现大漏，可以起钻至适当位置，再循环钻 井液；
如漏，再起，再试循环，一直起到能建立起循 环的井深为止，调整好钻井液性能，再分段下钻循 环，将井压稳；
第二循环周：用重钻井液将环空中的钻井液，顶替到 地面，恢复井内压力平衡。 （2）工程师法压井（又称一次循环法压井，循环一周完成 压井）
用重钻井液将受污染的钻井液顶替出井，恢复井内压 力平衡。
（3）、边循环边加重压井法
溢流量较小使用。（一般不采用此法）
1、只有在下列情况下才被迫使用：
a、未安装井控装置；
2、调整泵排量到压井排量，并保持不变，原浆进行循环， 直到环空受污染的钻井液被排出地面； 要求：在此过程中，调节节流阀保证立管压力为初始 循环立管压力。
3、环空受污染的钻井液被排完后，停泵、关节流阀，观 察关井套管压力是否等于关井立压。
（相等、则排污顺利，配置井眼容积1.5-2倍的重钻井液； 若关井套压>关井立压，则需继续以上工作）
如在下钻的过程中，井涌加剧，在条件许可时，可 利用防喷器在关井的情况 下强行下钻。
强行下钻的方法：
a、利用多效能防喷器，在钻杆接头通过防喷器时，要控 制好防喷器的关闭压力，使密封胶皮有一个轻微的“呼 吸”动作，钻杆接头要非常缓慢地通过防喷器心子，通 过钻杆本体时，防喷器心子不能发生泄漏。
b、交替使用多效能防喷器和管子闸板防喷器 强行下钻，当钻杆接头通过多效能防喷器时， 打开多效能防喷器。关闭管子闸板防喷器；
b、虽安装了井控装置，但表层套管下得太浅，不敢关 井，只能导流放喷。
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。
工程师法压井基础知识
工程师法压井（节流循环法）基础知识一、压井基本数据计算：1、判断溢流类型(1)首先计算溢流在环空中占据的高度h w=△V/V ah w一溢流在环空中占据的高度， m；△V一钻井液增量，㎡；V a一溢流所在位置井眼单位环空容积，m3/m。
(2)计算溢流物的密度ρw=ρm-（P a-P d）/0.00981 h wρw一溢流物的密度，g/cm3；ρm一当前井内泥浆密度， g/cm3；P a一关井套压, MPa;P d一关井立压, MPa。
如果ρw在0. 12-0. 36g/cm之间, 则为天然气溢流。
如果ρw在0. 36-1. 07g/cm之间, 则为油溢流或混合流体溢流。
如果ρw在1. 07-1. 20g/cm之间, 则为盐水溢流。
2、地层压力P p=P d+ρm gH3、压井钻井液密度ρk=ρm+P d/gHρk一压井液密度，g/cm3；压井钻井液密度的最后确定要根据溢流物类型考虑安全附加值, 同时其计算结果要适当取大。
4、初始循环压力压井钻井液刚开始泵入钻柱时的立管压力称为初始循环压力。
PTi=Pd+PLPTi一初始循环压力，MPa；PL一低泵速泵压, 即压井排量下的泵压，MPa；5、终了循环压力压井钻井液到达钻头时的立管压力称为终了循环压力。
P Tf=(ρk/ρm)P L6、压井钻井液从地面到达钻头的时间t d=1000V d/60Qt d一压井钻井液从地面到达钻头的时间，min；V d一钻具内容积，m2；Q一压井排量(地泵冲试验排量）, 1/s ；7、压井钻井液从钻头到达地面的时间t a=1000V a/60Qt a一压井钻井液从钻头到达地面的时间, min；V a一环空容积, m2；二、压井方法：工程师法压井工程师法压井是指发现溢流关并后，先配制压井钻井液，然后将配制好的压井液直接泵入井内，在一个循环周内同时将溢流排除并重建压力平衡的方法，在压井过程中保持井底压力不变。
1、压井步骤(1)录取关井资料，计算压井数据，填写压井施工单。
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。
井底常压法压井(计算)
关井立管压力：
压井ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ环时立管总压力
PT=Pd+△Pcs+Pe PT—压井循环时立管压力，Mpa Pd—关井立管压力，Mpa △Pcs—循环压耗，Mpa Pe—附加压力，Mpa
初始循环压力：
pTi=pd+pci
第三单元
常 规 压 井
一、压井的基本方法
二、井底常压法压井原理
三、井底常压法压井步骤
四、压井注意事项
1.先排污,再循环压井(司钻法) 2.等待加重,再循环压井(工程师法) 3.立刻开始,边循环边加重不关井 4.先排污,再边循环边加重(实用法)
按排污和加重的顺序不同
一.压井的基本方法
基本原理是：实施压井过程中，始终保持井底压力与地层压力的平衡,不使新的地层流体进入井内。同时又不使控制压力过高，危机地层与设备。 常用的正循环压井方法包括二次循环法（司钻法）、一次循环法（工程师法）和边循环边加重法，也称为井底常压法或常规压井方法。 所谓常规压井方法，就是溢流、井喷发生后，能正常关井，在泵入压井液过程中始终遵循井底压力略大于地层压力的原则完成压井作业的方法 .
0.05---0.1g/cm3(油井) 0.07---0.15g/cm3 (气层)
（2）用压力梯度判断溢流类型
G溢= G作业流体-(p关套- p关油)/hw
G溢-----溢流的压力梯度 G作业流体-----作业流体的压力梯度 p关套-----初始关井套压 p关油-----初始关井油压 hw-----溢流段的高度
(3)据地层压力计算压井钻井液密度
Pe油井：1.5-3.5MPa 气井：3.0-5.0MPa
(3)据关井立管压力计算压井钻井液密度
Pe 0.05---0.1g/cm3(油井) 0.07---0.15g/cm3 (气层)
四种常规压井方法
四种常规压井方法四种常规压井方法1、边加重钻井液边循环压井法。
这种处置方法可以在最短的时间防喷制住溢流，使井控装置承受的压力最小、承压时间最短，可以减少钻具粘卡等井下事故，因此是最安全的，但这种处置方法计算较复杂，需要进行许多的计算。
2、继续关井，先加重钻井液，再循环压井(等待加重法或工程师法)法。
该处置可以在一个循环周完成，所需时间最短，井口压力较小，也较安全，压井多采用这种方法，但是关井时间长，对循环不利，因此该方法效果的好坏关键取决于是否能迅速加重钻井液。
以不变的泵速循环注入加重钻井液；在加重钻井液到达钻头的过程中，调节节流阀使立压由初始循环值下降到终了循环值(加重钻井液低泵冲泵压)，使套压值保持不变；当加重钻井液到达钻头后向环空上返过程中，立压值保持不变，套压值逐渐下降，当加重钻井液到达井口时，套压降为零，重建起地层——井眼压力平衡，压井结束。
3、先循环排出受侵污的钻井液，关井、加重钻井液，再循环压井(两步控制法或司钻法)法。
这种处置相对来说是安全的，技术上也比较容易掌握，但需要最长的时间和最大程度的应用井口装置。
钻井液在第一个循环周内未加重，因此立压不变(或初始与终了循环压力相等)，同时第一循环周结束，关闭节流阀时，套压应该等于立压。
4、先循环排出受侵污的4、先循环排出受侵污的钻井液，然后边加重钻井液边循环压井法。
这种处置方法既复杂又需要时间更长。
附件1-13井压井施工单年月日井填表井号井队深M人H0垂深原浆密钻进H1M度γMg/m3排量Q L/S低泵冲漏失压压井泵力压P Ci MPa梯度GfMPa/M排量Q k L/S 钻柱内钻头位套管鞋容置深度h M积系数L/M M斜深HV A压井附环空容钻头位加密度γg/cm3积置L/M系数V B垂深H2 e关井关井溢流量M3立压P d MPa套压Pa MPa△VP=P d+0.0098γH1e=MPa 地层压力压井泥浆γ1=γ+P d/(0.0098H1)+γe=g/cm3密度初始循环P Ti=P d+P Ci=MPa 立压终了循环P TF＝γ1/γ*P ci=MPa 立压V j=H0D2/2000=井筒容积M3加重材料W=V1*γ0(γ1-γ)/(γ0-γ1)=吨用量T1=V A H/(60*Q K)重浆到钻头时间T2=V B H/(60*Q K)重浆从钻头到(分)井口时间T=T1+T2压井总时间(分)备注：γ0：加重材料比重(石灰石2.42，重晶石 4.2)，D:井眼直径，″(81/2″井筒容积36L/M，91/2″井筒容积45L/M,5″钻杆外容积13L/M,5″钻杆内容积9.2L/M)，V1：所需加重量，一般所需加重量按井筒容积的2倍计算，即V1=2V j=H0D2/1000。
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。
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9.19
管柱内总容积(方)
39.281
9″Dc长度 m
0
环空总容积 (方) 井内液体总容积(方)
117.384 156.664
套鞋处破裂压力 Mpa
54.7370
发生井涌时的密度
1.66
发生时的井深m
4238.52
压井液密度g/cm3 关井极限套压 Mpa 压井极限套压 Mpa
1.814261218
混浆后的体积 混浆后的密度
50
1.56
0.503922502 72.45224336 1.744261218
排量的计算
泵的冲程 mm
305
单作用泵的缸数
3
缸套直径 mm
170
上水效率 ％
95
循环时的 压耗计算结果
环空循环压耗 MPa 计算时的井深(m) 压耗的当量密度 循环时的当量密度
1.189374578
4238.52
0.028633757 1.688633757
××井压井方面的计算
做地层破裂压力 试漏层的深度 m
的试验数据
3030
需要填写
的
基础数据
钻头直径 mm 井眼扩大率 ％
井眼尺寸 (mm)
计算扩大率 ％
5″Dp长度 m
4136.52
试验时的密度
1.27
215.9 5
226.695 5
5″HWDp长度 m
0
漏失时的立压MPa 破裂时的立压Mpa
16
17
钻头水眼尺寸 mm
12 14 16
发生井涌时的密度
排量 l/s Q600 Q300
6.25″Dc长度 m
102
7″Dc长度 m
0
压井钻井液 的计算
溢流量 m3
11
试验时的当量破裂密 度
1.84212积l/m
3.5
8
27.6945
溢流流体的判断 井涌时的地层压力Mpa 地层压力当量密度
1.808470723 53.73696987 1.842124849
54.7370
1.66 31.5684
30 10
8″Dc长度 m
0
技套的下深 m
3003.67
密度附加系数
0.07
管柱尺寸 mm 发生时的井深 m
4238.52
127
管柱内容积 l/m
9.268
管柱壁厚 mm 井眼环空容积l/m
27.694
5.36
0.8202
柴油机转速rpm
1200
冲数 冲／分
96
排量 l/s
31.5684
排量 方/分
1.8941
循环时的密度 1.66
循环时的排量 31.5684
上部井眼容积 l/m 注入的重泥浆量m3 重泥浆能封的段长 全井的当量密度
38.0182
40
1052.13
1.7896
所需加重剂的重量t
17.3793
使用重泥浆帽时 当量密度的计算
起钻时的井深 m
4300
泥浆密度g/ml
1.77
重泥浆帽密度g/ml 上部井眼尺寸 mm
1.85
220
加重剂 用量的计算
混浆密度 的计算
加重剂的密度
4.2
ρ1 1.20
原浆体积 m3
120
V1 20
原浆密度g/cm3
1.20
ρ2 1.80
加重后的密度
1.30
V2 30
漏失当量密度g/mm3 漏失地层压力Mpa 破裂当量密度g/mm3 破裂地层压力Mpa