循环压力计算 - 360文档中心

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。

自然循环原理及计算

Ｙxj＝Ｙss
这就是水循环计算的压差法。
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三、运动压头
也即，
Pyd=Ｈρxjｇ－Ｈρhug，Ｐa
Pyd＝△Ｐxj＋△Ｐss+ △Ｐfl 有效压头: Pe＝Ｐyd- (△Ｐss2+ △Ｐfl)
Pe＝ △Ｐxj 水循环计算的压头法。
四、影响循环推动力的因素
自然循环的实质是由重位压差造成的自然循环推动力（即运动压头）克服了上升系统和下降系统的流动阻力，推动工质在循环回路中流动。
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泡状流
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弹状流
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环状流（柱状流）
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二、蒸发管内汽水两相流的传热
1、蒸发管内的流型与传热的关系
在蒸发过程的各个阶段，蒸发管内的流型在不断变化。不同的流型状态下，流体对管子壁面的热交换方式不同，冷却能力也不同，即管内流体的放热系数在不断变化。放热系数越大，管壁温度越接近工质温度。
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不同传热方式的传热系数
自然对流换热
空气水
强制对流换热
气体高压水蒸汽
水
相变换热
沸腾换热凝结换热
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1～10 200～1000
20～100 500～3500 1000～15000
2500～35000 5000～25000
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亚临界压力自然循环锅炉，其水冷壁内工质的实际含汽率接近临界含汽率xc,所以可能发生第二类传热恶化。第二类传热恶化发生热负荷较低，发生时热负荷比第一类传热恶化时低得多。

第九章自然循环原理及计算

3）特性参数：临界含汽率xc
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二、蒸发管中汽水两相流的传热
3．自然循环锅炉传热恶化分析
1）第一类
• （1）发生条件：x较小或x<0（水欠热），q较高 • （2）特征：α2急剧降低，Δtz飞升很快 • （3）水循环正常可避免
2）第二类
• （1）发生条件：x较大，q不太高 • （2）特征：α2降低，Δtz飞升 • （3）超高压以下不易发生，亚临界压力易发生 • （4）注意事项：q不高时可发生；壁温周期性波动
2．上升管系统作用在联箱中心处的压力
p2 p0 ss gh pss
3．总压差
1）下降管系统总压差 p*xj p1 p0 xjgh pxj
2）上升管系统总压差 ps*s p2 p0 ss gh pss
4．水循环计算的压差法
pe pxj
四、影响循环推动力的因素
1．饱和水、汽密度差
锅炉压力↑→ ( ) ↓→ (xj ss ) ↓→pyd↓
2．上升管中含汽率
1）上升管受热↑→产汽量↑→
ss ↓→pyd↑
2）入口工质欠焓→多吸热沸腾→产汽量↓→pyd↓
3．循环回路高度
h↑→含汽段高度↑→pyd↑
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4．均匀受热垂直上升蒸发管中两相流流型及传热工况
区域 A
B
C
D
E
F
G
流型单相水壁面汽泡汽泡状弹状环状带液滴环状雾状
传热对流过冷核态饱和核态沸腾强制水膜对流沸腾
含水不足
工质低于饱壁面水饱和全部达到饱和温度温度和温度温度，管中
心欠热
管壁稍高于高于饱和温度温度水温

循环水回水压力计算

循环水回水压力计算
循环水回水压力计算是通过计算系统的水泵功率、水流速度和管道截面积等参数来确定回水压力的方法。

首先，需要测量或得到循环水系统中的水泵功率，单位为千瓦。

水泵功率是指水泵提供给循环水流动所需的能量。

其次，需要测量或得到循环水的流速，单位为米/秒。

流速是指单位时间内通过管道截面积的水流量。

然后，需要计算循环水系统中的管道截面积，单位为平方米。

管道截面积是指管道横截面的面积，可通过测量管道的内径或外径来计算。

最后，根据以下公式来计算循环水回水压力：
回水压力 = 水泵功率 / (水流速度 * 管道截面积)
其中，回水压力的单位为帕斯卡（Pa），水泵功率的单位为千瓦（kW），水流速度的单位为米/秒（m/s），管道截面积的单位为平方米（m^2）。

通过以上计算步骤，可以得到循环水回水压力的数值。

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。

井下各种压力概念及相互关系

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由于抽汲压力的影响，提钻时的井底压力会下降，导致
很多井在正常钻进时井底压力能够平衡地层压力，而提钻时发
生溢流。因此，提钻时要事先判断并注意减小抽汲压力的影响。
下钻时，井底压力=静液压力＋激动压力
由于激动压力的产生，使得下钻时的井底压力增大，虽
第二章井下各种压力概念及相互关系
一、静液压力 1、静液压力和静液压力梯度的定义静液压力是由静止液体的重力产生的压力。其大小取决于液体的密度和液体的垂直高度，与液柱的横向尺寸及形状无关。静液压力梯度是指每增加单位垂直深度静液压力的变化量。静液压力梯度受液体密度的影响和含盐浓度、气体的浓度以及温度梯度的影响。含盐浓度高会使静液压力梯度增大，溶解气体量增加和温度增高则会使静液压力梯度减小。
.
十、井底压力
在钻井作业中，始终有压力作用于井底，主要来自于钻
井液的静液压力。同时，将钻井液沿环空向上泵送时所消耗
的泵压也作用于井底，即循环钻井液时的环空压耗。其它还
有侵入井内的地层流体的压力、激动压力、抽汲压力、地面
回压等。井底压力就是指地面和井内各种压力作用在井底的
总压力。在不同作业情况下，井底压力是不一样的。
液密度。
.
.
2、当量钻井液密度的计算
e
P
0.0098H1
式中：P—压力，MPa 例3 井深2800m，钻井液密度1.24g/cm3，下钻时存在一个1.76MPa的激动压力作用于井底，计算井底压力及当量钻井液密度。
解：井底压力P=1.24×0.00981×2800＋1.76=35.82 MPa
正常循环时，井底压力=静液压力＋环空压耗井内流体循环时，环空压耗会使井底压力增加，过大的循环压耗可能漏失；一旦停止循环，循环压耗突然消失会使井底压力下降，同样影响井内的压力平衡。节流循环时，井底压力=静液压力＋环空压力损失＋节流阀回压节流循环除气或压井循环时，通过调节节流阀的不同开关程度，形成一定的井口回压，保持井底压力平衡地层压力。提钻时，井底压力=静液压力－抽汲压力

有关泵压计算的相关公式

有关泵压计算的相关公式（可供参考）为响应公司提速提效工作安排，发挥高压喷射钻井优势，特对钻井泵压计算的有关方法进行总结，供公司内部参考。

此公式分为理论计算方法和实测方法，理论计算方法一般来说太繁琐，实测方法简单易行。

理论计算法一、钻头压力降△P b△P b = K b×Q2△P b—钻头（喷嘴）压力降，MPaQ—钻井液流量，即排量，L/SK b—钻头（喷嘴）压降系数，无因次量K b=554.4ρ／A2Jρ—钻井液密度，g/cm3A J—喷嘴截面积，mm2可近似计算△P b =890ρQ2／（d21+ d22 + ……+d2n）2d1、d2、……d n—喷嘴直径，mm二、地面管汇压力损耗△P g△P g=K g×Q1.8△P g—地面管汇压力损耗，MPaK g—地面管汇压力损耗系数K g=3.767×ρ0.8×μ0.2pvμpv=θ600－θ300，mPa.s其中，θ600、θ300分别为旋转粘度计600r/min，300r/min的读数。

三、循环压力损耗△P cs=△P pi +△P ci +△P pa +△P ca（一）管内循环压力损耗1、钻杆内△P pi△P pi=K pi×L p×Q1.8其中K pi =7628×ρ0.8×μ0.2pv／d4.8pi△P pi—钻杆内循环压力损耗，MPaK pi—钻杆内循环压力损耗系数，无因次量L p—钻杆长度，md pi—钻杆内径，mm2、钻铤内△P ci△P ci=K ci×L c×Q1.8其中K ci =7628×ρ0.8×μ0.2pv／d4.8ci△P ci—钻铤内循环压力损耗，MPaK ci—钻铤内循环压力损耗系数，无因次量L c—钻铤长度，md ci—钻铤内径，mm（二）管外循环压力损耗1、钻杆外△P pa△P pa=K pa×L p×Q1.8K pa =7628×ρ0.8×μ0.2pv／（d h- d p）3（d h+d p）1.8△P pa—钻杆外循环压力损耗，MPaK pa—钻杆外循环压力损耗系数，无因次量d h—井眼直径，mmd p—钻杆外径，mm2、钻铤外△P ca△P ca=K ca×L c×Q1.8K ca =7628×ρ0.8×μ0.2pv／（d h- d c）3（d h+d c）1.8△P ca—钻杆外循环压力损耗，MPaK ca—钻杆外循环压力损耗系数，无因次量d h—井眼直径，mmd c—钻铤外径，mm最后计算泵压：P=△P b +△P g +△P cs钻井液环空返速：V a=1273Q／（d h2- d p2）岩屑滑落速度：V s=0.071d rc（ρrc-ρ）0.667／（ρ×μf）0.333d rc—岩屑直径，mmρrc—岩屑密度，g/cm3（一般取值2.5 g/cm3）μf—视粘度，mPa.sμf =μpv+0.112［τyp（d h- d p）／V a］τyp—屈服值（动切力），Pa。

井控计算公式表

井控计算公式表1、钻井液压力梯度（psi/ft）=0.052×Wm（ppg）钻井液压力梯度（MPa/m）=0.0098×Wm（g/cm3）2、液柱压力P（psi）=0.052×Wm（ppg）×TVD（垂直井深ft）液柱压力P（MPa）=0.0098×Wm（g/cm3）×TVD（垂直井深m）3、地层压力=液柱压力+关井钻杆压力SIDPP4、关井套压SICPP=地层压力-环空液柱压力5、初始循环压力=低泵速泵压+关井钻杆压力SIDPP压井钻井液密度原有钻井液密度6、最终循环压力=低泵速泵压×7、钻井泵排量（桶/分）=桶/冲×冲数/分钻井泵排量（升/分）=升/冲×冲数/分泵排量（桶/分）环空容积（桶/英尺）8、环空钻井液上返速度（英尺/分）=泵排量（升/分）环空容积（升/米）环空钻井液上返速度（米/分）=环空压力损失（psi）0.052TVD（ft）9、当量循环密度（ppg）=Wm（钻井液密度ppg）+当量循环密度（g/cm3）=Wm（钻井液密度g/cm3）+环空压力损失（MPa）0.0098TVD（m）SIDPP（psi）0.052TVD（ft）10、压井钻井液密度（ppg）=原有钻井液密度（ppg）+SIDPP（MPa）0.0098TVD（m）压井钻井液密度（g/cm3）=原有钻井液密度（g/cm3）+SICPP-SIDPP）（psi）溢流高度（ft）11、溢流物梯度（psi/ft）=0.052×钻井液密度（ppg）-SICPP-SIDPP）（MPa）溢流高度（m）溢流物梯度（MPa/m）=0.0098×钻井液密度（g/cm3）-12、溢流高度（ft）=循环池增量（桶）÷环空容积（桶/ft）溢流高度（m）=1000×循环池增量（米3）÷环空容积（升/米）P d（地层泄漏表压力psi）0.052×套管鞋深度（ft）13、地层泄漏压力当量钻井液密度（ppg）=钻井液密度（ppg）+P d 地层泄漏表压力（MPa ）0.0098×套管鞋深（m ）地层泄漏压力当量钻井液密度（g/cm 3）=钻井液密度（g/cm 3）+14、最大允许关井套压（psi ）=0.052[最大允许钻井液密度（ppg ）-井内实际钻井液密度（ppg ）] ×套管鞋深（ft ）最大允许关井套压（MPa ）=0.0098[最大允许钻井液密度（g/cm 3）-井内实际钻井液密度（g/cm 3）] ×套管鞋深（米）1500（W 2-W 1）35.8-W t15、加重晶石量（磅/桶）= W 1——原钻井液密度（ppg ）； 1500—— 一桶重晶石的重量，磅；W 2——重钻井液密度（ppg ）； 35.8—— 一加仑重晶石的重量，磅；W x （W 2-W 1）W x -W 2加重晶石量（吨/米3）= W 1——原钻井液密度（g/cm 3）； W x ——重晶石密度（g/cm 3）；W 2——重钻井液密度（g/cm 3）；16、单位长度容积计算：d 21029 钻杆容积（桶/英尺）= d ——钻杆内径（英寸）d 21273.24 钻杆容积（L /M ）= d ——钻杆内径(mm)D 22-D 121029 环空容积(桶/英尺)=D 1——钻杆外径（英寸） D 2——套管内径（英寸）D 22-D 121273.24 环空容积(升/米)=D 1——钻杆外径（mm ） D 2——套管内径（mm ）17、在起钻前为了使起出的钻杆里没有钻井液，需打一段加重钻井液，计算公式如下： A （空钻杆高度）×W 1（井内钻井液密度） W 2（加重钻井液密度）-W 1（井内钻井液密度） SPM 2 L （加重钻井液高度）=18、泵压与泵速关系：P 2（泵速由spm 1增至spm 2时的压力）=P 1（泵速为spm1时的压力）×（ S P M 2）2 SPM 12、主要计算公式1. 最大允许关井套管压力 MAASP ＝P wp－1.421×MW1×D wp ( psi )2. 最大泥浆比重＝P wp / (1.421×D wp) (sg)3. 钻具内容积＝0.50665×ID^2 ( l/m )4. 环空容积＝0.50665×( DH^2 － DP^2 ) ( l/m )5. 压井泥浆比重 MW2＝MW1＋P dp / (1.421×TVD h) ( sg )6. 加重晶石量＝4.25×(MW2－MW1) / (4.25－MW2) ( T/ Kl)7. 初始循环压力 P ic＝P dp＋P scr( psi )8. 最终循环压力 P fc＝P scr×MW2 / MW1( psi )9. 到达预定深度的循环时间＝替入泥浆量( l ) / 泵排量 (l/min)10. 到达预定深度的循环冲数＝替入泥浆量( l ) / 泵排量 (l / 冲)11. 钻杆尺寸系数 α＝L / ID^512. 钻杆内摩擦系数 β＝( P fc－P scr) / (α1+α2 )13. 压井泥浆在预定垂深时的静压力P static＝P dp×(1.0－TVD/ TVD h)( psi )14. 压井泥浆在预定测量深度时的摩擦压耗钻杆变换点之上：△P friction＝β×MD / ID1^5( psi )钻杆变换点之下：△P friction＝β×(α1＋(MD－L1) / ID2^5( psi )钻头处：△P friction＝P fc－P scr( psi )15. 在各井点的立管压力：Pstand＝ P scr＋△P friction＋ P static( psi )式中：D wp裸眼弱地层的垂深 ( m )DP 钻杆外径 (inch)DH 井眼直径或套管内径 (inch)ID 钻杆内径 (inch)L 相同钻杆的长度 ( m )MD 测量井深 ( m )MW1原始泥浆比重 ( sg )P dp关井立管压力 ( psi )P scr用原始泥浆做低泵速试验的立管压力 ( psi ) P wp裸眼弱地层的漏失压力 ( psi )TVD 感兴趣点的垂深 ( m )TVD h裸眼垂深 ( m )角标1 钻杆1角标2 钻杆2L2包含BHA的钻杆长度 ( m )。

固井计算常用公式

常用固井计算公式一、伸长对比计算： 1、套管变形计算：ΔL 自＝Kf FE L G ***2*2；式中：G ：套管单位长度的重量kg/m ；F ：套管横截面积cm 2；E ：弹性模量2.1×106kg/cm 2；L ：套管或钻具长度m ；Kf ：浮力系数=7.851ρ-；2、外力伸拉长：ΔL 外=FE Lkf P ***式中：P —外力，kg ； kf —浮力系数；L —上段被拉套管长度m ； E —弹性模量；F —被除拉套管面积；3、套管进扣量：ΔL 进=310**C N式中：C —进扣量，取0.002~0.0025；N —入井套管根数；4、套管内外密度变化引起套管轴向变形量：（1）管外流体密度变化引起的轴向变形：ΔL 外=1)-E(R L 1.0222套外ρμ∆R （2）管内流体密度变化引起的轴向变形：ΔL 内=1)-E(R L 0.122套内ρμ∆（3）浮力引起的轴向变形：ΔL 浮=EA)L A -(1.02套外外内内ρρ∆∆A式中：μ—波桑比，取0.30；ΔP —（密度增加，密度减少）；E ：弹性模量；A 内、A 外、A 本体—指横截面积cm 2；L —套管长，m 5、井口压力引起套管轴向变形（蹩压时）ΔL 井口=EAP A -P (04.0内内外外套∆∆A L6、最大上提拉力计算：下套管遇阻时在不考虑弯曲应力的情况下，上提套管时最大载荷在井口，可由下式计算：抗拉安全系数丝扣抗拉强度上提n P T =注：短期抗拉安全系数取1.60。

7、允许套管最大下压力计算2181K K I DD A P r ss⎪⎪⎭⎫⎝⎛=＋下压δ备注： K 1取1.8、K 2取1.75。

8、关闭分级箍循环孔增加的轴向载荷因该井套管下深较深，套管在空气中的重量达260t ，关闭分级箍循环孔的压力达18—20MPa ，对井口套管轴向载荷增加较大，增加的轴向载荷可根据下式计算：100/785.02关闭压力轴向力P d P ==79t9、关闭分级箍循环孔时上部套管的轴向变形量EFL P L 上部套管长外力轴向变形量⨯=∆37.77101.224001000796⨯⨯⨯⨯==1.17m10、下尾管或套管允许掏空深度和灌泥浆量及悬重变化因尾管或套管的抗挤强度远远高于回压凡尔的试泵压力，故下尾管或套管允许掏空深度按回压凡尔的试泵压25MPa 计算，并考虑2.5的安全系数，则：H 掏空=ρ⨯⨯⨯0.12.59.8025或者说 H 掏空=ρ⨯10/P m 试11、允许下套管速度计算：（1）下放尾管时允许泥浆上返速度尾管本体处允许上返速度取钻进时钻杆本体处环空上返速度，钻进排量如为20L/S ，井径取225mm 则上返速度：V 杆=杆环V Q（2）允许下放尾管速度计算：布科哈德公式，V 环=)5.0(*222管井管下D D D V -+由该公式中可知，V 环是知道的，由此可以求出V 下；式中，V 环，环空泥浆上返速度，m/s ；V 下，允许下放速度m/s ； D 井，井径，cm ；D 管，管柱外径，cm ；由上式可以计算出每米套管可下速度，求出每根套管的可下速度。

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。

压力计算公式

压力计算公式常用计算公式静液柱压力(Hydrostatic pressure)静液柱压力(Mpa)＝钻井液密度(g/cm3)×0.00981×垂深(m,TVD) 静液柱压力(psi)＝钻井液密度(ppg)×0.052×垂深(ft,TVD)静液柱压力(Mpa)＝压力梯度(MPa/m)×垂深(m,TVD)静液柱压力(psi)＝压力梯度(psi/ft)×垂深(ft,TVD)压力梯度(Pressure gradient)压力梯度(KPa/m)＝钻井液密度(g/cm3)×9.81压力梯度(psi/ft)＝钻井液密度(ppg)×0.052单位内容积(Internal capacity)单位内容积(m3/m)＝7.854×10-5×井径2cm单位内容积(bbls/ft)＝井径2in÷1029.4单位环空容积(Annular capacity)单位环空容积(m3/m)＝7.854×10-5×(井径2cm－管柱外径2cm) 单位环空容积(bbls/ft)＝(井径2in－管柱外径2in)÷1029.4容积(Volume)容积(m3)＝单位内容积(m3/m)×长度(m)容积(bbls)＝单位内容积(bbls/ft)×长度(ft)管柱单位排替量(m3/m)＝7.854×10-5×(外径2cm－内径2cm) 管柱单位排替量(bbls/ft)＝(外径2in－内径2in)÷1029.4地层压力(Formation pressure)地层压力＝静液柱压力＋关井立压压井钻井液密度(Kill mud weight)压井钻井液密度(g/cm3)＝(关井立压Mpa÷0.00981÷垂深m,TVD)+当前钻井液密度g/cm3压井钻井液密度(ppg)＝(关井立压psi÷0.052÷垂深ft,TVD)+当前钻井液密度ppg初始循环压力(Initial circulating pressure)初始循环压力＝关井立压＋低泵速泵压终止循环压力(Final circulating pressure)终止循环压力＝(压井钻井液密度÷当前钻井液密度)×低泵速泵压溢流长度(Kick lenght)溢流长度(m)＝钻井液增量(m3)÷单位环空容积(m3/m)溢流长度(ft)＝钻井液增量(bbls)÷单位环空容积(bbls/ft)溢流密度(Kick density)溢流密度(g/cm3)＝当前钻井液密度(g/cm3)－((套压MPa－立压MPa)÷(溢流长度m×0.00981))溢流密度(ppg)＝当前钻井液密度(ppg)－((套压psi－立压psi)÷(溢流长度ft×0.052))当量循环密度(Equivalent circulating density)当量循环密度(g/cm3)＝当前钻井液密度(g/cm3)＋(环空压力损失MPa÷0.00981÷垂深m,TVD)当量循环密度(ppg)＝当前钻井液密度(ppg)＋(环空压力损失psi÷0.052÷垂深ft)当量钻井液密度(Equivalent density)当量钻井液密度(g/cm3)＝总压力MPa÷0.00981÷垂深m,TVD 当量钻井液密度(ppg)＝总压力psi÷0.052÷垂深ft,TVD灌钻井液量(Fill volume)钻具水眼畅通(Dry)：灌钻井液量(m3)＝钻具排替量(m3/m)×提出长度m钻具水眼堵塞(Wet)：灌钻井液量(m3)＝(钻具排替量(m3/m)+钻具内容积(m3/m))×提出长度m或：灌钻井液量(m3)＝7.854×10-5×(外径2cm)×提出长度m灌钻井液冲数(Strokes to fill)灌钻井液冲数＝灌钻井液量(m3)÷泵每冲排量地层破裂当量钻井液密度(Est.integrity density)地层破裂当量钻井液密度(g/cm3)＝(漏失压力MPa÷0.00981÷试验垂深m,TVD)＋试验钻井液密度(g/cm3)地层破裂当量钻井液密度(ppg)＝(漏失压力psi÷0.052÷试验垂深ft,TVD)＋试验钻井液密度(ppg)最大允许关井套压(Est.integrity pressure)最大允许关井套压Mpa＝(地层破裂当量钻井液密度g/cm3－当前钻井液密度g/cm3)×0.00981×试验垂深m。

压井计算公式

压井计算公式-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1井控公式1.静液压力：P=ρ 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=**3000= MPa2,压力梯度： G=P/H=ρ kPa/m =ρMPa；例：井深3600米处，密度1.5 g/cm3，计算井内静液压力梯度。

解：G=*==kPa/m3.最大允许关井套压 Pamax =（ρ破密度－ρm） 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 =（－）*1067= MPa4.压井时（极限）关井套压 Pamax =（ρ破密度－ρ压） MPa Ρ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)/ 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～0.36g/cm3之间，则为天然气溢流。

如果ρw在～1.07g/cm3之间，则为油溢流或混合流体溢流。

如果ρw在～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。

(2)求低泵速泵压：(Q/Q L)2=P/P L例：已知正常排量=60冲/分，正常泵压=,求：30冲/分时小泵压为多少解：低泵速泵压P L=(60/30)2= MPa10.终了循环压力= （压井密度/原密度）X低泵速泵压（一）注：不知低泵速泵压，求终了循环压力方法：（1）用压井排量计算出重浆到达钻头的时间，此时立管压力=终了循环压力。

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（Mpa）/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）。

循环流动压耗计算

3. 循环管路旳压耗系数
⑵ 钻杆段压力降
钻杆内压力降：
Ppi
0.164
0.8 0.2 me d 4.8 pi
Lp
Q1.8
钻杆外压力降：
Ppa
0.182
(Dh
0.8 0.2 me
Dp )3 (Dh
Dp )1.8
Lp
Q1.8
钻杆段压力降：
Pp
0.164
0.8 0.2 me d 4.8 pi
钻进循环流动
三、钻井液循环流动压耗计算 2. 循环压耗旳实际计算 ⑵ 摩擦系数 f 计算
以为泥浆属于宾汉液，雷诺数计算为：
Re
di V e
（管内流）
Re
(Dh
e
D) V
式中：
e＝
s
3.2
（环空流）
ηs 塑性粘度 ηe 当量紊流粘度
钻进循环流动
三、钻井液循环流动压耗计算 2. 循环压耗旳实际计算
Q1.8
令：
m
0.164
0.8 0.2 me d 4.8 pi
0.182 (Dh
0.8 0.2 me
Dp )3 (Dh
Dp )1.8
Pp m Lp Q1.8
m: 钻杆压耗系数；
3. 循环管路旳压耗系数
⑶ 钻铤段压力降钻铤内压力降：
Pci
0.164
0.8 0.2 me d 4.8 ci
管内流
紊流
环空流喷嘴处
层流，紊流过渡带紊流
考虑措施：以为泥浆在整个循环管路中均为紊流。
钻进循环流动
三、钻井液循环流动压耗计算 2. 循环压耗旳实际计算
⑵ 摩擦系数 f 计算
试验研究表白：

循环平均压力的定义

循环平均压力的定义循环平均压力的定义循环平均压力是指内燃机在一次工作循环中，由活塞在缸内做功所产生的平均压力。

它是衡量内燃机性能优劣的重要指标之一，也是评价发动机性能和燃料经济性的重要参数。

一、循环平均压力的计算公式循环平均压力可以用下面这个公式来计算：Pm=1/V∫pvdv其中，Pm表示循环平均压力，V表示活塞行程所对应的缸容积，p表示活塞在缸内所受到的压力，v表示活塞行程所对应的体积。

二、循环平均压力与发动机性能循环平均压力是评价发动机性能和燃料经济性的重要参数之一。

它直接影响着发动机输出功率和扭矩，并且与燃油消耗量密切相关。

一般来说，循环平均压力越高，发动机输出功率和扭矩就越大，但同时也会导致燃油消耗量增加。

因此，在设计发动机时需要综合考虑其输出功率、扭矩和燃油经济性等因素，以达到最优的设计效果。

三、循环平均压力与内燃机类型不同类型的内燃机循环平均压力的大小也有所不同。

例如，柴油机的循环平均压力一般要比汽油机高，这是因为柴油机的压缩比较大，所以在燃烧过程中产生的压力也相对较大。

而在同一类型的发动机中，循环平均压力也会随着发动机排量、气门数量和进气方式等因素而有所不同。

四、如何提高循环平均压力提高循环平均压力是提高发动机性能和燃料经济性的重要手段之一。

以下是几种常用的方法：1.增加缸径或缸数：增加缸径或缸数可以增加发动机总体积，从而使得每个工作循环中活塞所做功变大，进而提高循环平均压力。

2.增加进气量：通过增加进气量来提高发动机输出功率和扭矩，并间接地提高循环平均压力。

3.调整点火时期：调整点火时期可以使得燃烧更加充分，从而提高循环平均压力。

4.提高压缩比：提高压缩比可以增加燃烧室内的压力，从而提高循环平均压力。

但同时也需要注意控制燃油消耗量，以避免过度增加。

五、总结循环平均压力是评价发动机性能和燃料经济性的重要参数之一。

它直接影响着发动机输出功率和扭矩，并且与燃油消耗量密切相关。

在设计发动机时需要综合考虑其输出功率、扭矩和燃油经济性等因素，以达到最优的设计效果。

循环平均压力

循环平均压力循环平均压力是指某一循环内，活塞在上止点和下止点之间所受到的平均压力。

循环平均压力是发动机输出功率的重要参数之一，也是评价柴油机性能的重要指标。

一、循环平均压力的计算公式循环平均压力的计算公式为：Pm=(P1+2P2+2P3+...+2Pn-1+Pn)/n，其中，Pm为循环平均压力，P1~Pn为每个活塞工作行程内所受到的最大压力值，n为发动机气缸数。

二、影响循环平均压力的因素1. 空燃比：空燃比对燃烧过程有着重要影响。

当空燃比过高或过低时，都会导致燃料不完全燃烧，从而影响循环平均压力。

2. 进气温度和进气压力：进气温度和进气压力会影响空气密度和进入气缸中的空气质量。

当进气温度较高或进气压力较低时，空气密度会降低，从而影响循环平均压力。

3. 燃油喷射量和喷油时机：燃油喷射量和喷油时机会影响燃料的混合质量和燃烧过程。

当燃油喷射量过大或喷油时机不当时，都会导致燃料不完全燃烧，从而影响循环平均压力。

4. 活塞行程：活塞行程对循环平均压力有着直接的影响。

活塞行程越长，所受到的最大压力值就越大，从而提高循环平均压力。

三、循环平均压力的重要性1. 评价发动机性能：循环平均压力是评价柴油机性能的重要指标之一。

通过测定循环平均压力可以判断发动机的输出功率、效率以及工作质量等方面。

2. 指导维护保养：发动机在工作过程中，如果出现循环平均压力偏低或偏高的情况，都可能是由于发动机故障或部件损坏所引起。

因此，通过测定循环平均压力可以及时发现问题，指导维护保养。

3. 指导燃油选择：燃油的选择对循环平均压力有着直接的影响。

不同种类的燃油在不同的工作条件下，所产生的循环平均压力也不同。

因此，通过测定循环平均压力可以指导燃油的选择。

四、循环平均压力的测量方法1. 机械式测量法：机械式测量法是将活塞上止点和下止点之间所受到的最大压力值转化成机械位移或电信号输出，然后通过计算得出循环平均压力。

2. 电子式测量法：电子式测量法是利用传感器将活塞上止点和下止点之间所受到的最大压力值转化成电信号输出，然后通过计算得出循环平均压力。