钻井压耗计算
钻井液常规计算公式
钻井液常用计算一、水力参数计算：(p196-199)1、地面管汇压耗：Psur=C×MW×(Q/100)1.86×C1Psur---地面管汇压耗，Mpa（psi）；C----地面管汇的摩阻系数；MW----井内钻井液密度，g/cm3(ppg);Q----排量，l/s(gal/min);C1----与单位有关的系数，当采用法定法量单位时，C1＝9.818；当采用英制单位时，C1＝1；①钻具内钻井液的平均流速：V1=C2×Q/2.448×d2V1-------钻具内钻井液的平均流速，m/s(ft/s)；Q-------排量，l/s(gal/min);d-------钻具内径，mm(in)；C2------与单位有关的系数。
当采用法定计量单位时，C2＝3117采用英制单位时，C2＝1。
②钻具内钻井液的临界流速V1c=(1.08×PV＋1.08(PV2＋12.34×d2×YP×MW×C3)0.5)/MW×d×C4V1c -------钻具内钻井液的临界流速，m/s(ft/s)；PV----钻井液的塑性粘度，mPa.s(cps);d------钻具内径，mm(in)MW----钻井液密度，g/cm3(ppg);C3、C4------与单位有关的系数。
采用法定计量单位时，C3＝0.006193，C4＝1.078；采用英制单位时，C3＝1、C4＝1。
③如果≤V1c，则流态为层流，钻具内的循环压耗为P p=C5×L×YP/225×d＋C6×V1×L×PV/1500×d2④如果V1>V1c，则流态为紊流，钻具内的循环压耗为P p=0.0000765×PV0.18×MW0.82×Q1.82×L＋C7/d4.82P p---钻具内的循环压耗，Mpa(psi);L----某一相同内径的钻具的长度，m(ft)；V1-------钻具内钻井液的平均流速，m/s(ft/s)；d------钻具内径，mm(in)MW----钻井液密度，g/cm3(ppg);Q-------排量，l/s(gal/min);C3、C6------与单位有关的系数。
钻井液常规计算公式
钻井液常用计算一、水力参数计算：(p196-199)1、地面管汇压耗：Psur=C×MW×(Q/100)1.86×C1Psur---地面管汇压耗，Mpa（psi）；C----地面管汇的摩阻系数；MW----井内钻井液密度，g/cm3(ppg);Q----排量，l/s(gal/min);C1----与单位有关的系数，当采用法定法量单位时，C1＝9.818；当采用英制单位时，C1＝1；①钻具内钻井液的平均流速：V1=C2×Q/2.448×d2V1-------钻具内钻井液的平均流速，m/s(ft/s)；Q-------排量，l/s(gal/min);d-------钻具内径，mm(in)；C2------与单位有关的系数。
当采用法定计量单位时，C2＝3117采用英制单位时，C2＝1。
②钻具内钻井液的临界流速V1c=(1.08×PV＋1.08(PV2＋12.34×d2×YP×MW×C3)0.5)/MW×d×C4V1c -------钻具内钻井液的临界流速，m/s(ft/s)；PV----钻井液的塑性粘度，mPa.s(cps);d------钻具内径，mm(in)MW----钻井液密度，g/cm3(ppg);C3、C4------与单位有关的系数。
采用法定计量单位时，C3＝0.006193，C4＝1.078；采用英制单位时，C3＝1、C4＝1。
③如果≤V1c，则流态为层流，钻具内的循环压耗为P p=C5×L×YP/225×d＋C6×V1×L×PV/1500×d2④如果V1>V1c，则流态为紊流，钻具内的循环压耗为P p=0.0000765×PV0.18×MW0.82×Q1.82×L＋C7/d4.82P p---钻具内的循环压耗，Mpa(psi);L----某一相同内径的钻具的长度，m(ft)；V1-------钻具内钻井液的平均流速，m/s(ft/s)；d------钻具内径，mm(in)MW----钻井液密度，g/cm3(ppg);Q-------排量，l/s(gal/min);C3、C6------与单位有关的系数。
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。
钻井工程常用计算公式
渤海石油实业公司BHTCC 井 名BZ25-1-D 井 别生产井井眼内径(mm)311.15317.90钻井液密度(g/cm 3)1.24排量(l/s)40.53地面管汇磨阻系数0.4463钻杆外径(mm)140 mm 钻杆内径(mm)108.6钻杆长度(m)2600.00喷嘴1直径（inch ）(mm)2419.05加重钻具外径(mm)127 mm 加重钻具内径(mm)76.2加重钻具长度(m)367.00喷嘴2直径（inch ）(mm)2419.05钻铤外径(mm)177.8钻铤内径(mm)71.4钻铤长度(m)41.00喷嘴3直径（inch ）(mm)2419.05套管鞋深(m)760喷嘴流量系数0.95钻头深度（m）3008喷嘴4直径（inch ）(mm)00泵速(spm)106缸套尺寸(mm)180缸套冲程(mm)310.0097.00%机械钻速ROP(m/h)0.3岩屑密度(g/cm3) 2.65完钻井深PBTD(m)30081.006.43 4.385.018.890.7710.120.450.670.170.630.080.640.360.791.54855.06714.0019.8214.273.优选喷嘴计算总循环压耗Pt(Mpa)马达负载压耗Pm(Mpa)工作泵压Pm1(Mpa)钻头压耗Pb(Mpa)喷嘴总面积A(mm 2)液流的喷射速度(m/s)加重钻杆@裸眼循环压耗Pp(Mpa)加重钻杆@裸眼平均流速V i (m/s)加重钻杆@裸眼临界流速Vic(m/s)钻铤@裸眼循环压耗Pp(Mpa)钻铤@裸眼平均流速V i (m/s)钻铤@裸眼临界流速Vic(m/s)钻杆@套管平均流速V i (m/s)钻杆@裸眼循环压耗Pp(Mpa)钻杆@裸眼平均流速V i (m/s)钻杆@裸眼临界流速Vic(m/s)钻杆@套管循环压耗Pp(Mpa)钻杆@套管临界流速Vic(m/s)水力参数计算表地面管汇压耗Psur (Mpa)钻杆内循环压耗Pp(Mpa)加重钻杆内循环压耗Pp(Mpa)钻杆内临界流速Vic(m/s)加重钻杆内临界流速Vic(m/s)泵效2. 水力参数计算钻井液塑性粘度(mPa.s)钻铤内循环压耗Pp(Mpa)套管内径(mm)钻杆内平均流速V i (m/s)加重钻杆内平均流速V i (m/s)钻铤内平均流速V i (m/s)钻铤内临界流速Vic(m/s)6.钻屑浓度与有效钻井液密度。
钻井井控计算题
钻井井控计算题计算题类型1、某井已知垂直井深为2000m ，钻井液密度为1.30g/cm 3,求钻井液的静液压力？MPa ：MPagh ：m 48.2548.25200000981.030.1钻井液的静液压力为答解=⨯⨯==P ρ2、某井已知垂直井深3000 m ，井内钻井液密度是1.2 g/cm3，求钻井液产生的静液压力是多少？MPa 288.35:MPa288.35300000981.02.1:是钻井液产生的静液压力答解=⨯⨯==P gh m ρ3、已知井内钻井液密度是1.24 g/cm3，求压力梯度是多少?KPa KPag G m 164.12:164.1281.924.1:压力梯度是答解=⨯==ρ4、某井已知垂直井深2000m ，该处的地层压力为26.46Mpa ，求平衡该地层所需的钻井液密度？3m cm /35g .12000/26460102.0102P/H .0=⨯==ρ解：答：平衡该地层所需的钻井液密度为1.35g/cm 3。
5、某井已知井深2760m ，井内充满钻井液密度为1.20g/cm3，关井立管压力是2400Kpa ，求井底的地层压力是多少？891Mpa .3434891Kpa 32941240027602.19.812400F F F F m d p b ==+=⨯⨯+=+==）（解：答：井底的地层压力是34.891Mpa 。
6、已知钻井液密度 1.44g/cm3,垂直井深为2438m ，环形空间压力损失为 1.034Mpa ，求2438m 处的当量钻井液密度。
331.48g/cm 0.04321.44 cm /0432g .081.9/2438/034.1=+===当量钻井液密度解：钻井液密度增量答：2438m 处的当量钻井液密度是1.48g/cm 3。
7、某井在正常循环时，已知钻井液密度1.2g/cm3垂直井深3000m ，环形空间压力损失1.30Mpa ，求：正常循环时的井底压力？36.581.335.2828Mpa.3530002.18.98.9=+=+==⨯⨯=⨯⨯=环空压力损失钻井液静液压力正常循环时的井底压力垂直井深钻井液密度解：钻井液压力答：正常循环时的井底压力是36.58Mpa 。
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。
井控技术公式
1、 钻井静液柱压力（bar ）=钻井液密度（Kg/L ）×0.0981×垂深（m ）2、 压力梯度（bar/m ）=钻井液密度（Kg/L ）×0.09813、 当量钻井液密度（Kg/L ）=压力梯度（bar/m ）/0.09814、 关井地层压力（bar ）=钻柱内静液柱压力（bar ）+关井立压（bar ）5、 泵输出排量（l/min ）=泵排量（l/stk ）×泵速（SPM ）6、 环空返速（m/min ）=)/l min /l m 环空容积（泵输出排量（7、 等效循环密度（K g/L ）=981.00m bar ⨯）垂深（）环空压耗（+钻井液密度（Kg/L ）8、 包含起钻余量的钻井液密度（Kg/L ）=981.00m bar ⨯）垂深（）安全余量（+钻井液密度（Kg/L ）9、 新泵速下的新泵压（bar ）（近似计算）=原泵压（bar ）×2SPM SPM ⎥⎦⎤⎢⎣⎡）原泵速（）新泵速（ 10、 新钻井液密度下的新泵压（bar ）（近似计算）=原泵压（bar ）×）原钻井液密度（）新钻井液密度（l /Kg Kg/l11、 最大允许钻井液密度（Kg/L ）=+⨯981.00m bar ）套管鞋垂深（）地面漏失压力（测试时钻井液密度（Kg/L ）12、 最大允许关井套压（bar ）=【最大允许钻井液密度（Kg/L ）－在用钻井液密度（Kg/L ）】×0.0981×套管鞋垂深（m ） 13、压井钻井液密度（Kg/L ）=）垂深（）关井立压（m 981.00bar ⨯+原钻井液密度（Kg/L ）14、 初始循环立管压力（bar ）=压井泵速循环压力（bar ）+关井立压（bar ） 15、 终了循环立管压力（bar ）=）原钻井液密度（）压井钻井液密度（）压井泵速循环压力（l /Kg Kg/l bar ⨯16、 关井套压（bar ）={【钻井液密度（Kg/L ）－溢流密度（Kg/L ）】×0.0981×溢流垂深（m ）}+关井立压（bar ） 17、提高钻井液密度所用重晶石量（Kg/L ）=）压井钻井液密度（）原钻井液密度（）压井钻井液密度（l /Kg .24Kg/l l /kg --×4.218、 油气上窜速度（m/hr ）=）钻井液密度（）井口压力增量（kg/l 981.00bar/hr ⨯19、 气体定律 PV1=PV2 20、干起每米压力降（bar/m ）=）钻具排替量（）套管容积（隔水管）钻具排替量（）钻井液密度（l/m l/m /l/m 0981.0l /kg -⨯⨯21、 湿起每米压力降（bar/m ）=）钻具闭端排替量（）套管容积（隔水管）钻具闭端排替量（）钻井液密度（l/m l/m /l/m 0981.0l /kg -⨯⨯22、 干起完剩余的钻铤液面下降（m ）=）套管容积（隔水管）钻铤排替量（）钻铤长（l/m /l/m m ⨯23、 过平衡量消失前干起出钻具（m ）=[]）钻具排替量（）钻井液压力梯度（）钻具排替量（）套管容积（隔水管）过平衡量（l/m m /bar m /l m /l /bar ⨯-⨯24、 保持井底压力恢复到地层压力的放浆量（l ）=）井口压力增量（）地层压力（）溢流体积（）井口压力增量（bar bar l bar -⨯25、 泵入重浆段塞后钻柱内液面下降值(m)=(重浆密度－原浆密度)×原浆密度钻杆内容积）重浆体积（⨯l26、 由于重浆段塞U 型管效应的泥浆池增量=重浆体积（l ）×〔）原浆密度）重浆密度（l /(l /kg kg －1〕27、 隔水管安全余量(kg/l)=[][]）水深（）气隙（）垂深（）海水密度（）水深（）钻井液密度（）水深（气隙m m m l /kg m kg/l m )(--⨯-⨯+m28、 防喷器关闭比=）关闭防喷器所需液压（）井口压力（bar bar29、 防喷器开启比=）开启防喷器所需液压（）井口压力（bar bar 30、 套管浮阀失效时静液压力损失=）环空容积（）套管容积（）未灌浆的套管长度（）套管容积（）钻井液密度（m /l m /l m m /l 981.00l /kg +⨯⨯⨯。
小井眼钻井环空压耗计算与分析
小井眼钻井环空压耗计算与分析一、引言环空压耗即钻井过程中由于钻头在井孔中旋转所产生的摩擦力，在环空间内产生的压力损失。
环空压耗的大小取决于多个因素，包括钻头种类、井眼尺寸、流体性质等。
准确计算和分析环空压耗对于优化钻井过程、提高钻井效率具有重要意义。
二、环空压耗的计算方法1. Darcy-Weisbach 公式Darcy-Weisbach 公式被广泛用于管道流动中的压力损失计算，也可用于小井眼钻井的环空压耗计算。
该公式如下：△P=f(L/D)(v²/2g)其中△P是单位长度的压力损失（Pa/m）f是摩阻系数（无单位）L是流动路径长度（m）D是井眼直径（m）v是流体速度（m/s）g是重力加速度（m/s²）。
2.伯努利方程伯努利方程在不可压缩流体中适用，用于计算流体的压力损失。
小井眼钻井环空压耗计算中，可采用修正的伯努利方程，如下：△P=(ρ/2)(v²₁-v²₂)-ρg(h₁-h₂)其中△P是单位长度的压力损失（Pa/m）ρ是流体密度（kg/m³）v₁是流动进口速度（m/s）v₂是流动出口速度（m/s）g是重力加速度（m/s²）h₁是流动进口高度（m）h₂是流动出口高度（m）。
三、环空压耗影响因素分析1.钻头种类和尺寸不同钻头种类和尺寸的钻头在钻井过程中产生的环空压耗不同。
通常情况下，钻头直径较大、钻头形状复杂的钻头，其环空压耗较大。
2.井眼尺寸井眼尺寸对环空压耗有显著影响。
井眼直径较大，流体通过井眼时的摩擦力较小，环空压耗较小；相反，井眼直径较小，摩擦力较大，环空压耗较大。
3.流体性质流体的粘度、密度等性质也会影响环空压耗的大小。
通常情况下，流体粘度较大、密度较大的情况下，环空压耗较大。
四、环空压耗分析与优化1.实时监测与调整在钻井过程中，通过实时监测井口流体压力等参数，可以及时发现环空压耗异常，结合井深、钻头类型等因素进行调整，以优化钻井过程。
钻井压耗工程公式估算漏层位置
文章编号：1000 − 7393(2023)06 − 0704 − 08 DOI: 10.13639/j.odpt.202310001钻井压耗工程公式估算漏层位置罗黎敏1 谭睿2 耿立军1 李小波3 徐正贤2 闫伟21. 中海石油(中国)有限公司天津分公司；2. 中国石油大学(北京)非常规油气科学技术研究院；3. 中海油安全技术服务有限公司引用格式：罗黎敏，谭睿，耿立军，李小波，徐正贤，闫伟. 钻井压耗工程公式估算漏层位置［J ］. 石油钻采工艺，2023，45（6）：704-711.摘要：钻井作业过程中井漏现象会损害油气储层，引发井塌、井喷、卡钻以及部分井段报废等恶性事件，是制约油气田安全高效开发的技术难题，准确判定漏层位置是现场解决钻井井漏问题的关键。
常规漏层位置确定方法计算复杂、误差大、经济性差，因此基于钻井压耗公式和立压、套压数据提出了一种快速估算漏层位置和喷漏转换时间的方法。
根据入口注入流量、排量、循环压耗和流态数据计算流态摩阻，结合漏失前后立压、套压数据迭代计算漏失层位、确定漏点位置，并根据转喷立压、套压确定漏喷转换时间。
对渤海区域2口漏失井的漏层位置计算发现，估算的漏层位置与现场探明的漏层位置重叠性较高，计算误差低于5.06%，估算漏层范围100%覆盖现场漏失层位；并且立压越大，漏喷转换时间越长。
该方法计算过程方便简洁，降低过多输入参数精度不足带来的误差，可作为漏层位置确定的前置计算方法为现场堵漏作业提供技术支撑。
关键词：钻井；压耗；井漏；漏层位置；立管压力；套管压力； 工程技术中图分类号：TE28 文献标识码： AEstimating the location of leakage layer by drilling pressure loss engineering formulaLUO Limin 1, TAN Rui 2, GENG Lijun 1, LI Xiaobo 3, XU Zhengxian 2, YAN Wei 21. CNOOC (China ) Tianjin Branch Company , Tianjin 300452, China ;2. Unconventional Oil and Gas Science and Technology Research Institute , China University of Petroleum (Beijing ), Beijing 102249, China ;3. CNOOC Safety Technology Service Co., Ltd., Tianjin 300452, ChinaCitation: LUO Limin, TAN Rui, GENG Lijun, LI Xiaobo, XU Zhengxian, YAN Wei. Estimating the location of leakage layer by drilling pressure loss engineering formula ［J ］. Oil Drilling & Production Technology, 2023, 45(6): 704-711.Abstract: The phenomenon of well leakage during drilling operations can damage oil and gas reservoirs, leading to malignant events such as well collapse, blowout, stuck drilling, and scrapping of some sections of the well, which poses a technical challenge in the safe and efficient development of oil and gas fields. Accurately determining the location of formation leakage is crucial for on-site resolution of drilling leakage issues. Conventional methods for determining leakage locations are complex, prone to errors, and economically inefficient. Therefore, a rapid method for estimating the leakage location and the time of leakage transition based on drilling pressure loss formula, standpipe pressure, and casing pressure was proposed. The method involves calculating flow regime friction based on the injected flow rate, displacement, circulating pressure loss, and flow regime, calculating leakage formation and determining leakage location based on the iteration of data from standpipe pressure and casing pressure before and after leakage, and determining the time for leakage transition according to standpipe pressure and casing pressure. The calculated leakage location for two leaking wells in the Bohai Sea region show a high overlap with the confirmed leakage location on site, with a calculation error below 5.06%, and the estimated leakage range 100% covers the on-site leakage locations. Furthermore, as the standpipe pressure第一作者: 罗黎敏(1979-)，2003年毕业于江汉石油学院石油工程专业，现主要从事海上油气田钻完井作业管理和技术研究工作，高级工程师。
常规压井方法
常规压井方法1.1压井原理压井是以“U”型管原理为依据的，利用地面节流阀产生的阻力和井内钻井液柱压力合成的井底压力来平衡地层压力。
在压井过程中，始终保持井底压力略大于地层压力，并保持井底压力不变。
以不变的压井排量向井内打入加重钻井液，随着加重钻井液的增加，节流压力逐渐减小，待加重钻井液返出井口时，节流压力降为零，井眼和地层之间又重新建立了平衡。
1.1.1压井循环时的压力平衡关系P d+P c-P ld+P md=P p+P la=P a+P la+P ma5-1 P d—关井立管压力，MPa。
P c—正常（即开井状态）循环总立管压力，MPa；P ld—钻柱内和钻头水眼循环压耗，P md—钻柱内钻井液静液柱压力，MPa；P p—地层压力，MPa；P la—环空循环压耗，MPa；P a—关井套压，MPa；P ma—环空静液柱压力，MPa；与关井状态压力平衡关系相比，压井节流循环时作用于井底的压力只比环空流动阻力多P la。
通常P la不大，就是在大排量循环时也不会超过1.5MPa。
实际上，P la是使井底压力逐步增加的，压井时有利于平衡地层压力，可忽略不计。
则上式可简化为：P d+P c-P ld+P md=P p=P a+ P ma5-2 那么，压井循环时始终要保持井底压力不变，且略大于地层压力，就可以通过控制相应的循环立管总压力P T来实现。
而循环立管总压力又是通过调节节流阀的开启程度来控制。
可见压井循环时的立管总压力仍可用于判断井底压力。
P T=P d+P c 5-3 式中:P T—关井节流状态循环立管总压力，MPa。
1.1.2压井时应达到的要求（1）压井时要保持压井排量不变，P ld才不变，才能实现作用于井底的压力不变。
（2）压井时井底压力必须略大于地层压力，并保持井底压力不变，使地层流体在重建平衡的过程中，不能重新进入井内。
（3）压井过程中，严格按井控要求和措施施工，不能造成井喷事故。
（4）压井时，不能使井眼受压力过大，要保证不压漏地层，避免出现井下复杂情况和地下井喷。
小井眼钻井环空压耗计算与分析
摘要: 环空水力学是小井眼钻井的关键技术, 通过对钻井水力参数的分析和研究, 结合小井眼钻井的 实际情况, 采用合适的流变模式来描述小间隙环空中的流动规律 . 并应用非牛顿流体力学的基本原 理建立偏心环空螺旋流模型, 对小井眼情况下的环空压耗进行了计算, 进一步对小井眼环空中的压 力损失进行了研究 . 所选择的模型层流时为偏心环空螺旋流模型, 紊流时为考虑广义雷诺数、 范宁摩 阻系数、 水力直径的模型. 分别运用当量直径和水力直径, 层流时通过迭代、 积分, 紊流时通过修正系 数进行了求解, 并与实验和现场数据相比较, 经验证, 此模型基本上满足现场需要 . 结果表明: ①在小 井眼钻井中, 环空中的压力损失远大于常规井; ②钻杆偏心及高转速对环空压耗的影响很明显; ③在 窄的环空间隙, 需要建立准确的环空压耗模型来调整泥浆密度及钻井液的流变性能 . 关 键 词: 小井眼钻井; 环空水力学; 环空压耗; 偏心螺旋流 中图分类号: T E246 文献标识码: A 近年来, 小井眼钻井以其大幅度降低钻井成本 的强大吸引力在国际钻井行业掀起了一股热潮. 小 井 眼钻井并不是一个新概念, 早在 1961 年以前, 国 外就已经钻了约 3200 口以上的平均井深为 1376m 的小井眼. 我国于 20 世纪 60 年代末, 70 年代初也在 吉林油田等地钻了约 800 多口小井眼, 后来都中断 了。 但在 80 年代后期以后, 国外许多公司又重新开 始大力研究和发展小井眼技术, 认为这是 90 年代的 一个重要发展趋势, 甚至是继水平井之后的又一次 石油工业的技术革命. 小 井眼钻井与常规钻井存在着较大的区别, 原 来用于常规井计算环空压耗的模型已不适用于小井 眼钻井, 这主要是由于小井眼钻井的自身特点决定 的 . ( 1) 几何特征: 小井眼钻井的环空间隙比常规井 小 得多, 钻井时为偏心环空, 压耗约占总压耗的 90% 左右 . ( 2) 环空内流体流动特征: 小井眼钻井时 环空内流体为偏心环空螺旋流, 周向速度、 压耗等的 分布都不同于常规钻井. 在 对钻井水力参数分析的基础上, 结合小井眼
钻井井眼循环压耗计算公式
钻具内循环压耗△Pi （MPa） 泥浆塑性黏度μPV(mPa·s)
钻杆内循环压力损耗系数 ki，无因次量
泥浆密度ρd(g/cm3) 排量Q(L/s) 钻杆长度L（m） 钻杆内径d1（mm） θ600 θ300
11.94
48.00
0.000004
1.73 36.00 4460.00 121.36 124.00 76.00
2.00 48.00 3812.00 124.00 76.00 311.20 139.70
井眼环空循环压耗(宾厄姆流体)层流
环空循环压耗△Pa（MPa）
泥浆塑性黏度μPV(mPa·s) 泥浆密度ρd(g/cm3) 排量(L/s) 钻杆长度L（m） θ600 θ300 钻头直径dh（mm） 钻具外径da（mm）
1.67
48.00 2.03 48.00 4460.00 124.00 76.00 311.20 139.70
泥浆屈服值тpy（动切力）
13.41
备注：标黄为需修改参数
井眼环空循环压耗(宾厄姆流体)紊流
环空循环压耗△Pa（MPa） 泥浆塑性黏度μPV(mPa·s)
钻杆内循环压力损耗系数 ka，无因次量
泥浆密度ρd(g/cm3) 排量(L/s) 钻杆长度L（m） θ600 θ300 钻头直径dh（mm）
钻具外径da（mm）
0.39 48.00
0.00000010
钻井压耗计算范文
钻井压耗计算范文钻井压耗计算是石油勘探和开采过程中非常重要的一项工作。
它用于预测钻井过程中的压耗情况，以帮助决策者制定合理的钻井参数，确保钻机能够安全、高效地开展工作。
本文将从钻井压耗计算的背景和原理、计算方法、预测模型等方面进行详细的阐述。
1.背景和原理在钻井过程中，钻头在地层中钻井液的压力作用下进行旋转和切削，从而形成井眼。
钻井液的流动会导致压力损失，通过计算这些压力损失，就可以预测到钻井过程中的压耗情况。
钻井压耗是指钻井液在地下管道中流动时由于压力损失而引起的流体压力降低。
2.计算方法钻井压耗的计算方法主要包括各种计算公式和模型，其中最常用的方法是使用经验公式和流动模型。
（1）经验公式经验公式是根据大量的实际钻井数据总结出来的经验，通过这些公式可以快速估算钻井压耗。
常用的经验公式有Darcy-Weisbach公式、Herschel-Bulkley流变公式等。
（2）流动模型流动模型是通过假设一定的流动状态，利用流体流动的基本物理方程建立的模型。
常用的流动模型有牛顿流体模型、非牛顿流体模型等。
3.预测模型为了进一步提高钻井压耗的预测准确性，研究人员还开发了许多数学模型。
这些模型基于不同的物理和数学原理，通过考虑地层参数、钻井液性质、井眼尺寸、钻头性能等因素，来进行钻井压耗的预测。
常用的预测模型有单相流模型、多相流模型、数值模拟模型等。
4.影响因素钻井压耗的大小受到多种因素的影响。
其中主要因素包括井深、孔隙度、岩性、井眼直径、钻井液性质、流量等。
不同的因素会对钻井压耗产生不同的影响，需要根据具体情况进行综合考虑。
5.应用钻井压耗计算是钻井过程中非常重要的一项工作。
根据钻井压耗的计算结果，可以制定合理的钻井方案和钻井参数，从而确保钻机能够安全、高效地工作。
另外，钻井压耗计算还可以提供给决策者一个对井底压力情况的预测，帮助其制定更加合理的管柱排列和排钻速度。
总结起来，钻井压耗计算是钻井过程中非常重要的一项工作。
压井
循环压力（MPa):
溢流量（L）： 压井排量（L/s): 终了循环压力（MPa）：
最大允许关井套压（MPa）： 初始循环压力（MPa）：
四、压井液从地面到钻头立管总压力变化图
学习情境四
项目四
Ps
井 控
压井作业
Pa
PTi
P Ti =P s +P ci
Pa
1. 司钻法压井的步骤
（2）用原钻井液循环排除溢流
Pcf — 终了循环立压，即用密度为ρml 压井液循环时的压耗。
学习情境四
项目四
井
控
压井作业
二、压井基本数据计算
（7）压井钻井液由地面到达钻头的时间 t1,（分）
1000V1 t1 = 60Qr
（8）压井钻井液由钻头达到地面的时间 t2，（分）
1000V2 t2 = 60Qr
式中： V1、V2 — 钻柱内、钻柱外容积，m3；
PTi
Pa 升高
PTi
Pa
学习情境四
项目四 1. 司钻法压井步骤
PTi
井 控
压井作业
Pa
PTi
P Ti =P s +P ci
Pa
（3）泵入压井液，重建井内 压力平衡（第二循环周） ① 开泵，调节节流阀保持新套压不变，调整泵 速达到压井排量，此时立管压力等于或接近 初始循环立管压力 PTi 。 ② 泵入压井液，调节节流阀使立压在压井液从 地面到钻头的时间内，从初始循环压 PTi 逐 渐降到终了循环立压 PT f 。也可在压井液从 地面到钻头的时间内，调节流阀使套压始终 等于关井立压值，称之为套压控制方式。 ③ 在压井液从井底到地面的时间内，保持立压 不变，套压逐渐降至零。
适用于没有求得循环系统压降Pci时使用。缩短时间， 减少气的影响。Q=iFSn
常用计算公式
—压井钻井液从地面到达钻头所需时间min
—压井钻井液充满环空所需时间min
—压井排量l/s
—钻进时的正常排量l/s
—喷咀流量系数（取0.95）
—当量喷咀直径cm
为喷咀直径cm
—钻具内径cm
—泥浆泵功率Kw
—钻头水马力Kw
—钻头比水马力Kw/cm2
—功率分配值
—钻头冲击力N
—喷咀截面积cm2
—喷射速度m/s
—环空钻井液上返速度m/s
压井计算公式：
地层破裂压力：
最大允许钻井液密度：
钻柱内钻井液静液柱压力：
“U”管原理：
地层压力：
压井所需钻井液密度：
压井循环时的压力平衡关系式：
压井初始循环立管压力：
压井终了循环压力：
压井钻井液到达钻头处所需时间：
压井钻井液充满环空所需时间：
—地层破裂压力Mpa
—压漏地层时的立管压力Mpa
—关井立管压力Mpa
—钻柱内钻井液静液柱压力Mpa
—地层压力Mpa
—关井套管压力Mpa
—环空钻井液静液柱压力Mpa
钻井液加重：
W=
W—所需加重剂数量t。
V—钻井液原体积m3
0—原钻井液密度g/cm3
1—加重剂密度g/cm3
2—加重后钻井液密度g/cm3
钻井液流变性：
= —
Yp=
Gi= 3/2
Gf= 3/2
n=3.32log
=
LC=
3—3rpm读值。
300—300rpm读值。
600—600rpm读值。
—塑性粘度mpa.s。
14.25
指数计算：
— 指数
—转盘转速rpm
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。