井筒气柱压力计算
利用气井环空气柱压力计算井底压力新方法的研究与应用
=×10 - 2 pavgγg L (1. 8 tavg + 491. 67) Z
(8)
在用计算机法求解式 (8) 时 ,需解决天然气偏差
系数的数学解析计算方法 。实践中 , 无论是采用
Gopai V . N . 在文献〔2〕中提出的 Standing - Katz 关
系曲线拟合法 ,或由 Yarboronghl 和 Hall K. R. 以及
排水采气工艺的设计中最具实用意义和推广价值 ,
因为大多数气举装置 ,都是用随井深深度增加而增
加的环空气柱压力而进行设计的 。
将式 (7) 代入式 (1) ,并当 L = L i 时令气井的井 底压力为 pbbf ,我们就可得到利用气井套管环空气 柱压力精确计算井底压力的数学模型为 :
pbbf = pts + pg @L
环空气柱压力精确求解气井井底压力的数学模型 。
在以往类似数学模型求解时 ,常以邻井的气井井底
压力资料或不考虑温度变化与天然气压缩性影响 ,
令 Z = 1 为计算 pbbf赋初值 ,且求解程序繁琐 ,计算 工作量大 ,显得不尽合理 ,特别是对无邻井压力资料
的井的求解带来一定困难 。为此 ,本文在近似求解
模型 。如某气井 ,已知其井深尺寸为 L = L i = 1 524 m , pavg = 6. 55 M Pa , tavg = 50 ℃,γg = 0. 65 ,在 pavg 、 tavg条件下的天然气偏差系数 Z = 0. 9 ,代已知系数
入式 (7) ,则可求得此时套管环空气柱对井底形成的
压力为 :
tavg 、℃表示的法定单位 ,则有 :
pg
@L i
=
1. 875 ×10 - 2 ×3. 280 8 pavgγg L i (1. 8 tavg + 491. 67) Z
一种气井井筒压力的计算方法
油管直径
ｄ
０．０６２ ０／ｍ
油管绝粗糙度
ｅ
１．５２４×１０－ ５
１．３ 拟单相流的井筒压力数值计算过程简介 将式（ ３） 与式（ ２） 比较可知， 被积函数分母有所
不同， ＷＧ 为复合气体的质量流量， ＭＧ 为复合气体的 分子量， ｆＷ 为水的摩阻系数。文献［１］和文献［２］介绍 了有关油折算成气 ， 以 及 气 水 摩 阻 系 ｆｍ 的 求 取 方
３
３
３
３
３
０．２１３ ２３
注： 文献［１］仅提供了终点井底压力
法。式（ ３） 在形式上与式（ ２） 一致， 只是被积函数不 同， 其井筒压力的求解方法与式（ ２） 相同。
２ 计算结果对比
２．１ 单相流（ 气体） 井筒压力计算结果对比 文献［１］提供的单相流气井数据见表 １， 井 筒 压
力计算结果见表 ２。 ２．２ 拟单相流井筒压力计算结果对比
ｃｓ＝Ｉ（Ｐｔｆ＋ΔＰ）－ Ｉ（Ｐｔｆ）≈Ｉ（Ｐｔｆ）ΔＰ
（ ６）
由（ ４） 式和（ ６） 式可知
ｃｓ＝Ｉ（Ｐｔｆ）ΔＰ＝ｓ
（ ７）
根据牛顿拉裴森（Ｎｅｗｔｏｎ－ Ｒａｐｈｓｏｎ）迭代算法， 则有
ｆ（ΔＰ）＝Ｉ（Ｐｔｆ）ΔＰ－ ｓ＝０
（ ８）
收稿日期： ２００７－ ０４－ ２３ 作者简介： 刘玉娟（１９６２－ ），女，四川荣县人，实验师，主要从事石油天然气开采工程实验教学和石油开然气井现场开采方案设计。
Ｐ
Ｐｗｆ
ＺＴ
ｄＰ
! &" $ % $’ Ｐｔｆ
Ｐ ＺＴ
２＋７．６５１×１０－
１６
ｆｍ ｄ５
ＷＧ ＭＧ
２
Ｆｗ
＝０．０３１ ４５γｇＨ
第四部分井筒流体
第四部分 井筒流体力学1单相（气体）流体力学－静止气柱1.1 平均温度和平均气体偏差系数计算方法(4--1)03415.0exp(TZ Hp p g ts ws γ=式中 — 按静止气柱公式计算的井底压力。
关井时为地层压力，开井时为井底流动压力，M Pa ；ws p—静止气柱的井口压力。
关井时为井口最大关井压力，开井时为不流动气柱的井口压力，Mts p Pa ；— 气体相对密度；g γ— 井口到气层中部深度，m;H — 井筒内气体平均绝对温度，K ；T=T 2/)(ws ts T T +，— 静止气柱井口，井底绝对温度，K;ts T ws T — 井筒气体平均压力，M Pa;p=p 2/)(ts ws p p +— 井筒气体平均偏差系数，由两种计算方法Z= 或 =Z ),(T p f Z 2/)(ws ts Z Z +，— 静止气柱井口，井底条件下的气体偏差系数。
ts Z ws Z 已知，计算的步骤如下；ts p ws p （1）首先对赋初值，建议ws p12192)(H p p p ts ts o ws+=（2）根据,和，求p T g γZ（3）代入式（4--1）计算。
如与之差符合规定的精度要求，则即为所求。
Z )1(wsp )1(wsp )(o wsp )1(wsp 反之，继续迭代到符合规定的精度。
如用计算机计算，有多种算法： 可取Z=1为初值；或=取为初值；或规定迭代次数，一)(o wsp ts p 般迭代5次即可满足工程要求。
1.2 Cullender 和Smith 计算方法1.2.1 按井深H 计算（一步法）(4--2)⎰=wstsp p g Idp H γ03415.0(4--3)pZTI =由数值积分（一步梯形法）得：(4--4)H g γ03415.02))((ts ws ts ws I I p p +-≈式中ts tsts ts p T Z I =wsws ws ws p T Z I =其余符号同前。
试油气中若干计算问题
试油气中若干计算问题一．纯气井在已知井口压力时井筒各点压力的计算公式：T ΓT T W M =P i =P 井口。
e 1.251x10-6 Li其中：P 井口: 井口压力P i ：任意点压力ρ ：天然气密度L i ：任意点井深二．套管最大掏空深度根据目前的套管强度和固井情况，如果排液超过一定的深度，提高就可能被压力挤毁，所以需根据油套封固情况，来确定套管许最大掏空深度（如图1所示）ρ当P 外—P ≥S.S 套时套管就会被挤毁油套封固压力主要来自管外泥浆柱，地层压力以及岩石侧压力 ①管外泥浆柱压力水泥封固时由于套管偏心，泥浆性质及顶替效率的影响会使泥浆未顶替出，它会对套管产生挤压力。
②地层压力由于异常高压存在，对于地层压力一般比较难于确定，通常采用钻井时该井段的管外泥浆压力作为地层压力③岩石侧压力两种情况，对于非可塑地层岩侧压力来源上覆岩层压力此时仍可以把管外泥浆柱压力作为套管挤压力，对于可塑性地层（岩盐和钾碱条带分布区）由于岩层的蠕动，套管将承受这些塑性流动的力，需加岩石的侧压系数K注：对于生产井还应考虑注水压力的影响所以计算套管许掏空深度分非可塑地层和可塑地层1非可塑性地层（本计算方法已考虑套管抗挤安全系数）P外=ρ1gh P =ρ2g（h－l）P外-P≤P r/k c——————⑴若采用国际单位P外=ρ1gh=hρ1/101.97mpa(g=9.807)ρ1单位g/cm3h单位 mP=(h-l)ρ2/101.97(同上)其中：P r——抗挤压强度P——抗内压强度代入（1）式可以推出：L≤101.97/ ρ2-h(ρ1-ρ2)取最大值：l=101.97 P r/ k cρ2- h(ρ1-ρ2)/ ρ2其中：h---新确定的套管抗挤薄弱点深度P r---查表可知k c———一般性质1.05-1.10《钻井测试手册》《试油技术规范》取：1.105但是应根据固井，套管磨损程度来确定2可塑性地层将P外=ρ1h/101.97P外= k hρ3/101.97= KG0 h/1000mpa 其中：k—侧压系数一般岩石侧压系数取0.42-0.8之间岩盐层和钾碱层几乎接近于1ρ3——岩石密度G0—上覆岩层压力⒊h值的取值：h一般根据套管下深，异常高压层，岩盐层和钾碱层深度来确定⒋当井内为天然气时，油本部分内容可以算出的最低套压P=Pе 1.251×10-4ρh根据：P外-P h≤P r/ k c可以求出最低套压P=1/е 1.251×10-4ρh(hρ1/101.97-P r/ k c)三.套管最高关井压力由于井筒内流体介质不同，流体压力计算公式不同，故分为两种情况：⒈井内为天然气时，井筒存在两处薄弱环节：①井口裸露段和升高短节②套管抗内压最薄弱段，所以应考虑分别计算取其最小值：①井口部分：P wmax1= P b1/n1②最薄弱段： P wmax2= 1/е 1.251×10-4ρ((根据P外-P h≤P b2/ h2推出)P wmax=min [P wmax1 ×P wmax2]其中：P b1，P b2：分别为井口和套管抗内压强度n1 , n2 : 根据《钻井测试手册》n1=1.5n2=1.05⒉井筒内为液柱（ρ4）时根据：hρ4/101.97＋P套－hρ1/101.97≤P b2/n2推出：P套＝P b2/n2＋h/101.97(ρ1－ρ4)------⑵四.天然气井二项式方程式求无阻流量和计算产量的方法⒈在只知道一个流压P下的气产量Q地层压力P e的情况下可以解决的问题：①根据的推导公式求绝对无阻流量Q ab=②根据无阻流量和二项式方程式求出：P2e－P2＝AQ1＋BQ21P2e－P2ab＝AQ ab＋BQ2abB=[(P2e－P2ab)/Q ab－(P2e－P2)/Q1]/(Q ab－Q g)=P2e－P2/Q－BQ1③根据A、B、P e值可以折算压力下的产量，验证某一井口下产量是否对⒉在可知两个流压P P和两个产量Q Q及P的情况下①可以求出 A B值②可以求出无阻流量③根据A B P e可以折算压力下的产量验证某一井口压力下产量是否对。
含水气井井筒压力计算方法
气体偏差系 数; f g ) ) ) 干气摩 阻系数; qsc ) ) ) 产气 量, m3Pd; d ) ) ) 油 管 内 径, m; Cg ) ) ) 气 体 相对 密
度; p wf ) ) ) 井 底流动 压力, MPa; p tf ) ) ) 井口 油管
流动压力, M Pa。
对含水气井, ( 1) 式改写为
dp Qgw
+
g dH +
f
u2
gw gw
2g
dH
=
0
( 3)
式中: Qgw ) ) ) 气 ) 水两相井流密度, kgPm3 ; f gw ) ) )
气 ) 水井流的摩阻系数; ugw ) ) ) 气 ) 水井流体积流
速, mPs。
[ 作者简介] 杨志伦, 男, 工程师, 1969 年出生, 长期从事气田生产和管理工作。
p sc ZT T sc p
2
F w dH =
0
( 12)
从( 12) 式分离变量积分, 可得到计算高气水比
井井筒压力的公式, 即
p
Qwf p tf
p TZ
dp
p TZ
2
+
1. 324 @
10- 18
2
f gw q sc
5
d
H
Q = 0. 03418 Cg dH 0
Fw
( 13)
从( 13) 式可看出, 如不含水, Fw = 1, 则( 13) 式
g ) ) ) 重 力 加 速 度, mPs2; H ) ) ) 井 深, m; f ) ) )
Moody 摩阻系数; u ) ) ) 气体流速, mPs。
这是一个在任何状态( p , T ) 下都 成立的能量
井筒压力计算报告
本次设计选择按照压力增量迭代的方式来计算。
3
开始
调用已知数据
确定起始点及该点深度、压力、温度、 油井或气井产量和生产气油比等
选取迭代压力增量 ∆h
估计对应于∆h的管长增量 ∆P1
计算∆h间隔内流体的平均温 度、平均压力及对应工况的物性参
根据 Hasan-Kabir 计算该段的压力梯度(������������/������������)������
1
开始
调用已知数据
确定起始点及该点深度、压力、温度、 油井或气井产量和生产气油比等
选取迭代压力增量 ∆������
估计对应于∆������的管长增量 ∆������0
计算∆������0段内流体的平均温 度、平均压力及对应工况的物性参
数
根据 Hasan-Kabir 计算该段的压力梯度(������������/������������)������
物性参数，比如溶解气油比、原油体积系数、原油黏度、气体密度、气体黏度、
混合物黏度及表面张力等。
井下作业常用计算公式
井下作业常用计算公式井下作业公司试油二十七队张新峰一、注水泥塞施工：1、水泥浆体积计算公式：①、()()001.0k 14h 2d -D 2⨯+=π液V 式中：V ——应配水泥浆的体积；LD ——套管外径：mmd ——套管壁厚：mmh ——设计水泥塞厚度：mk ——附加系数（0.3—1.0）②、()⨯-=210H H V 液V KV ——应配水泥浆的体积；LV 0——每米套管内容积；LH 1——注水泥塞时管柱尾深；mH 2——反洗井深度；mK ——取1.5③V=G )(211ρρρρρ--V ——配水泥浆的体积；LG ——所用干水泥用量；Kg1ρ——干水泥密度； 3.15L g K2ρ—— 水泥浆密度；1.853cm gρ——水的密度；13cm g2、干水泥用量：ρρρρρ--=121V GG ——所用干水泥用量；KgV ——配水泥浆的体积；L1ρ——干水泥密度； 3.15L g K2ρ—— 水泥浆密度；1.853cm gρ——水的密度；13cm g3、清水用量：1GV Q ρ-= Q —— 清水用量：LV ——应配水泥浆的体积；LG ——所用干水泥用量；Kg1ρ——干水泥密度； 3.15L gK4、顶替量：附液V V V V H 0111+⨯⎪⎭⎫⎝⎛-=V液V —— 顶替量；LH 1——注水泥塞时管柱尾深；mV ——应配水泥浆的体积；L11V ——套管容积减去油管体积的每米容积；L0v ——油管每米容积；m L二、 垫圈流量计测气U 型管测气计算公式：HG 1T 293178.0Q d 2⋅⋅⋅=式中：Q —— 天然气产量 m 3d —— 垫圈孔直径 mmT —— 热力学温度 （293-摄氏温度）G —— 天然气相对密度 0.62H —— U 型管液柱压差 mm三、压井液密度： )1(102k H p +⨯=ρ式中：ρ=压井液密度；P=地层中部压力；H=地层中部深度；K=附加系数（15%-30%）；四、卡点的计算公式：P ⋅K =λL式中：L ——卡点深度 mλ——油管平均伸长 cmP ——油管平均拉伸拉力，KNK ——计算系数，（Φ73mm 油管2450Φ73mm 钻杆3800 Φ89mm 油管3750）系数的计算：K ＝2.1 X 1 04 X 4π(D 2—d 2)L ：卡点深度（m ）、K ：系数(Φ73mm 油管2450 Φ73mm 钻杆3800 Φ89mm 油管3750)λ：平均伸长量（cm ）、 P ：平均拉力（KN ）。
排液
替喷：
是用密度较小的液体置换井筒内密度较大的液体,
通常称为替喷, 具有自喷能力的井经过替喷后, 即能
自喷油( 气) 或水进入分离器, 求产; 替喷工作液用量 V=2πr2h(1+k) 式中 V———替喷工作液用量，m3； r———套管内径半径，m； h———压井深度，m； k———附加量，取 0-15%。
1、抽汲工具： 1)抽子: 最常用的是水力式抽子。 2) 加重杆:在抽子以上连接2～4m 长的加重杆, 加重杆是直径32～40mm 钢管, 内根据加重的 需要灌铅; 3) 绳帽: 抽汲钢丝绳插入绳帽用灌铅的方法实 现两者的连接, 后来又发明了枣核式绳帽, 使 钢丝绳与绳帽实现可靠的连接。 4) 抽汲绳: 目前使用的抽汲绳大多数是直径 16mm 钢丝绳。
二次替喷
二是对不能自喷
的井, 通过提捞、抽
汲、气举、泵排等方
式将井筒的液体排出,
以降低液柱压力, 使 地层流体流向井筒后 再举到地面, 通常称 为排液。下面介绍几 P地层 P液柱
种常用的排液方式。
一、抽汲提捞排液： （一）、抽汲： 抽汲就是用一种专用工具将井内液体抽出 来, 达到降低井筒内液面、排出井内液体的目 的, 这种工具就是油管抽子。它接在钢丝绳上, 用通井机做动力, 通过地滑车、井架天车、防 喷盒、防喷管, 再下入油管中, 在油管中上下 运动。
6）.起下作业时，必须记清滚筒上钢丝绳的层 数、圈数，且缠紧排齐。下至最大深度时，滚 筒余绳不能少于25圈并且作好记号； 7）.抽汲前必须试下空抽子（无胶皮）或无球 （取出凡尔球）抽子，抽子下深至少要等于设 计抽汲之最大深度； 8）.准确丈量下井钢丝绳、记清抽子下入深度， 并做好记号，不得随意估计
6) 抽子进入液面后下入的抽汲绳长度称为抽子的沉没 度, 抽子最大的沉没度一般不应超过500m。抽汲过程中 应做到慢下快起, 下放速度不应超过2m/ s , 起抽子速 度不小于3m/ s。若采用抽汲求产, 应用定抽汲深度、 定时间间隔、定起抽速度的“ 三定” 方法抽汲。 7）抽汲防喷盒应保证密封, 及时填加密封原料;装有液 压防喷盒的井要及时卸压, 防止防喷盒胶件的磨损或加 液压以提高密封效果; 装有气动防喷盒的井要及时卸压 和充气, 保证其密封性。
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。
液面折算井底压力方法
7 2 .0 0
3 .0 1
2 2 8 4 .6 /2 1 9 2 .2 6
06.10 10:26:45
2 3 .0 2 0
0 .2 1
7 8 .0 0
3 .0 0
2 3 8 4 .6 /2 2 9 2 .2 2
06.10 10:32:18
2 3 .2 3 0
0 .2 1
8 1 .0 0
3 .5 0
06.10 09:56:11
2 0 .8 3 0
0 .2 0
4 3 .2 5
2 .7 1
1 4 8 4 .6 /1 4 0 7 .4 2
06.10 10:02:19
2 1 .3 9 0
0 .2 1
5 3 .0 0
3 .5 8
1 6 8 4 .6 /1 5 9 6 .3 4
06.10 10:08:10
温度（℃）
65 70 75 80 85 90 95 100 105 110 115 120 125 130
水密度
0.9806 0.9779 0.9749 0.9719 0.9687 0.9654 0.962 0.9584 0.9548 0.951 0.9471 0.9431 0.939 0.9348
G 89-4 井 测 压 报 表
测量日期
压力计号 油 层 中 部 /垂 深m 压力计位置
2 0 0 9 .0 6 .1 0 03#
2 5 8 4 .6 /2 4 9 2 .1 8 下到井口
测量类型
流梯
油 嘴 mm
关
电池号
02#
装电池时间
10 日 09:34
测 点 深 度 / 垂 深 2484.6/2392.20 选 用 梯 度 值 M P a/100m
钻机试油井控工作及要求
（一）与钻井作业井控的区别
（1）井控意识不强，违章操作。如“低压井、旧井不会发生井喷”、“井控
设备配套和安装凑合”、“作业工艺简单、几天就完，马虎一点没事”、“井控设备 安装及试压不符合规定要求”、“空井时间过长，无人观察井口”、“洗井不彻底”、 “没有及时发现溢流或发现溢流后不能及时正确关井”。（2）起管柱产生过大的 抽汲力，尤其是带大直径的工具（如封隔器、射孔管柱等）。 （3）起管柱不灌或 没有灌满作业液。（4）片面强调保护油气层而使用作业液密度偏小。 （5）井身
（一）井控风险认识
四年间
八起井喷及失控着火事故
七起发生在试修作业过程中 足见试油及修井作业的井控风险极高 根据案例分析，造成井控事故的主要原因表现为： 1、风险认识不足，研读设计不深； 2、习惯性违章，执行技术措施和要求不力； 3、应急能力不强；
4、粗糙管理，履行职责不够。
（一）井控风险认识
试油井喷失控原因：
+107=142.43MPa 或P地层压力=（1+0.06H/1000）×Pt=（1+0.06×5598/ 1000）×107=142.93 MPa
（一）与钻井作业井控的区别
2.关于压井计算
思考： 已知某井井口关井压力25.0MPa，测试求得产层中部 4500m地层压力为90.0MPa，井底取水样密度1.07g/cm3， 试求关井平稳条件下，井下地层水液面深度是多少，压 井时应选用的压井液密度是多少。 （设附加密度取0.10 g/cm3）
气井井筒流动计算#精选.
第一节 气体稳定流动的能量方程一、气体稳定流动方程气体稳定流动是指在所讨论的的管段内（热力体系内），任何断面上气体的一切参数都不随时间变化，流入和流出的质量守衡，功和热的交换也是一个定值。
22222212111122mgH mu V P E W q mgH mu V P E +++=-++++E ——内能，J ；pV ——膨胀功或压缩功，J ；22mu ——动能，J ； mgH ——位能，J ； q ——气体吸收的热量，J ； W ——外界对气体作的功，J 。
其中u 、p 、V 和g 分别表示流速、压力、体积和重力加速度。
气体稳定流动能量方程：0)(sin =++++w L d dW gdL udu dpθρ对于垂直管，θ=90°，θsin =1 对于水平管，θ=0°，θsin =0 假设dW=0，并用dLρ乘式中每一项来简化方程 在生产井中，井内气体向上流动，沿气流方向压力是逐渐递减的，可写为如下表达式dL L d dL udu g dL dp w )(sin ρρθρ++= 或f acc el dL dpdL dp dL dp dL dp )(）()(++= el dLdp )(——重力压降梯度 （N/㎡）/macc dLdp ）(——加速度压降梯度 f dLdp)(——摩阻梯度二、管内摩阻达西阻力公式是计算管内摩阻的基本公式dL fu L w 22=确定式中的摩阻系数f ，可以借用水力学中介绍的Moody 图1. Colebrook 公式)34.91lg(214.1lg 21fR e de df e +-+= ed——管径与管子绝对粗糙度的比值 e R ——雷诺数；f ——Moody 摩阻系数。
可以覆盖完全粗糙管、光滑管和过渡区三个流态区域，当Re 相当大时转化为完全粗糙管的Nikuradse 公式。
14.1lg 21+=e df2. Jain 公式：)25.21lg(214.119.0e R d e f+-=3. Chen 公式：)lg 0452.57065.3lg(21A R de fe--=其中8981.01098.1)149.7(8257.2)(eR d e A +=上述公式中，雷诺数Re 按照如下公式推导)/()/()/()(3s m kg u m kg s m u m d R g e ⋅⋅⋅=ρ气体相对密度；s a m 气体粘度，u ；m 管径，d ；/m 气体流量，g g 3-⋅---γP d q sc）（10*135.5sc scT P R e =取sc P =0.101MPa ，sc T=293K ，）（10*776.1g2g sc e d q R μγ-=对于de，如果没有相关资料，可以取e=0.00001524m第二节 气体在井筒内流动—井底压力计算一、 气体垂直管流动（1） 从管鞋到井口没有功的输出，也没有功的输入，dW=0（2） 对于气体流动，动能损失相对于总的能量损失可以忽略不计，即udu=0（3） 讨论垂直管流，θ=90°，sin θ=LH=1， dL=dH 考虑以上三点，可以简化为022=++ddHfu gdH dp ρ P ——压力，Pa f ——Moody 摩阻系数；g ——重力加速度，m/s ²； u ——流动状态下的气体流速，m/s ； H ——垂向油管长度，m ； d ——油管内径，m 1）密度在同一状态（p ，T ）下的气体密度为ZTpZRT pM g g 008314.097.28γρ==2）速度某一温度、压力下的流速如果采用实用单位p=MPa 、q SC =m ³/d ，其他单位不变，同时标准状态取为P sc =0.101325MPa ，T sc =293K ，则任意流动状态（P 、T ）下，气体的流速u 可用流量和油管截面积表示为sc g u B u =)1)(4)(1)(101325.0)(293)(86400(2dZ p Tq u B u scsc g π==二、 静止气柱对于静止气柱sc q=0 可以进一部简化气井井筒流动方程dHt dp PZTHg p pwhts⎰⎰=003415.0γ1. 平均温度和平均压缩系数计算方法 假设T= T =常数，Z=Z =常数，即可将T 和Z 从积分号内提出，积分后得ZT H p p g tswh ⋅=γ03415.0ln或ZT Hts wh g ep p ⋅=γ03415.0式中wh p ——静止气柱法计算的井底压力（地层压力或井底流动压力），MPa ；ts p ——静止气柱的井口压力（井口最大关井压力或静止气柱井口压力），MPag γ——气体相对密度； H ——井口到气层中部深度，m ；T ——井筒内气体平均绝对温度，K ； 通过2whts T T T +=计算Z ——井筒气体平均压缩系数，可通过),(T p f Z = 或2whts Z Z Z +=计算求解方法——迭代法显然，已知井口条件下诸参数，都要对未知赋初值数Pws ，用迭代法试算Pws 。
含水气井井筒压力计算方法
出发 ， 运用 两相流 知识 ， 讨论 了模 型推导 中涉及 的气一 水 井流 密度 、 气一 水井 流质量 流量 、 气一 水 井 流体 积流速 、 气一 水 井流 Ｍｏｄ 摩 阻 系数 的计算 方法 ， 出 了各参 数 的实 用公 式 ， ｏｖ 给 将公 式代 入 气体 稳定 流动 能量方 程 ， 出适用 于高 气水 比气 井井 筒压力 计算 的修 正 Ｃ ｌｎｅ 和 Ｓ ｔ 型。 经计 得 ｕｅｄｒ ｌ ｍｉ ｈ模
１ ｄｒ Ｓ ｔ 方 法计算 井筒 压力 的精度 。 ｅ ｅ 和 ｍｉ ｎ ｈ 气井 井筒 气 流 中有气 水 两相 存 在 时 ， 际上 已 实 属 于两相 流体 力 学 研究 范 围 ， 用 现有 的各 种 两 相 应 流计算 方 法 是 可 以解 决 含 水 气 井 井 筒 压 力 计 算 问
维普资讯
第ｌ ６卷
第 ４期
杨志伦 ： 含水 气井 井筒 压力计算方法
５
建模 思路 新颖 之点 在 于运用 气一 液两 相流 知识
４ 气一 水 井流 Ｍｏｄ 摩 阻 系数 的计 算 ． ｏｙ
建立这一模型。对此作假设 ： ①微小 的凝析水滴悬 浮于气流 中， 内气 流是水滴 的载 体 ， 管 气体是 连续 相 ， 滴 是 分散 相 ， 水 气一 液 两 相无 相 对 运 动 ； 从 流 ② 态讲 ， 内两相 流态属 雾状 流 ， 阻损耗 主要 受气相 管 摩 控制 。 模 型推 导 的关键之 处 在于确 定气 一水 井 流 的密 度、 质量流量、 体积流速和 Ｍｏｄ 摩阻系数 的计算 ｏｙ
年 Ｃ ｌｎｅ 和 Ｓ ｉ ｕｅｄｒ ｌ ｍｔ ｈ提出的模 型＿ 至今仍为气 藏 １ 工程 中井筒 压力 计 算 的 首选 方 法 ， 被广 泛应 用 于 干 气井井筒压力计算。天然气藏既使没有边水 或底 水， 天然气 中或 多或 少 都会 有 水 气 冷凝 形 成 的凝 析 水 。天然 气 中含 水 量 的 多 少 ， 接 影 响 采 用 Ｃ １ 直 ｕ．
空气钻井偏心井筒压力及注气量计算
空气钻井偏心井筒压力及注气量计算
空气钻井技术以其诸多优势已经在国内外得到迅速发展和推广,其理论研究也得到了进一步发展,但是到目前为止,基本上所有的理论公式推导都是建立在同心环空的基础之上,没有考虑到钻柱偏心所造成的影响。
本文在深入调研的基础上,从空气钻井偏心工况循环系统分析入手,分别建立了直井段、造斜井段、稳斜井段井筒压力模型,引入了偏心环空当量直径,对正循环系统井筒压力分布公式进行了推导,并以文献[13]中所提供的数据作为原始计算数据,以直井为例,计算了直井井筒沿程水力摩阻系数、压力、流体密度和流速,并对其规律进行分析。
可知偏心度对井筒压力、密度、流速的影响不可忽略,而且环空中流体流速和气体单位体积动能的最低值出现在“关键点”处,而非井底,此处是环空携屑最困难的地方之一。
分别讨论了气体最小动能标准和岩屑沉降末速度标准,以及偏心度、钻速、井底压力、井深和注气量之间的关系。
气举压力计算公式
气举压力计算公式气举是指通过注入气体来减轻液体的密度，从而减小液体对井壁的压力，提高液体的生产率。
气举压力计算公式是用来计算气举过程中所产生的压力的公式，它可以帮助工程师和研究人员更好地理解气举过程，并进行相关的设计和优化。
气举压力计算公式通常包括以下几个方面的因素，气体注入速度、气体注入量、液体密度、管道尺寸和形状等。
下面我们将详细介绍气举压力计算公式的相关内容。
首先，气举压力计算公式中最重要的参数之一是气体注入速度。
气体注入速度越大，产生的气举压力也越大。
气体注入速度可以通过以下公式进行计算：Qg = A V。
其中，Qg代表气体注入速度，A代表气体注入口的面积，V代表气体的流速。
通过这个公式，我们可以计算出气体注入速度，从而进一步计算气举压力。
其次，气举压力计算公式中还包括气体注入量这一因素。
气体注入量越大，产生的气举压力也越大。
气体注入量可以通过以下公式进行计算：G = ρg Vg。
其中，G代表气体注入量，ρg代表气体的密度，Vg代表气体的体积。
通过这个公式，我们可以计算出气体注入量，从而进一步计算气举压力。
此外，液体密度也是气举压力计算公式中的重要参数之一。
液体密度越大，产生的气举压力越小。
液体密度可以通过以下公式进行计算：ρl = m / V。
其中，ρl代表液体密度，m代表液体的质量，V代表液体的体积。
通过这个公式，我们可以计算出液体的密度，从而进一步计算气举压力。
最后，管道尺寸和形状也是影响气举压力的重要因素之一。
管道尺寸和形状的不同会导致气体流动的阻力不同，进而影响气举压力的大小。
一般来说，管道尺寸越大，形状越圆滑，产生的气举压力也越大。
综上所述，气举压力计算公式是一个综合考虑了气体注入速度、气体注入量、液体密度、管道尺寸和形状等因素的公式。
通过对这些因素的计算和分析，我们可以更好地理解气举过程，并进行相关的设计和优化。
希望本文对您有所帮助，谢谢阅读！。
动气柱流压计算
附录1 油管动气柱流动压力计算公式及过程1、计算公式及参数取值根据《试井手册》下册，采用油管动气柱压力计算公式进行渐近计算。
计算公式见式（1）、（2）；有关参数取值见表18。
w fP=式中0.03415gcp cp DsT Z γ= (2)计算参数取值一览表表 182、计算过程（1）求井筒流动气柱的平均温度T cp计算公式T CP=t o+DM/2+273.15 (K) (3)据表14，代入数据，得T CP=315.3K。
（2）求井筒流动气柱平均偏差系数Z cp'对比温度T r=T CP/T C=1.59；对比压力P r'= P wh/P C=7.2。
据T r及P r'，查Standing-Katz图版，天然气偏差系数Z CP'=0.957。
（3）初算近似井底流动压力P wf'据式（1）及式（2），代入有关数据得P wf'=38.949MPa。
（4）求井筒流动气柱的近似平均压力P cp ' 计算公式)(322wh wfwhwfcpP P PP p +'+'= （4）代入有关数据，得P cp '=36.151MPa 。
（5）再算对比压力P r " P r "= P cp '/P C =7.84；对比温度T r 同前，为1.59。
据T r 及P r "查Standing-Katz 图版，天然气偏差系数Z cP "=0.989。
（6）再算井底流动压力P wf "据式（1）及式（2），代入有关数据，得P wf "=38.756MPa 。
（7）求井筒流动气柱的近似平均压力P cp ''计算公式)(322wh wfwhwfcpP P PP p +'+'= （4）代入有关数据，得P cp ''=36.049MPa 。
油气井井筒压力计算
井筒中静压力及其计算
1.3复杂液柱中的流体静压力 泥浆当量密度：
p ρe = 0.052 D
例1.4： 计算例1.3中水泥完全从套管中清除出去后，静态井内条件下10000 ft深度 处的当量密度。 解：
p = 0.052(9.0)(10,000) + 1,266 = 5,946 psi
ρe =
5,946 = 11.4 lb / gal 0.052(10,000)
考虑气柱时压力的变化
0.052 pM dp = dD 80.3 zT
气柱内z值的变化不是很大，我们可以将z 视为常数
M ( D − D0 ) 1, 544 zT
p = p0 e
第一章
第一节 1.2 气柱静压力
油气井井筒压力计算
井筒中静压力及其计算
例1.1 垂直井深为10,000ft的直井中，钻杆内充满了甲烷气体（分子量为 16），环形空间内充满了9.0 Ib/gal的矿化水。假设气体为理想气体，套 压为1,000psi，理想气体的温度为华氏140度，试算出在10,000ft深处管 外与管内压力差值。若钻杆的屈服极限为8,330 psi，圆管是否会由于压 力过高而被破坏？ 解：
1.3复杂液柱中的流体静压力 侵入钻井液中的其它物质的影响 ：
ρ = ρ f (1 − f g ) + ρ g f g =
dp = 0.052 ρdD
( ρ f + MN v ) p p + zN v RT
∫
D2
D1
dD = ∫
p2
p1
p + zN v RT dp 0.052( ρ f + MN v ) p
1.3复杂液柱中的流体静压力