钻井相关参数计算
钻井水力参数计算
钻井水力参数计算1.钻井水力参数的定义:2.钻井水力参数的计算方法:2.1循环压力(Pp)的计算:循环压力是指钻井液在井眼中循环时施加在井壁上的压力,其计算公式为:Pp=Pg+Ph+π/144*(ID²-OD²)/4*ρm其中,Pp为循环压力,Pg为气体压力,Ph为井斜段压力,ID为钻杆内径,OD为钻杆外径,ρm为泥浆密度。
2.2液柱压力(Pm)的计算:液柱压力是指钻井液柱在井眼中的垂直压力,其计算公式为:Pm=π/144*(ID²-OD²)/4*ρm*L其中,Pm为液柱压力,ID为井眼内径,OD为套管外径,ρm为泥浆密度,L为液柱长度。
2.3摩阻压力(Pf)的计算:摩阻压力是指钻井液在井眼中流动时受到的阻力,其计算公式为:Pf=2f*ρm*V²/(D*g)其中,Pf为摩阻压力,f为阻力系数,ρm为泥浆密度,V为流速,D 为井眼直径,g为重力加速度。
2.4泥浆柱液位压力(Ps)的计算:泥浆柱液位压力是指钻井液静止时产生的压力,其计算公式为:Ps=π/144*(ID²-OD²)/4*ρm*(H+h)其中,Ps为泥浆柱液位压力,ID为井眼内径,OD为套管外径,ρm 为泥浆密度,H为井深,h为液位高度。
2.5井底压力(Pb)的计算:井底压力是指钻井液从井口到井底的压力损失,其计算公式为:Pb=ρm*Ls*g/144其中,Pb为井底压力,ρm为泥浆密度,Ls为井筒长度,g为重力加速度。
2.6水柱效应(Pr)的计算:水柱效应是指钻井液在井眼中垂直上升或下降时,形成的压力差,其计算公式为:Pr=π/144*(ID²-OD²)/4*ρf*h其中,Pr为水柱效应,ID为井眼内径,OD为套管外径,ρf为井口液体密度,h为液位高度。
3.钻井水力参数的分析和应用:通过计算钻井水力参数,可以确定钻井液在井筒中的性能,评估井筒稳定性和泥浆循环能力,并根据计算结果进行钻井工艺设计和井筒优化。
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。
常用钻井计算
输入参数 泥浆比重 P(ppg)
输入数值 (英制) 公制 13.2
DC
0.75
T粒子厚度in Na Ka
0.375 0.5 11.53
Va环空返速度 (ft/hr) 井眼直径D Q 398.52 8.5 300 1.63 S.G.e 2.2 122
m/hr
7、钻屑浓度Ca(体积百分数%) 7.48 Ca=(ROP)*D^2*100/(14.7Et*Q) 式中,D为井眼直径(in);Q为排量 (gal/min);ROP为钻速(ft/hr). 8、有效泥浆比重Pe(lb/gal) Pe=(S.G.e)*(8.34)*(Ca/100)+P*(1-Ca/100) 13.585 式中,S.G.e为钻屑的比重(g /cm 2):Ca为钻屑 的浓度。
计算值 一、层流条件 1、边界剪切速率Yb(sec-1) Yb=186/(Dc*P^0.5) 68.26 式中,Dc为粒子的直径(in ) 2、粒子的剪切强度Tp(lb/100ft^2) Tp=7.9*(T*(20.8-P))^0.5 13.34 式中,T为粒子的厚度(in) 3、粒子的剪切速率Yb(sec-1) Yb=(Tp/Ka)^(1/Na) 1.34 式中,Na为环空流变指数:Ka为环空稠度系数。 4、滑降速率Vs(ft/min),(当Yb>Yp时) Vs=1.22*Tp(Yp*Dc/P^0.5)^0.5 8.55 5、钻屑运移速度Vt(ft/min) Vt=Va-Vs 式中,Va为环空返速,用公式2求出的值再乘以 60(ft/min), Vs为用公式4算出的滑移速度。 6、钻屑运移效率Et(%) Et=Vt/Va*100=(1-Vs/Va)*100
钻井计算公式(精典)
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/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----所需加重剂的重量,吨加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2备注:V井=0.785D井V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+…..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。
最全钻井常用计算公式汇总
最全钻井常用计算公式汇总一、井架基础的计算公式(一)基础面上的压力式中:P基——基础面上的压力,MPa;n——动负荷系数(一般取1.25~1.40);QO——天车台的负荷=天车最大负荷+天车重量,t;QB——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)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)。
(四)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,见下表。
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:Gab——测量点a和b间井段的井斜全角变化率,(°)/30m;△Lab——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,°。
2、井底水平位移式中:SZ——井底水平位移,m;NO ——井口N座标值,m;Nn——实际井底N座标值,m;EO——井口E座标值,m;En——实际井底E座标值,m。
3、最大井斜角根据井深井斜测量数据获取或井斜测井资料获得。
4、平均井径扩大系数式中:Cp ——平均井径扩大系数,无因次量D实——实际平均井径,mm;Db——钻头名义直径,mm。
5、最大井径扩大系数式中:Cmax——最大井径扩大系数,无因次量;Dmax ——实际最大井径,mm;Db——钻头名义直径,mm。
[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×钻井液密度干起钻每米压力降(Mpa/m)=0.00981×钻井液密度×钻具排替量×(套管容积-钻具排替量)湿起钻(钻具水眼堵)每米压力降(Mpa/m)=0.00981×钻井液密度×(钻具排替量+钻具内容积)/环空容积起出钻铤液面下降(m)=钻铤长×钻铤排替量/套管容积保持井底压力的放浆量(升)=压力增量×原井涌量(升)/(地层压力-压力增量)开始溢流前起出钻具的最大量(m)=过平衡量×(套管容积-钻具排替量)/(钻井液密度×0.00981×钻具排替量)。
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 4P 基B 1P 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m3混凝土m31.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 2.992.厚而大的突出基墩。
1∶2.5∶5 276 0.46 0.91 608 2 2.20 304 0.5 1.10 1.57 3.10 3.633.支承台、浇灌坑穴及其他。
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/3.2812.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×0.0523.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/10006.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:钻头压力=钻头的浮力+钻井液静压+管柱重量以上是一些钻井常用的计算公式,通过这些公式可以更准确地确定钻井过程中各种参数的数值,有助于提高钻井效率和安全性。
但需要注意的是,钻井液性质、井斜角度等因素对公式的适用性可能有一定影响,需要根据具体情况进行调整。
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 3Q —排量i/sc 一流量系数,无因次,取0.95〜0.98 de 一喷嘴当量直径mm〃广心+ 〃; + ••• + / dn :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)kgPc:无轴向拉力时套管抗挤强度kg/cm2K:计算系数kg K = 2A(jA: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 ) /IOMPa地层破裂压力梯度:G 厂巴也KPa/mH最大允许关井套压:p n =\^^--0.00981Mpa\z最大允许钻井液密度:p =纟一0.06 (表层)厂 max 9.81p 二傑一 0.12 (技套)尸max 9.81套管在垂直作用下的伸长量:al=7-85^A ,L 2X 1Q -7式中:Q —钻井液密度g/cm 3AL 一自重下的伸长m/ tnL 一套管原有长度m套管压缩距:"=蔬仏几-厶几) 式中:AL 一下缩距m厶j 一自由段套管长度m厶:一水泥封固段套管长度m J 一套管总长m P 科一钢的密度7.85g/cm' p —钻井液密度g/cm 3E —钢的弹性系数(2.1X106kg/cn?)泥浆有关计算公式:1、加重剂用量计算公式:mrg式中:一所需加重剂重量吨y…, 一加重前的泥浆体积米彳九、口、心一加重前、加重后、加重材料比重g/cm3V^f V-^2、泥浆循环一周时间:T=602式中:T —泥浆循环一周时间分V井、V柱一井眼容积、钻柱体积升Q 一泥浆泵排量升/秒3、井底温度计算公式:T = T肿丄168式中:T、T o一井底、井口循环温度°CH 一井深米4、配制泥浆所需粘土和水量计算:粘土量W =匹丫血二1•上一r水水量or泥-学r上式中:W土一所需粘土的重量吨V泥一所需泥浆量米3r水、I•土、I•泥一水、土和泥浆的比重g/cm3 Q水一所需水量米'5、降低比重所需加水量:式中:Q水一所需水量米彳V快一原泥浆体积米3I•朴I•水一原泥浆.稀释后泥浆和水的比重g/cm3。
常用钻铤数据及钻压计算
常用钻铤数据及钻压计算钻铤数据是钻井施工中非常重要的参数,可以帮助工程师进行安全、高效地钻井作业。
常用的钻铤数据包括钻铤直径、钻头速度、钻压、旋转速度等。
1.钻铤直径:钻铤直径是指钻铤的外径尺寸,常见的钻铤直径有3.5英寸、4.75英寸、6.25英寸等。
钻铤直径的选择通常取决于井口直径、钻井目标以及工程要求等因素。
2.钻头速度:钻头速度是指钻铤与地层接触时的旋转速度。
钻头速度的选择要根据地层硬度、钻铤尺寸以及循环系统流量等因素综合考虑。
一般来说,对于软层地质,钻头速度可以适当提高;而对于硬岩地层,钻头速度则需要适当降低,以减少钻头磨损。
3.钻压计算:钻压是指施加在钻头上的力,也是钻井过程中的重要参数。
钻压的计算通常包括静态钻压和动态钻压。
静态钻压:静态钻压是钻井过程中,完全停止旋转时,杆柱自身重量作用下施加在钻头上的力。
静态钻压可以通过以下公式计算:P=(m*g*h)/A其中,P是静态钻压;m是钻铤每米的单位质量;g是重力加速度;h 是杆柱长度;A是钻铤的截面积。
动态钻压:动态钻压是指钻井过程中,钻铤旋转时施加在钻头上的力。
动态钻压可以通过以下公式计算:P=(m*a*L)/(A*N)其中,P是动态钻压;m是钻铤每米的单位质量;a是加速度;L是钻铤长度;A是钻铤的截面积;N是转速。
4.旋转速度:旋转速度是指钻铤每分钟的旋转次数。
旋转速度的选择要根据地层硬度、钻铤尺寸、钻头类型等因素进行调整。
通常,对于软层地质,可以适当提高旋转速度;而对于硬岩地层,旋转速度则需要适当降低,以减轻钻头磨损。
总结:钻铤数据和钻压计算是钻井施工的基础,通过合理选择钻铤直径、钻头速度、旋转速度以及计算钻压等参数,可以提高钻井作业的效率和安全性。
工程师在钻铤数据的应用中还应考虑到井型、地质特征以及工程需求等因素,综合分析并进行合理调整,以满足钻井作业的要求。
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以上是常见的钻井计算方法,这些计算对于准确优化井筒设计和操作至关重要。
通过合理运用这些计算方法,可以提高钻井效率和安全性,减少事故风险,并最终实现经济效益的最大化。
钻井各种计算公式
钻井各种计算公式钻头水利参数计算公式:827 21、 钻头压降: P b Q( MPa )24c de2、 冲击力: Fj 1.02 QV(N) 3、 喷射速度: V 0 1273Q(m/s)2d e809.0534、 钻头水功率:N b Q(KW )24c de5、1273 N b(W/mm 2)比水功率: N 比=2D井6、 上返速度: V 返 =1273Q( m/s )22D井D 杆式中:ρ-钻井液密度g/cm 3Q-排量 l/sc -流量系数,无因次,取 0.95~0.98d e -喷嘴当量直径 mmde222d n :每个喷嘴直径 mmd 1 d2dnD 井、D 杆 -井眼直径、钻杆直径 mm全角变化率计算公式:25222a b Kaba ba b sin2 Lab式中: ab -A 、B 两点井斜角; a b-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: 1.125P挤H 泥' '/P挤≥1.12510查套管抗挤强度PcP c按双轴应力校核:10P ccnH式中:Pcc -拉力为 Tb时的抗拉强度( kg/cm 2) -钻井液密度( g/cm 3)H -计算点深度( m )其中:PccPc22KK3T bTbT b :套管轴向拉力(即悬挂套管重量) kgP c :无轴向拉力时套管抗挤强度kg/cm 2K :计算系数 kgK 2AsA :套管截面积 mm 2s:套管平均屈服极限 kg/mm 2不同套管 s如下:J 55 :45.7N80 :63.5P :87.9110地层压力监测:R nlg3.282NT (d c指数 )d c0.0671WRmlgD8.4895 105H 0. 0417d cn10d cnRm(压力系数)Rpd c式中: T –钻时 min/mN –钻盘转数 r/min W -钻压 KND -钻头直径 mmR n -地层水密度 g/cm 3R m -泥浆密度 g/cm 3压漏实验:1、 地层破裂压力梯度: G f1000PLKPa9.8 mH2、 最大允许泥浆密度:max102PLg/cm 3mH为安全,表层以下m 0.06g/cm3max技套以下m 0.12g/cm3max'gHmax3、 最大允许关井套压:PaPRm0.81000式中:P L-漏失压力( MPa ) P R-破裂压力( MPa )m'm ax-原泥浆密度( g/cm 3)H -实验井深( m )-设计最大泥浆密度( g/cm 3)9.8H9.8HP 漏=PLmP 破 PRm10001000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 )/10MPa技术套管 [Pa]=18.5% ×技术套管下深( m ) /10MPa1000 P地层破裂压力梯度: GRKPa/mRH最大允许关井套压:PaG RH套0.00981maxH套0.8Mpa1000最大允许钻井液密度:'GR- 0.06 (表层 )max9.81'GR -0.12 (技套)max9.81套管在垂直作用下的伸长量 :L 7.854m 2 74L 10式中:-钻井液密度 g/cm 3L -自重下的伸长 mmL -套管原有长度 m套管压缩距 : LL自固钢总E 10LLm式中: L -下缩距 mL自-自由段套管长度 mL固-水泥封固段套管长度 m L总-套管总长 m钢-钢的密度 7.85g/cm3m-钻井液密度 g/cm3E -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: W加=r 加V原r重-r原r 加r重式中: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: TV 井V柱60Q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: TT 0H168式中: T 、 T 0 -井底、井口循环温度oCH -井深米4、配制泥浆所需粘土和水量计算:粘土量W 土= r泥V 泥r 泥-r 水r 土r水水量Q水=V泥-W土r土式中: 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/cm3Q 水 -所需水量米35、降低比重所需加水量:Q水=V 原 r原r稀 r水r稀r水式中: 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 1P 地B 22、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,°。
2、井底水平位移式中:S Z——井底水平位移,m;N O——井口N座标值,m;N n——实际井底N座标值,m;E O——井口E座标值,m;E n——实际井底E座标值,m。
3、最大井斜角根据井深井斜测量数据获取或井斜测井资料获得。
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。
(完整word版)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 +QB 4P 基B 1P 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m3混凝土m31.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 2.992.厚而大的突出基墩。
1∶2.5∶5 276 0.46 0.91 608 2 2.20 304 0.5 1.10 1.57 3.10 3.633.支承台、浇灌坑穴及其他。
钻井各种计算公式
钻头水利参数计算公式:1、 钻头压降:P b =2 4(MPa)C de2、冲击力:F j=1.02 Q V 0(N) 3、 喷射速度:VO =1273Q2(m∕s)de34、 钻头水功率:N809.05 T Q(KW)C de5、 比水功率:N 比=1273N b 2 (W/mm 2)D井6、 上返速度:V 返=1273Q2 2(m/s)D 井一 D式中: P —钻井液密度g∕cm 32Q—排量l/sC —流量系数,无因次,取 0.95〜0.98 d e —喷嘴当量直径 mmd e=d ;d :d d r √每个喷嘴直径mmD 井、D 杆一井眼直径、钻杆直径 mm全角变化率计算公式:Kab25'LabJ JI2 JI22Narb)申a-φb)sin 2式中:-:a :b — A 、B两点井斜角;a b — A 、B 两点方位角套管强度校核:抗拉:安全系数 m= 1.80 (油层);1.6O 〜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:1.125H 、P 挤=10泥查套管抗挤强度P Cp C/p 挤≥ 1∙125按双轴应力校核:式中:P CC —拉力为T b 时的抗拉强度(kg∕cm 2),—钻井液密度(g∕cm 3) T b :套管轴向拉力(即悬挂套管重量) kgP C :无轴向拉力时套管抗挤强度kg∕Cm 2K :计算系数kg K =2A ;「sA :套管截面积 mm 2二S :套管平均屈服极限 不同套管匚S 如下: 10p CC2kg/mmJ 55: 45.7N 8O :63.5 P H O :87.9H —计算点深度(m )其中:压漏实验:式中:P L —漏失压力(MPa )PR—破裂压力(MPa )—原泥浆密度(g/cm 3) H —实验井深(m )P—设计最大泥浆密度(g/cm 3)max9∙8 P rTl HP漏—PL10009.8 ' HmP破PR1000地层压力监测:Rn lgdcRm lg'3.282、I NT J '0.0671W 、(d c 指数)4^10!8.489510汁0.04177RP =d enR mdc(压力系数)式中: T -占时 min/mN —占盘转数r/min W —钻压KND —钻头直径mmR n —地层水密度g/cm 3R m -泥浆密度g/cm 31、 地层破裂压力梯度: GTE 竺0且TmHKPa 2、 最大允许泥浆密度:P =P +誌max m Hg/cm 3为安全,表层以下J ■ 0.06 mmaxg∕cm 3 技套以下J '0.12m maxg/cm 33、 最大允许关井套压:IDF m P aJPR -max「gH1000i 0.8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:1000P R”,G R= ---------P-^ KPa/mG 最大允许关井套压:G R H 套—0.00981 P H套 1 0.8 MPaPa1000 max H套< J最大允许钻井液密度:p' — 0.06 (表层)max 9.81p' =G∆— 0.12 (技套)max9.817 854 - P套管在垂直作用下的伸长量—一^ m L210”式中:P m—钻井液密度g∕cm3也L —自重下的伸长 m L —套管原有长度m式中:L—下缩距mL自—自由段套管长度 mL固一水泥封固段套管长度 m L总一套管总长mP钢—钢的密度7.85g∕cm3Pm—钻井液密度g/cm3 AL=E L⅛'L固P钢套管压缩距E —钢的弹性系数(2.1 × 106kg∕cm3)泥浆有关计算公式:1、加重剂用量计算公式: W 加=r加V原r重—r原-加重前的泥浆体积粘土量W 土=r泥V泥r泥—r水水量Qr 泥¥式中:W 土 一所需粘土的重量V 泥-所需泥浆量Q 水一所需水量式中:W 加 -所需加重剂重量2、r 重、r 加—加重前、 加重后、加重材料比重g∕cm 3泥浆循环一周时间:T =V⅛住3、式中:T —泥浆循环一周时间V 井、V 柱一井眼容积、钻柱体积 Q —泥浆泵排量升/秒井底温度计算公式:T=T 0∖H8式中:T 、T o —井底、井口循环温度oCH —井深4、 配制泥浆所需粘土和水量计算:r 水、r 土、 r 泥 —水、土和泥浆的比重g∕cm 35、降低比重所需加水量:Q水=V原!原r稀口r稀_ r水式中:Q水一所需水量米3V原一原泥浆体积米3r原、r稀、r水一原泥浆、稀释后泥浆和水的比重g∕cm3。
常用钻井参数
冲程
缸套
活塞
泵压
泥浆泵的压力,可通过泥浆泵压力表读取泵压数据。
通过观察泵压的变化,可 判断井下情况,如:泵压 突然下降,说明泥浆泵上 水不好,管线刺漏或钻具 刺漏等。
转盘转速
钻盘在单位时间内转动的圈数,单位:r/min
转盘的作用: 通过调整转盘转动的速度可控制钻井 速度。(复合钻进) 通过调整转盘的转动角度,可Байду номын сангаас行定 向作业。
常用钻井参数
大钩悬重
指重表所指示的数值,即大钩 悬重值 大钩悬重值,可用下式求得钻 压大小: 钻压=钻具的总重一大钩悬重。
钻压
钻头作用于与其直接接触的另一物上的力 钻压=钻具的总重一大钩悬重。
钻压
泵冲
单位时间内泥浆泵活塞往复运动的次数
利用泵冲可计算钻井 液流量
Q=3.14*R2*L*N*/ T
机械钻速
机械钻速是指钻井中钻头在单位时间内的 钻进进尺。它的计算公式为:
机械钻速=钻进进尺(米)/纯钻进时间 (小时) ,单位为:米/小时(m/h)。 纯钻进时间是指钻头接触井底,破碎岩石, 形成井眼的钻进时间。
机械钻速是反映钻进速度快慢的参数,它 是一口井的钻井速度快慢的重要技术经济 指标,也是衡量一个钻头优劣的重要指标。
方入
转盘补心以下方钻杆的长度。 方入=方钻杆长-转盘补心以上方钻杆长,量转盘补心以上方钻 杆长可以得到方入数据:实际井深=钻具总长+方入一地面至转 盘高度。
方余
下井管柱遇阻或达到预定深度时,管柱在四通上法兰面以上所剩 余的长度。
立压
立管压力的简称,又称油压,是石油钻井作业过程 中的立管压力
钩速
大钩提升、下放的速度,单位:m/s
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给 变
d1=?
量
赋
值
1.43 d2=? 1.43 d3=? 1.43 d4=? 1.27 d5=? 1.27 d6=? 21 2.33 2.33 Pb=? Nb=? 2.33 5 118.93 5 2.51 21.00 Q=? Q=? Q=? 21 21 C=? 0.98 A0=? A0=? A0=? Q=? D=? A0=? H=? H Pa=? Pc=? d钻柱=?
计算结果
7.35 28.58 1426.35 1.01 21.22 0.58 0.97 118.93 2.51 28.00 21.58 0.88 14.2875 12.7
柱-钻柱外径 英寸
Pa-附加压力, 一般为1~3兆帕, Pc-不同排量时立管循环压力, R-压井钻井液密度. 上返速度计算 9 5/8"~5" 8 1/2"~5" 8 1/2"~6 1/4" 12 1/4"~5" 12 1/4"~9" 17 1/2"~5" 17 1/2"~9" 26"~5" 26"~9" 16"~5" 16"~9" 环容 上返速度 25.03 0.839 23.45 0.896 16.37 1.283 62.87 0.334 34.99 0.6 142 0.148 114.2 0.184 328.7 0.064 301.1 0.07 116.2 0.181 88.54 0.237
2
Q=?
7.35 7.35 7.35 21 215.9 7.35 4986 4986 3 20 5
1.01 21.22 21 r=? Pa=? Pc=? r=? D井=? C=? 0.98 2.量 升/秒, d1,d2,d3,d4,d5-喷嘴直径 厘米, A0-喷嘴出口截面积 cm2, r-钻井液密度 克/厘米 . C-喷嘴流量系数, Fj-牛顿, Pb -兆帕, Nb-千瓦, Nc-瓦/厘米2, D-钻头直径 毫米.D井-井径 英寸,d钻柱-钻柱外径 英寸 Pf-兆帕, Ps-关井立管压力 兆帕, r-钻井液密度 克/厘米2, H-井深 米.
钻头序号
13-2
计算项目
1 喷嘴出口截面积 2 喷嘴射流喷射速度 3 射流冲击力 4 钻头压力降 5 钻头水功率 6 钻头比水功率 7 射流水功率 8 关井地层压力 9 压井钻井液密度 10 初始循环压力 11 终了循环压力 12 环空上返速度
公式
A0= 0.25*3.14*(d1 +…dn ) V0= Fj= Pb= Nb= Nc= Nj= Pf= R= Pi= Pe= v= 10*Q A0 10.2*r*Q2 A0 0.051*r*Q2 C2*A02 Pb*Q 1000Nb 0.785D2 0.051rQ2 A02 Ps+0.009807rH 101.97(Pf+Pa) H Ps+Pc+Pa R/r*Pc 1.975*(Q/(D*D-d*d)) r=? Ps=? Pf Ps=? R=? Q=? r=? r=?