钻井液计算公式

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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 214

1π= D -井径,m; H -井深,m 。

经验式:2

2

1D V =(m 3/1000m )

1.2 泥浆罐容积V 2

1.3 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 4

2. 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

w

c 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:

c

f W w

w c c f f V V V V V V -=+=ρρρ

w

c

f 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:

2

3123)

(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: 1

3122)

(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

⨯⨯4

2

π

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

⨯⨯=⨯⨯2785.04

2

管长π

5. 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。

二.塑性粘度:

PV=φ600-φ300(mPa.s)

式中:φ600----600r/min下的读值。

φ300 ----300r/min下的读值。

三.动切力:

YP=1/2(φ300-PV)= A V-PV (Pa)

四.静切力:

G10〃=1/2φ3,I(Pa)

G10'=1/2φ3,F(Pa)

式中:φ3,I-----静止10s后3r/min下的读值。

φ3,F-----静止10min后3r/min下的读值。

五.流性指数

n=3.322Lg(φ600/φ300)(无因次)

六.稠度系数

K=[(φ600)/1022n]*0.4788(Pa.S n)

式中: K---稠性系数,n---流性指数

七.卡森模式的τ0

τ01/2=1.510[(φ100)1/2-(φ600)1/2](Pa)

八.卡森模式的η∞

η∞1/2=1.195(φ6001/2-φ1001/2)(mPa.S)1/2

η∞1/2=2.42(φ6001/2-φ3001/2)(mPa.S)1/2

现场钻井液计算

一.循环周的计算:

式中:V—井筒容积,V1—井内钻杆体积,Q—排量

二.加重计算

式中:ρ1—加重剂的密度,ρ2—加重后钻井液密度,ρ0—原钻井液密度

三.稀释计算公式:

式中:ρ0—原密度,ρ1---稀释后密度

四.井眼容积计算:

理论公式: V=π(D b/2)2h*10-6

式中:V—井眼容积(m3),h—井深(m),D b—钻头直径(mm)

经验公式: V(m3/1000m)= D b2/2

式中:D b—钻头直径(inch)

五.钻井液中悬浮固体的密度:

式中:ρss:悬浮固体的密度。ρm:钻井液密度。ρf:滤液密度ρ0:油的密度。V m:水的体积百分数。Vs:盐的体积百分数

V0:油的体积百分数。Vts:总固相的体积百分数。

六.环空返速

基本公式:

式中:Q—排量(L/s),Db—钻头直径(cm),D—钻具外径(cm)1.26〃--------9〃DC V=0.0033*Q

26〃--------5〃DP V=0.003*Q

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