固井公式

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固井作业常用公式

固井作业常用公式固井作业是石油钻井中非常重要的一项工作，其目的是在井眼周围形成稳定的固体防腐层以防止井筒塌陷和油气泄漏。

固井作业常用的公式包括以下几个方面：一、固井液密度计算公式：固井液密度是指固井液中所含的浸砂剂、胶结剂、添加剂和溶解物质等的质量与体积比值。

常用的密度计算公式为：ρ = (w1ρ1 + w2ρ2 + ... + wnρn) / (w1 + w2 + ... + wn)其中，ρ为固井液密度，wi为每种成分的质量占比，ρi为每种成分的密度。

二、水泥浆密度计算公式：水泥浆密度是指水泥浆中水泥、搅拌添加剂和活性材料的质量与体积比值。

常用的密度计算公式为：ρ = (w1ρ1 + w2ρ2 + ... + wnρn) / (w1 + w2 + ... + wn)其中，ρ为水泥浆密度，wi为每种成分的质量占比，ρi为每种成分的密度。

三、井底压力计算公式：井底压力是指井底的地层压力以及固井液的压力。

常用的井底压力计算公式为：P2 = P1 + ρgh其中，P2为井底压力，P1为地层压力，ρ为井液密度，g为重力加速度，h为井深。

四、井底温度计算公式：井底温度是指井底地层的温度。

常用的井底温度计算公式为：T2=T1+α(T2-T1)其中，T2为井底温度，T1为地面温度，α为温度梯度。

五、套管外压力计算公式：套管外压力是指套管外部固有的压力。

常用的套管外压力计算公式为：P = ρgh其中，P为套管外压力，ρ为地层密度，g为重力加速度，h为井深。

以上是固井作业常用的一些公式，通过这些公式，可以对固井过程中的密度、压力和温度等重要参数进行计算和调整，以确保固井作业的安全和有效性。

同时，这些公式也可以根据具体的工程情况进行适当的调整和优化，以满足不同井眼和地层的要求。

固井基础知识

第二部分固井基础知识第一章基本概念1、什么叫固井？固井是指向井内下入一定尺寸的套管串，并在其周围注以水泥浆,把套管与井壁紧固起来的工作.2、什么叫挤水泥?是水泥浆在压力作用下注入井中某一特定位置的施工方法。

3、固井后套管试压的标准是什么？5英寸、5 1/2英寸试压15MPa，30分钟降压不超过 0.5MPa，7英寸，9 5/8英寸分别为10MPa和8MPa,30分钟不超过0。

5MPa；10 3/4-13 3/8英寸不超过6MPa，30分钟压降不超0。

5MPa。

4、什么叫调整井？为挽回死油区的储量损失，改善断层遮挡地区的注水开发效果以及调整平面矛盾严重地段的开发效果所补钻井叫调整井。

5、什么叫开发井？亦属于生产井的一种，是指在发现的储油构造上第一批打的生产井.6、什么叫探井？在有储油气的构造上为探明地下岩层生储油气的特征而打的井。

7、简述大庆油田有多少种不同井别的井?有探井、探气井、资料井、检查井、观察井、标准井、生产井、调整井、更新井、定向井、泄压井等.8、什么叫表外储层？是指储量公报表以外的储层（即未计算储量的油层）。

包括:含油砂岩和未划含油砂岩的所有含没产状的储层。

9、固井质量要求油气层底界距人工井底不少于多少米?探井不少于多少米？固井质量要求，调整井、开发井油、气层底界距人工井底不少于25米（探井不少于15米）。

10、调整井（小于等于1500米）按质量标准井斜不大于多少度？探井(小于等于3000米）按质量标准井斜不大于多少度？调整井按质量标准井斜不大于3度。

探井按质量标准井斜不大于5度。

11、调整井（小于等于1500米）井底最大水平位移是多少？探井（小于等于3000米）井底最大水平位移是多少?调整井井底最大水平位移是40米.探井井底最大水平位移80米。

12、目前大庆油田常用的固井方法有哪几种？（1）常规固井（2）双密度固井（变密度固井）（3）双级注固井（4）低密度固井（5）尾管固井13、目前大庆油田形成几套固井工艺？（1）多压力层系调整井固井工艺技术。

钻井中固井计算公式

钻井中固井计算公式在石油天然气勘探开发中，钻井是一个非常重要的环节。

而在钻井过程中，固井更是至关重要的一环。

固井是指在钻井完毕后，将水泥浆注入井孔中，形成一层坚固的水泥环，以保证井筒的稳定和安全。

而在进行固井作业时，需要进行一系列的计算，以确保固井的质量和效果。

本文将介绍钻井中固井计算公式的相关知识。

1. 固井设计的基本原则。

在进行固井设计时，需要考虑以下几个基本原则：（1）保证井壁的完整性，防止井壁的坍塌和漏失；（2）保证井筒的稳定性，防止井筒的侧向位移和扭曲；（3）保证井筒的密封性，防止地层水和油气的相互干扰；（4）保证井筒的耐高压和耐腐蚀性能，以应对井下高压和腐蚀环境。

在考虑以上原则的基础上，需要进行一系列的计算，以确定固井设计的参数和方案。

2. 固井设计参数的计算。

（1）水泥量的计算。

水泥量的计算是固井设计中最基本的计算之一。

水泥量的多少直接影响到固井的质量和效果。

水泥量的计算公式如下：\[V_c = \frac{24.51 Q_p}{(W_c-S_c)}\]其中，\(V_c\)为水泥量，单位为桶；\(Q_p\)为井眼容积，单位为立方英尺；\(W_c\)为水泥浆的密度，单位为磅/加仑；\(S_c\)为水泥的比表面积，单位为平方英尺/磅。

（2）水泥浆密度的计算。

水泥浆密度的计算是为了保证固井过程中水泥浆的流动性和填充性。

水泥浆密度的计算公式如下：\[W_c = W_w + W_cem + W_s\]其中，\(W_w\)为水的重量，单位为磅；\(W_cem\)为水泥的重量，单位为磅；\(W_s\)为加入剂的重量，单位为磅。

（3）水泥浆的比表面积的计算。

水泥浆的比表面积是水泥颗粒的表面积与质量的比值，是衡量水泥颗粒大小的一个重要参数。

水泥浆的比表面积的计算公式如下：\[S_c = \frac{6.24 10^5}{\sqrt{F_c}}\]其中，\(S_c\)为水泥浆的比表面积，单位为平方英尺/磅；\(F_c\)为水泥的细度，单位为平方厘米/克。

下套管固井

第一章固井作业的基本认识 (3)第一节固井的作用 (3)第二节固井的目的 (3)第三节注水泥的基本要求： (3)第四节固井的特点 (4)第五节固井的意义 (4)第二章二套管附件与井口工具的认识 (5)第一节套管附件 (5)第二节井口工具： (6)第三节固井图片简介： (7)第三章油井水泥的特点 (10)第一节油井水泥的生产 (10)第二节API基本水泥的种类和级别 (11)第三节油井水泥浆的性能 (12)第四章API套管标准及强度校合 (16)第一节API套管标准 (16)第二节套管柱强度设计与校核 (20)第三节下套管作业程序 (44)第五章固井设计概要 (52)第一节固井设计内容及工程要求 (52)第二节井况资料的准备 (53)第三节固井施工过程 (56)第四节固井施工 (58)第六章提高固井质量方法及检测标准 (63)第一节提高固井质量 (63)第二节固井质量评价方法 (65)第一章固井作业的基本认识第一节固井的作用1、封隔易坍塌、易漏失的复杂地层，巩固所钻过的井眼；2、封隔油、气、水层，防止不同压力的油层之间的互相干扰，为油气的正常开采提供有利条件；3、提供安装井口装置的基础，控制井喷和保证井内泥浆出口高于泥浆池，以利洗井液流回泥浆池；4、保护上部砂层中的淡水资源不受下部岩层中油、气、盐水等液体的污染，这在缺水地区尤其显得重要；5、油井投产后，为酸化压裂进行增产措施创造了先决有利的条件。

第二节固井的目的1、就是将水泥、水以及添加剂按一定的比例混合后，通过固井泵泵送到预定深度的井壁与套管环形空间2、封隔井眼内油、气、和水层。

3、保护套管。

第三节注水泥的基本要求：1、水泥返高和套管内水泥塞高度必须符合地质和工程设计要求；注水泥段环形空间的钻井液应全部被水泥浆顶替干净；2、水泥环应该有足够的强度；3、水泥石应具有良好的密封性能和低渗透性能第四节固井的特点1、固井作业是一次性工程。

2、固井作业是一项系统工程，涉及学科多。

内插法固井

（二）插入法固井工艺插入法固井工艺一般用于大直径套管固井，是用下部连接有浮箍插头的小直径钻杆插入套管的插座式浮箍（或插座式浮鞋），与环空建立循环，用水泥车通过钻杆向套管外环空注水泥。

采用该工艺注水泥能减少水泥浆在套管内与钻井液的掺混，缩短顶替钻井液时间，同时水泥浆可提前返出从而减少因附加水泥量过大而造成的浪费和环境污染。

1. 插入法固井工艺流程插入法固井工艺套管结构为：插入式浮鞋+套管串（也可以为：引鞋+1根套管+插入式浮箍+套管串）。

钻杆串结构为：插头+钻杆扶正器+钻杆串。

插入法固井工艺流程:注入前置液→注入水泥浆（见图）→替入钻井液（替入量比钻杆内容积少0.5m3）→放回压检查回压凡尔是否倒流→上提钻杆循环出多余的水泥浆（见图）。

下入钻杆,插头插入插座, 注入水泥浆替泥浆结束,起钻循环2．插入法固井的有关计算（1）套管串浮力计算大直径套管固井一般是表层套管固井，要求水泥返出地面，固井施工后，管外环空全部为水泥浆。

为了保证套管不被浮起，套管串所受的浮力Ff必须小于套管串的重量Gt。

套管串所受的浮力Ff的计算公式：Ff = SwHρsg×10-7 (1)式中 Ff—套管串所受的浮力，kNSw—套管外截面积，cm2H—浮箍深度，mρs—水泥浆密度，g/cm3g—重力加速度。

套管串重量Gt的计算公式：Gt = qH×10-3+ SnHρng×10-7 (2)式中 Gt—套管串重量，kNq—每米套管重量，N/mH—浮箍深度，mSn—套管内截面积，cm2ρn—套管内泥浆密度g/cm3g—重力加速度。

要保证套管串不被浮起，需满足Gt ≥Ff。

若计算后Gt≤ Ff，必须加重钻井液，即加大ρn 的值，以提高套管串的重量Gt，使Gt≥Ff后方可施工。

因此，必须进行钻井液“临界密度”ρmin的设计。

“临界密度”是指替钻井液结束时，套管串所受的浮力Ff 与套管串的重量Gt相等时套管内钻井液的密度。

固井作业常用公式

固井施工作业常用公式一、水灰比的确定设水灰比为λ,水泥浆密度为s ρ g/cm 3,干灰密度为c ρ g/cm 3,则有：λ=1--s sc ρρρ 二、 1m 3水泥浆所需的干水泥量设水泥浆密度为s ρ g/cm 3,干灰密度为c ρ g/cm 3T c =1)1(--c s c ρρρ 吨三、 1m 3水泥浆所需的水量V=1--c SC ρρρ m 3 四、造浆量的计算V s =)1()1(100--s c c ρρρ 1/100kg五、水泥浆到达井底压力计算：设钻井液密度为m ρg/cm 3,井垂深深为hm 井底压力P=m ρgh/1000 Mpa六、井底循环温度计算1已知地温梯度为p ℃/m,井垂深深为hm,循环温度系数为λ取值在之间,地表温度为T S ℃井底循环温度T c =T S +ph λ ℃2已知钻井液出口温度为T o ℃井垂深深为hm井底循环温度T c =T o +h/168 ℃七、注水泥升温时间计算已知套管内容积Qm 2,套管下深hm,设计注入水泥浆量Lm 3,注水泥排量为q 1m 3/min,替泥浆排量为q 2m 3/min ：（1）当Qh ＜L,则升温时间t=1q Qhmin （2）当Qh ＞L,则升温时间t=1q L +2q L Qh min 八、稠化时间计算已知套管内容积Qm 2,套管下深hm,设计注入水泥浆量Lm 3,注水泥排量为q 1m 3/min,替泥浆排量为q 2m 3/min稠化时间t=1q L +1q Qh+附加安全时间60-90minmin 九、失水量的计算Q 30=2Q tT30式中：Q 30——30min 失水量,mlQ t ——在时间t 时收集的滤液量,mlT ——试验结束时的时间,min十、流变参数计算流变模式判别：F=100300100200θθθθ-- 式中：F ——流变模式判别系数,无量纲；300θ——转速300r/min 时仪器读数 200θ——转速200r/min 时仪器读数 100θ——转速100r/min 时仪器读数当F=±时选用宾汉流变模式,否则选用幂律流变模式;宾汉模式 ηp =300θ- 100θ τ= 300θ-511ηp式中：ηp ——塑性粘度,τ——动切力,Pa幂律模式 n=100300θθ k=n511511.0300θ 式中：n ——流性指数,无量纲；k ——稠度系数,十一、游离液的计算：FF=%100⨯sf V V式中：FF ——游离液占的比例；V f ——游离液体积 mlV s ——水泥浆体积 ml十二、固井配水用量计算（1）固体外加剂固体用量：W=1000V a λ%kg式中： a%为固体在干灰中的加量,λ为水灰比,V 为配水总量,单位为m 3;（2）液体外加剂液体用量：W=1000l c V w aρλkg 式中： a 为试验加量,单位mlW c 为试验干灰用量,单位gλ为水灰比V 为配水总量,单位为m 3ρl 为液体密度,单位g/cm 3十三、套管内容积计算已知套管外径Dmm,壁厚hmm套管内容积Q=4πD-2h 2mm 2 十四、环空容积计算已知井径D 1mm,套管外径D 2mm环空容积Q=4πD 12-D 22mm 2 十五、环空流体所占环空高度已知注入流体体积为Vm 3,所占环空的环空容积为QL/m该流体所占环空高度H=QV1000m 十六、环空返速及注水泥排量计算环空返速V=Qq 60 注水泥排量q=60QV式中： Q 为环容,单位L/mq 为注水泥排量,单位L/minV 为环空返速,单位m/s十七、钻井液替量计算已知套管阻位为Hm,套管内容为QL/m钻井液替量L=QH/1000m 3;十八、静压差计算已知钻井液密度为ρm g/cm 3,注入前置液所占环空高度为H f m,密度ρf g/cm 3,注入水泥浆所占环空高度为H s m,密度为ρs g/cm 3,g 为重力加速度;则静压差ΔP= H s ρs -ρm +H f ρm -ρf1000gMpa十九、井底当量密度计算已知钻井液密度为ρm g/cm 3,井垂深Hm,注入前置液所占环空高度为H f m,密度ρf g/cm 3,注入水泥浆所占环空高度为H s m,密度为ρs g/cm 3,井底流动阻力为ΔPMpa,g 为牛顿/千克;井底静态当量密度=HH H H H H ms f s s f f ρρρ）（--++井底动态态当量密度= gHPg H H H H H m s f s s f f ∆+--++1000））（（ρρρ二十、平衡前置液所用重浆计算已知钻井液密度为ρm g/cm 3,重浆密度为ρh g/cm 3,重浆所占环空的环容为QL/m,注入前置液所占环空高度为H f m,密度ρf g/cm 3平衡所需重浆量L=Q H m h f m f ）（）（ρρρρ--1000m 3二十一、水泥浆失重时,全井平衡所需重浆计算已知钻井液密度为ρm g/cm 3,重浆密度为ρh g/cm 3,重浆所占环空的环容为QL/m,注入水泥浆所占环空高度为H s m,密度ρs g/cm 3全井平衡所需重浆量L=Q H m h m s ）（）（ρρρ--11000m 3 二十二、起压替量计算已知套管内容为Q i L/m,总替量为Qm 3,裸眼平均环容Q a L/m,钻井液密度为ρm g/cm 3,注入水泥浆量为L s m 3,水泥浆密度为ρs g/cm 3起压替量Q t =Q-ai iS Q Q Q L +⋅1、动态起压时间计算：设管内外压力平衡时,管内泥浆液柱高度为H im则：⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-∆⋅⋅+-=V C C C H c mc i im P H ρρ001001 ……⑴QH C T imi⋅= ……⑵式中 H im —管内泥浆液柱高度,m ；H —井深,m ；C i —套管内每米容积,m 3/m ；C o —平均环空每米容积,m 3/m ；ρc —水泥浆密度,g/cm 3；ρm —泥浆密度,g/cm 3；V c —注水泥浆量,m 3；Q—顶替排量,m3/min；T—起压时间,min；Δp—循环压耗,MPa；循环压耗Δp采用经验公式：当Δp=0时,计算结果为静态起压时间当套管下深＜1000m时：Δp=+MPa当套管下深5000m＞L＞1000m时: Δp=+MPa2、环空液柱压力当量密度ρm的计算：Him钻井液 H水泥浆设井深为H；环空中前置液的高度为H前；前置液的密度为ρ前；水泥浆的高度为H水泥；水泥浆的密度为ρ水泥；泥浆的密度为ρ泥浆；则()HH HHHH m前泥浆泥浆前前水泥水泥--+⋅+⋅=ρρρρ……⑶注：ρρ为地层破裂压力当量密度ρ0为地层孔隙压力当量密度在固井设计过程中ρm 应满足：二十三、热采井预应力计算基本数据：∮×N80 套管下深1670m,泥浆密度按,设计注蒸汽的温度为3201、套管内产生的最大应力：P max =E ·C ·Q max=××107××10-6×320-72= KPa2、应施加的预应力：P= P max —A ·Y=)94.1578.17(427400076.022-∏•·= KPa3、套管在井内的自重考虑浮力m=q ·K B=×1670×÷1000= t注: K B 为泥浆密度为cm 3时的浮力系数4、井口拉力:S 为套管横截面积 P=1000S P ⋅∆+m-f 0 =1000067.9871.485.28056÷⨯+1000067.981500094.1542⨯⨯∏ =+ = t注: f 0表示是蹩压15MPa 候凝时产生的力f 0=·P 蹩÷S 0是套管内截面积5、井口处套管接箍的安全系数 n=G/P==6、套管伸长：ΔL=SE L P •••510=71.481080665.952.1167074.381075⨯⨯⨯•• =若不蹩压候凝,井口拉力为, 套管伸长为。

钻井、地质录井公式汇编

录井公式汇编1. 上覆压力梯度 SSa×(Ln(d))2 + Sb×Ln(d) + ScS＝──────────────── kg/l9810式中 Sa＝294.976 Sb＝－3215.554 Sc＝28463.6d 垂直井深 m （以下均是）2. 泊松比 PK ＝ e （Ka×Ln(d) + Kb）P ＝ K / (1 + K)式中 Ka = 0.266, Kb = -2.3513. DcsLog( 3.282 / ( N×ROP) ) × HDcs＝────────────────Log( 0.67×W / Db ) × DmN 转速 r/minROP 钻时 min/mH 静水压力梯度 1.02 kg/l （以下均是）W 钻压 tDb 钻头直径 mmDm 钻井液密度 kg/l4. DcnDcn＝10(ad+b)log(dcn1/dcn2)a＝───────井深1－井深2b＝log(dcn1) － a×井深1dcn1为井深1的dcs正常值，dcn2为井深2的dcs正常值5. Dcs地层压力梯度 FPGDcn × H第一种 FPG＝─────Dcs第二种 FPG＝RELAY （正常层或渗透层）DcsFPG＝S－( S－H ) ×（───）1.2（欠实层） DcnRELAY 转换压力，初始为1.02 kg/l6. Dcs破裂压力梯度 FRACFRAC ＝( S －FPG ) * K + FPG kg/l7. Dcs孔隙度 POROS－0.93 ×FPG－0.02 ×H DcsPORO＝（────────────－0.93*（───）1.2）×100％S－H Dcn（欠实层或渗透层）泥页岩密度PORO＝(1－─────── ) ×100％（正常层）基岩密度8. Basic0.000286 ×W0.5×N0.25Basic＝────────────── + 0.028 ×( 7 - 0.001 ×d ) Db × ROP0.25W 钻压 kgN 转速 r/minDb 钻头直径 mROP 钻时 m/min9. nn＝0.00507813/Basic Basic小于等于10.75n＝0.00156258 ×(4 - ────) Basic大于1Basic10. valval＝0.0001 * n * ( Dm – H ) * d11. Sigma1-(1+val2)0.5Sigma＝Basic ×(1 + ────────)val12. SigmanSigman＝a × d + bSigman1/Sigman2a＝─────────井深1－井深2b＝Sigman1－a ×井深1Sigman1为井深1的Sigma正常值，Sigman2为井深2的Sigma正常值。

钻井中固井计算公式

钻井中固井计算公式钻井中的固井是指在完成钻井作业后，通过注入固井材料将井壁周围的孔隙填满，以加固井壁、防止地下水和地层流体的迁移，并保护井筒免受地层压力的影响。

固井计算是固井工程中的重要环节，它涉及到固井材料的用量、注入压力、固井质量等参数的计算，是确保井壁固定和井筒完整性的关键步骤。

固井计算公式是固井工程中的基础知识，它是根据固井材料的物理特性、井壁的地质条件、井深、井径等因素推导出来的。

固井计算公式的正确使用可以确保固井工程的质量，避免固井材料用量不足或过量的情况发生，同时也可以保证固井过程中的安全性。

固井计算公式的推导是建立在一定的假设条件下的，通常包括井壁的地质条件、井深、井径、地层压力、井壁稳定性等因素。

根据这些假设条件，可以得出如下的固井计算公式：1. 固井材料用量计算公式：固井材料用量 = 井深×井径×固井材料密度×固井材料填充系数。

其中，井深是指井眼的深度，井径是指井眼的直径，固井材料密度是指固井材料的密度，固井材料填充系数是指固井材料填充孔隙的效率。

2. 注入压力计算公式：注入压力 = （地层压力 + 水压力）×井壁孔隙率井眼压力损失。

其中，地层压力是指地层对井壁的压力，水压力是指地下水对井壁的压力，井壁孔隙率是指井壁周围孔隙的比例，井眼压力损失是指注入过程中由于摩擦和地质条件造成的压力损失。

3. 固井质量评价公式：固井质量 = 固井材料用量×固井材料密度固井材料浪费量。

其中，固井材料用量是指固井材料的实际用量，固井材料密度是指固井材料的密度，固井材料浪费量是指固井过程中由于各种原因造成的浪费量。

通过以上的固井计算公式，可以对固井工程中的关键参数进行合理的计算和评估，从而保证固井工程的质量和安全性。

同时，固井计算公式也可以根据实际情况进行调整和优化，以适应不同地质条件和工程需求。

除了上述的固井计算公式外，固井工程中还涉及到许多其他参数和因素的计算，如固井材料的流变性能、固井材料的硬化时间、固井材料的渗透性等。

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）*0.009813、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∕m11、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P13、当量钻井液P（g4zm3）-总压力Mpa/O.00981/垂深m14、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>Pf（破裂地层压力Mpa）=Ph（液柱压力Mpa）+P（破裂实验时的立管压力MPa）二、喷射钻井计算公式1、射流喷射速度计算相同直径喷嘴VOU1.2.73*Q（通过喷嘴液体排量1.∕S）∕n（喷嘴个数）*dc>2（喷嘴直径Cm）不相同直径喷喷Vo=12.73*Q（通过喷嘴液体排量1.∕S）/de?（喷嘴当量直径Cm）试中:de喷喷当量直径（cm）计算等喷嘴直径de-（根号n喷嘴个数）*d。

固井水泥用量计算的研究

固井水泥用量计算的研究顾军摘要水泥用量是固井作业的重要参数。

以往的计算公式均以电测井径为依据，误差较大。

本文根据实际固井资料提出了计算水泥用量的新公式，它消除了电测井径不准产生的不确定问题，为准确计算固井水泥用量开辟了一条新途径。

主题词固井水泥计算方法固井水泥用量的淮确计算可以节约固井费用，避免固井漏失，提高固井质量。

常用计算方法有两种，即传统的方法和文献[1]推荐的方法。

1、传统的方法计算固井水泥用量的传统方法是电测井径环空容积再附加一个百分数。

其计算公式为N=n(1+e)式中：N——固井水泥用量，袋， n——按电测井径计算的水泥量，e——附加系数，％。

2．文献[1]推荐的方法经验公式为：N=n十0.1(1500－h)－c式中：h——封固段长度，m； c——修正系数，袋。

当c＜400m时，c＝80袋，当400m＜c＜2000m时，c＝0。

分析(1)、(2)式可知，两个计算公式的实质是相同的，即电测井径计算量再附加一个系数。

由于电测井径的淮确性和附加量的经验性，使得两式的计算误差较大，因此有必要对固井水泥用量的计算问题进行深入的研究。

本文用回归分析方法得出了新的计算公式，现场应用实例表明其计算精度较高。

新公式的建立对某一地区相同井深和井眼尺寸的井而言，固井资料中的水泥封固段长度和实际水泥用量能真实地反映井径的变化，即环空容积的大小。

鄯善油田∮241.3mm井眼下∮177.8mm油层套管固井的有关数据列于表1。

由表1可看出，鄯善油田的水泥附加系数为－44.44—84.62％，波动幅度较大，因此用附加系数的方法计算固井水泥用量显然是不科学的。

水泥用量主要与封固长度有关，为了找出两者间的关系，拟用最小二乘法，将数据分别代入线性回归、指数回归和乘幂回归这三种基本函数，并求出衡量回归程度好坏的标准差。

回归结果列于表2。

标淮差的表达式为式中：n＝数据组数 y=实际值 y=预测值。

i表1 固井基本数据统计表表2回归结果由表2可以看出，指数回归的标准差最小，即其吻合程度最好，因此固井水泥浆用量计算选用指数回归模式。

固井计算常用公式

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:2G*LΔL,*Kf; 自2*E*F2式中:G:套管单位长度的重量kg/m;F:套管横截面积cm;62E:弹性模量2.1×10kg/cm;L:套管或钻具长度m;,Kf:浮力系数=; 1,7.852、外力伸拉长:P*kf*LΔL= 外E*F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: 3ΔL= N*C*10进式中: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:220.1LR,,,外套ΔL= 外2E(R-1)(2)管内流体密度变化引起的轴向变形:20.1L,,,内套ΔL= 内2E(R-1)(3)浮力引起的轴向变形:20.1(-A)LA,,,,外外内内套ΔL= 浮EA式中:μ—波桑比，取0.30;ΔP—(密度增加，密度减少);2E:弹性模量;A内、A外、A本体—指横截面积cm;L—套管长，m 5、井口压力引起套管轴向变形(蹩压时)0.04(P-APLA,,外外套内内ΔL= 井口EA6、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:P丝扣抗拉强度T, 上提n抗拉安全系数管材钢级壁厚TP95s×11.51 TP95s×11.05 TP95s×10.03289 263 234 最大上提力(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,sP, 下压,,DD1r,,，KK12,,A8Is,,320 330 340 350 360 井径(mm)139 132 125 115 108 SM110TT×11.99最大下压力(t)120 114 107 99 93 TP95s×11.99备注: K取1.8、K12取1.75。

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。

固井作业常用公式

固井作业常用公式固井作业是一种在油气井中注入水泥浆来固定井筒和保护井壁的作业。

在固井作业中，需要计算一些参数和使用一些公式来确保固井作业的成功性。

以下是固井作业中常用的一些公式：1.水泥浆密度计算公式：水泥浆密度=（水泥重量+混凝土重量）/混合净体积在固井作业中，需要根据井深、井筒直径等参数来计算水泥浆的密度，以确保水泥浆在注入井孔时能够达到要求的固化效果。

2.水泥用量计算公式：水泥用量=水泥浆密度×0.161×井孔容积水泥用量是指固井作业中需要使用的水泥量，通过计算水泥用量可以确定固井作业所需的水泥数量。

3.水泥浆搅拌参数计算公式：搅拌参数 = 搅拌液量（bbl）/ 混泥料总量（bbl）搅拌参数是指水泥浆中水与水泥的比例，通过控制搅拌参数可以调节水泥浆的流变性能，以确保水泥浆能够在固井作业中达到理想的效果。

4.搅拌时间计算公式：搅拌时间 = （搅拌液量（bbl）× 60）/ 每分钟搅拌量（bbl/min）搅拌时间是指在固井作业中需要将水泥和水混合搅拌的时间，通过计算搅拌时间可以确定搅拌的持续时间，以确保水泥浆的搅拌质量。

5.固井密度计算公式：固井密度=（井孔容积-水泥用量）/井孔容积固井密度是指固井作业完成后水泥浆的密度，通过计算固井密度可以评估固井作业的成功性，以确保井筒的稳定性和井壁的保护效果。

这些是固井作业中常用的公式，通过计算这些参数可以确保固井作业的顺利进行，并达到预期的效果。

在实际固井作业中，需要根据具体的井深、井孔直径、水泥类型等参数来选择合适的公式和计算方法。

同时，还需要注意搅拌、注入、养护等过程中的操作要求，以确保固井作业的质量和安全。

定向井固井理论计算

定向井固井理论计算
1、以最大全角变化率△αФ（°/100m）来计算井眼的实际最
小曲率半径R hmin，按此校核套管可能下入的最小曲率半径R cmin，要求
R cmin〈R hmin
井眼曲率半径按下式计算；
R hmin=57.3/△αФ（m）
而全角变化率△E=arcos(cosα1cosα2+sinα1sinα2cosβ) 度式中：α1、α2-上下测点的井的斜角，°
β-上下两测点方位变化绝对值，°
2、套管可能下入的最小曲率半径R cmin用下式计算：]
R cmin=ED套K1K2（2δS）（m）
式中：E-钢材弹性模量（2.1×106）
δS-钢材屈服极限 kg/cm2
D套-套管外径，cm
K1-抗弯安全系数，取1.25；
K2-螺纹应力集中，取1.75
3、计算套管在弯曲井眼中产生的挠度Z0
Z0=5×106qL4sin△E/（384EI）（CM）
式中：△E-最大全角变化
q-套管单位长度重量，kg/m
L-扶正器之间的间距，m
I-套管横截面惯性矩，I=π（D套4-d4）/64 ，cm3，
为保证套管顺利下入，应使：D套+2Z0〈井眼直径
套管允许的最大下压力F允（略）该项限制套管下压力防止3、
套管丝扣损坏。

常用计算公式

常⽤计算公式常⽤计算公式⼀、喷射钻井计算公式1、射流喷射速度计算：100A Q v ?=（1）对相同直径喷嘴：402d n A ??=π则273.120d n Q v ??=（2）对不同直径喷嘴：273.120ed Q v ?=式中：v 0——射流喷速，⽶/秒；Q ——通过喷嘴的液体排量，升/秒； A 0——喷嘴出⼝截⾯积，厘⽶2； n ——喷嘴个数；d 0——喷嘴的直径，厘⽶； de ——喷嘴的当量直径，厘⽶。

2、当量直径的计算（1）等喷嘴直径时：0d n d e ?=（2）不等径喷嘴时：+++=232221)()()(d d d d e式中：n ——喷嘴个数；d 0——喷嘴的直径，厘⽶；d 1,d 2,d 3，——分别为不相等的喷嘴直径，厘⽶。

3、射流冲击⼒计算22.10A Qj F ??=ρ式中：Q ——钻井液泵排量，升/秒； A 0————喷嘴出⼝截⾯积，厘⽶2；ρ——钻井液密度，克/厘⽶3； F j ————射流冲击⼒，⽜。

4、钻头压⼒降计算2022422)()(051.0)(0827.0A C Qb d C Qb P P e=?=ρρ或式中：Q ——钻井液泵排量，升/秒； A 0————喷嘴出⼝截⾯积，厘⽶2；ρ——钻井液密度，克/厘⽶3； d e ——喷嘴的当量直径，厘⽶。

C ——喷嘴流量系数，取0.98； P b ——钻头压⼒降，兆帕。

5、钻头⽔功率计算 Q p N b b ?= 式中：Q ——钻井液泵排量，升/秒； P b ——钻头压⼒降，兆帕； N b ——钻头⽔功率，千⽡。

6、钻头⽐⽔功率计算2785.0DN c b N ?=式中：D ——钻头直径，毫⽶；N C ——钻头⽐⽔功率，⽡/厘⽶2； N b ——钻头⽔功率，⽡。

7、射流⽔功率计算20343)()(051.0(082.0A Qj d Qj N N e=?=ρρ或）式中：Q ——钻井液泵排量，升/秒； A 0————喷嘴出⼝截⾯积，厘⽶2；ρ——钻井液密度，克/厘⽶3； d e ——喷嘴的当量直径，厘⽶。

固井计算公式(修改稿1)

7.72 1.18 增加重量(t) 1.43 管柱壁厚 mm 7.72 增加重量(t) 4.29 1.18 管柱壁厚 mm
计量时才用着该部分
3号罐 23 78 2号罐 24 87 0 1号罐 10 10
-9.9 -11.34 -272.0000 -48.9600
用罐计量的替
固井替泥浆时间min
浆时间 min
100 300
5号罐 20
管柱外径尺寸
罐浆长度m
mm 139.7
泥浆密度g/ml
用灰量计算
水泥浆密度g/ml 水泥灰量t 总水泥浆量m3
用罐计量时才用着该
初始液面高度cm 4号罐 21 90 -12.42 105 最后高度 cm 单池变化量 (方) -15.3
50 50
用水方数（V）方
1.85 1.85
套管直径 mm 139.7 套管顶界面m 第一段深 m 第二段深 m 阻流环位置m 套管下深 m 井深 m 口袋长度 m
水泥灰量t
固井替量计算
下入井深 m 壁厚 mm 0 2459.23 7.72 2459.23 10.36 2459.23 11.51 套管累计替 2463.73 2468 浆量m3 4.27 分段替浆量m3 29.82309717 0 0 29.82309717 尾管上的钻杆长度 m 钻杆直径 mm 钻杆壁径 mm
尾管上的钻杆
挂尾管用着的计算公 0 127 9.19 0
mm 139.7
泥浆密度g/ml
总替入
29.823
内容积m3
用水量计算
水泥浆密度g/ml 用水量m3 总水泥浆量m3
单位长度的管柱灌满泥浆时增
管柱外径尺寸
罐浆长度m
78 80