钻井液现场有关计算
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。
钻井液流变参数的计算及应用
钻井液流变参数(塑性粘度,动切力,静切力,n,k)的测量与计算钻井液的流变参数与钻井工程有着密切的关系,是钻井液重要性能之一。
因此,在钻井过程中必须对其流变性进行测量和调整,以满足钻井的需要。
钻井液的流变参数主要包括塑性粘度、漏斗粘度、表观粘度、动切力和静切力、流性指数、稠度系数等。
一、旋转粘度计的构造及工作原理旋转粘度计是目前现场中广泛使用的测量钻井液流变性的仪器。
它由电动机、恒速装置、变速装置、测量装置和支架箱体等五部分组成。
恒速装置和变速装置合称旋转部分。
在旋转部件上固定一个能旋转的外筒。
测量装置由测量弹簧、刻度盘和内筒组成。
内筒通过扭簧固定在机体上、扭簧上附有刻度盘,如图4—1所示。
通常将外筒称为转子,内筒称为悬锤。
测定时,内筒和外筒同时浸没在钻井液中,它们是同心圆筒,环隙1mm左右。
当外筒以某一恒速旋转时,它就带动环隙里的钻井液旋转。
由于钻井液的粘滞性,使与扭簧连接在一起的内筒转动一个角度。
根据牛顿内摩擦定律,转动角度的大小与钻井液的粘度成正比,于是,钻井液粘度的测量就转变为内筒转角的测量。
转角的大小可从刻度盘上直接读出,所以这种粘度计又称为直读式旋转粘度计。
转子和悬锤的特定几何结构决定了旋转粘度计转子的剪切速率与其转速之间的关系。
按照范氏仪器公司设计的转子、悬锤组合(两者的间隙为1.17mm),转子转速与剪切速率的关系为:1 r/min=1.703s-1(4-1)旋转粘度计的刻度盘读数θ (θ为圆周上的度数,不考虑单位)与剪切应力τ(单位为Pa)成正比。
当设计的扭簧系数为3.87×10-5时,两者之间的关系可表示为:τ=0.511θ (4-2)旋转粘度计有两速型和多速型两种。
两速型旋转粘度计用600 r/min和300 r/min这两种固定的转速测量钻井液的剪切应力,它们分别相当于1022s-1和511s-1的剪切速率(由式4-1计算而得)。
但是,仅在以上两个剪切速率下测量剪切应力具有一定的局限性,因为所测得的参数不能反映钻井液在环形空间剪切速率范围内的流变性能。
实用钻井液计算公式
石油钻井液计算公式1.粘土量的计算:W土=γ土V泥(γ泥-γ水)/(γ土-γ水)2.水量的计算:Q水= V泥- W土/γ土式中:W土——所需粘土的重量, kgV泥——所需泥浆量,m3;γ水——水的密度kg/ m3 ,γ土——粘土的密度kg/ m3 ,γ泥——泥浆的密kg/ m3 ,Q水——所需水量m33.加重计算:W加=γ加V原(γ重-γ原)/(γ加-γ重)式中:W加——所需加重剂的重量γ原——加重前的泥浆密度γ重——加重后的泥浆密度γ加——加重剂的密度V原——加重前的泥浆体积4.稀释计算Q= V原(γ原-γ稀)γ水/(γ稀-γ水)式中:Q——所需水量V原——原泥浆体积γ原——原泥浆密度γ稀——稀释后的泥浆密度γ水——所加水的密度5.循环周计算T=(V井-V柱)/60Q泵式中:T——泥浆循环一周的时间minV井——井眼容积lV柱——钻柱体积lQ泵——泥浆泵排量,l/s6.泥浆上返速度计算V返=12.7 Q泵/(D井2-D柱2)式中:V返——泥浆上返速度, m/sQ泵——泥浆泵排量l/sD井——井径, cmD柱——钻柱外径, cm7.井漏速度计算V漏=Q漏/t时式中;V漏——漏失速度, m3/hQ漏——在某段时间里的漏失量, m3t时——漏失时间h8.流变参数计算(1) 表观粘度:A V=1/2Ø600 (mpa.s)(2) 塑性粘度: PV= Ø600- Ø300 (mpa.s)(3) 动切力: YP=0.478(Ø300-PV) (pa)(4) 流性指数: n=3.322lg(Ø600/ Ø300)(5)稠度系数: K=0.478 Ø300/(511n) (pa.s n) 9. 油气上窜速度(迟到时间法)的计算V=(H油-H钻头t/t迟)/t静式中:V: 油气上窜速度,m/s;H油:油气层深度,m;H钻头:循环钻井液时钻头所在深度,m;t迟:井深(H钻头)米时的迟到时间,min;t:从开泵循环至见油气显示的时间,min;t静:静止时间,即上次起钻停泵至本次开泵的时间,min。
钻井液性能现场测试方法
钻井液性能现场测试方法一.钻井液密度仪器:钻井液密度计操作步骤1将底座放在水平面上2将样品注入洁净的样品杯中,盖上杯盖并确保有钻井液从小孔冒出,压紧杯盖.3冲洗或擦干净杯外部4将臂梁上的刀口放在底座的刀垫上,移动游码使之平衡5从样品杯一侧读取刻度值6记录7清洗密度计样品杯二.马氏漏斗粘度仪器: 马氏漏斗带刻度泥浆杯秒表操作步骤1清洁漏斗和泥浆杯2用手指堵住漏斗的出口管,将样品注入直立的漏斗内,达到筛网底部为止(应有1500毫升)3移开手指并按下秒表,测量钻井液流入杯中达到1夸脱或1升的刻度线所用时间4记录以秒为单位的马氏漏斗粘度三.钻井液的表观粘度,塑性粘度,屈服值和静切力仪器:直读式旋转粘度计秒表操作步骤1将泥浆样品注入样品杯中,使粘度计的转筒侵入到钻井液中时液面刚好达到外筒刻度线2使外筒以600RPM的转速旋转,读取记录表盘上恒定的刻度值,记为Ф600.3将转速该为300RPM,读取记录为Ф300.4将转速改为600转,转动10秒以上,后静止10秒,立即开启仪器使其以3转速转动,读取开始转动时的最大值,记为G10” .5再以600转速转动10秒以上,后静止10分钟,立即开启仪器使外筒以3转速旋转,读取开始旋转时指针最大值,记为G10’.6测量完毕后及时清洗内外转筒并擦干净.计算A表观粘度:A V(cp)= Ф600/2 B塑性粘度:PV(cp)= Ф600-Ф300C屈服值:YP(lb/100ft2)= Ф300-PV D 初切力: G10” (lb/100ft2)E终切力: G10’.(lb/100ft2)四.钻井液室温中压滤失量(API失量量)仪器:API失水仪滤纸秒表带刻度量筒钢板尺压力源操作步骤1确保各部件清洁干燥,密封垫圈未变形或损坏2 将样品注入过滤杯中,液面距杯子密封端约1厘米,放好滤纸,盖上过滤盖压紧.3 在过滤杯排出管下面放好量筒以便接收滤液4 迅速加压,并释放压力到杯中,当第一滴滤液开始出现时,按动秒表记录时间,在7.5分钟或30分钟记录滤液体积(2倍7.5分的体积也为此次滤液体积)5 保留所得滤液,以备后用6 释放杯中压力,小心拆开杯盖,倒掉泥浆,取出滤纸,小心用缓慢的水流冲去滤饼表面泥浆,用钢板尺测量滤饼厚度,精确到1毫米.五.钻井液高温高压滤失量仪器:高温高压失水仪滤液接收器压力源过滤介质计时器温度计量筒高速搅拌器钢板尺(一)实验温度低于150度的操作步骤1将温度计插入加热套,预热到所需实验温度高6度,保持恒温;2将高速搅拌10分钟后的钻井液注入过滤杯中,液面距顶部13毫米,装上滤纸;3安装好过滤杯并关紧上下阀杆,放入加热套内,插上温度计;4将滤液接收器连接到过滤杯底部阀杆上并锁好.将可调节压力的调压器连接压力源并安装到上部阀杆上,锁好.4 在上下阀杆关紧后分别调节上下压力调节器到100PSI(690 千帕).打开上部阀杆,将压力释放到过滤杯内.维持此压力到达所需温度,保持此温度恒定;5温度达到后,将顶部压力增加到600PSI,并同时打开底部阀杆开始收集滤液,计时开始,在保持实验温度在正负3度范围内,收集滤液30分钟.如果测定中,接受器的回压器超过100PSI,可小心地从滤液接受器中排除一部分滤液,使压力降到100PSI.;6记录滤液体积,实验温度,压力和时间;7 实验完后,关紧上下阀杆,压力调节器释放压力;8 在确保上下阀杆关闭的情况下,拆除滤液接收器和压力调节器,设法使过滤器杯冷却至室温,保持过滤杯垂直向上,小心打开阀杆,释放出杯内的压力(不能对身体),然后打开杯盖,倒掉钻井液,取出滤饼,用缓慢水流冲洗滤饼表面疏松物质,用钢板尺测量滤饼厚度.最后清洗过滤杯各个部件.计算和记录: 滤失量:HTHP FL(毫升)=2*(滤液体积/30分钟)滤饼厚度(毫米)=钢板尺测量值六.钻井液的PH值试剂: PH广泛试纸和精密PH试纸操作步骤1 取一条PH试纸放进待测样品表面,当液体侵透PH试纸时(30秒内)取出试纸;2 与色标进行比较,确定颜色相同的色标,读取其代表的PH值;3 如果广泛PH试纸颜色不好识别,可用近似范围的精密PH试纸进行测定.七.钻井液水,油和固相含量仪器:蒸馏仪带刻度量筒钢丝毛试管刷专用刮刀操作步骤1 将除去了堵漏材料和大的钻屑的样品注入蒸馏杯;2 在蒸馏杯上部蒸馏室里填充适量钢丝毛;3 小心盖上蒸馏杯盖,后按装到蒸馏器上,进行加热,并在下部排出管下面放置接收冷凝器的量筒,直到无冷凝液滴出后10分钟停止加热;4 冷却到室温后,读取水和油的体积,最后清洁蒸馏仪.计算钻井液含水量Vw(%)=100*(蒸馏出水体积,毫升)/样品体积,毫升钻井液含油量V o(%)=100*(蒸馏出油体积,毫升)/样品体积,毫升钻井液固相含量Vs (%)=100-(Vw+V o)八.钻井液含砂量仪器含砂量测定仪操作步骤1 将样品注入玻璃测定管内到”泥浆”标记处,再加水到另一标记处;2 用拇指堵住管口激烈震荡,将上层稀液倒入200目小筛上,滤出液体,再给玻璃管里加水,冲洗出管里固体颗粒并倒入小筛里,反复直到管内干净为止;3 用水冲洗筛里砂子以出去残留的钻井液;4 将筛子反转套在漏斗上,用小流水冲洗筛子使砂子冲入玻璃测量管中;5 静置测量管,使砂子沉降,从玻璃测量管刻度读出砂子的体积百分数.九.钻井液搬土含量仪器烧杯移液管电炉玻璃棒滤纸操作步骤 1 取一毫升钻井液加10毫升蒸馏水+10毫升3%的双氧水+0.5毫升5N硫酸;2 微沸10分钟(不要蒸干) ,视烧杯大小加适量蒸馏水;3 用亚甲基蓝溶液滴定,每次加0.5毫升摇荡30秒;4 用玻璃棒点滴直到发现边缘出现蓝色环,再加0.5毫升点滴检验,仍然出现蓝色环为止;5 记录检验前所用亚甲基蓝溶液体积.计算搬土含量=14.25*所用亚甲基蓝溶液体积十.氯离子含量操作步骤1 取一毫升滤液,加5~10毫升蒸馏水;2滴加4~6滴铬酸钾试剂3 滴加几滴酚酞;(有时不加)4 用移液管取硝酸银进行滴定,直到黄色刚好变为橙红色并在30秒不消失为止. 计算氯离子含量=10000X(所用硝酸银体积,毫升)十一.钙离子含量操作步骤1取一毫升滤液,加5~10毫升蒸馏水;2 滴加几滴缓释剂,加一毫升NaOH溶液;3 加适量钙试剂;4 用EDTA溶液滴定至到红色刚变为蓝色,并不在消失。
钻井液现场有关计算
钻井液现场有关计算1、表观粘度公式:A V=1/2×∮600式中:A V——表观粘度,单位(mPa.s)。
∮600 —— 600转读数。
2、塑性粘度公式:PV= ∮600 -∮300式中:PV——塑性粘度,单位(mPa.s)。
∮600 —— 600转读数。
∮300 —— 300转读数。
3、动切力(屈服值)公式:YP= 0.4788×(∮300-PV)式中:YP——动切力,单位(Pa)。
PV——塑性粘度,单位(mPa.s)。
∮300 —— 300转读数。
例题1:某钻井液测得∮600=35,∮300=20,计算其表观粘度、塑性粘度和屈服值。
解:表观粘度:A V=1/2 ×∮600=1/2×35=17.5(mPa.s)塑性粘度:PV= ∮600-∮300=35-20=15(mPa.s)屈服值:YP=0.4788×(∮300-PV)=0.4788×(20-15)=2.39(Pa)答:表观粘度为17.5mPa.s,塑性粘度15mPa.s,屈服值为2.39Pa。
4、流性指数(n值)公式:n= 3.322×lg(∮600÷∮300)式中:n ——流性指数,无因次。
∮600 —— 600转读数。
∮300 —— 300转读数。
5、稠度系数(k值)公式:k= 0.4788×∮300/511n式中:k ——稠度系数,单位(Pa.S n)。
n ——流性指数。
∮300 —— 300转读数。
例题2:某井钻井液测得∮600=30,∮300=18,计算流性指数,计算稠度系数。
解:n=3.32×lg(∮600/∮300)=3.32×lg(30/18)=0.74K=0.4788×∮300/511n=0.4788×18/5110.74=0.085(Pa.s0.74)答:流性指数是0.74 。
稠度系数为0.085Pa.s0.74。
钻井液基本知识
钻井液基本知识钻井液就是用于钻井的流体,在钻井中的功用:1、清洗井底,悬浮携带岩屑,保持井眼清洁。
2、平衡地层压力,稳定井壁、防止井塌、井喷、井漏。
3、传递水功率、以帮助钻头破碎岩石。
4、为井下动力钻具传递动力,5、冷却钻头、钻具。
6、利用钻井液进行地质、气测录井。
钻井液常规性能对钻井工作有很大的影响。
一、钻井液密度1、钻井液密度概念:单位体积钻井液的质量称为钻井液的密度,其单位就是克/厘米3(g/cm3)常用符号表示。
现场一般用钻井液密度计测定钻井液的密度。
2、钻井液密度的计算公式P=(P地×102)÷H+PeP----钻井液密度g/cm3式中:P地----地层压力MPaH-----井深mPe-----附加密度、油层附加0、05—0、1气层附加0、07—0、15由于起钻时可能产生抽吸或液面下降,另外,气体进入井内,也会引起液柱压力降低,因此钻井液密度要有附加值。
3、钻井液密度与钻井工作的关系:在钻井作业中,钻井液密度的作用就是通过钻井液柱对井底与井壁产生压力,以平衡地层中油、气压力与岩石侧压力、防止井喷、保护井壁,同时防止高压油气水侵入钻井液,以免破坏钻井液的性能引起井下复杂情况,在实际工作中,应根据具体情况,选择恰当的钻井液密度,若钻井液密度过小,则不能平衡地层流体压力,与稳定井壁,可能引起井喷、井塌、卡钻等事故,若钻井液密度过大则压漏地层,并易损害油气层。
钻井液对钻速有很大的影响,密度大液柱压力也大,钻速变慢,因钻井液柱压力与地层压力之间的正压差使岩屑的清除受到阻碍。
造成重复破碎,降低钻头破碎岩石的效率,使钻速下降,通常在保证井下情况正常的前提下,为了提高钻速,应尽量使用低密度钻井液。
二、钻井液粘度1、钻井液的粘度概念:钻井液粘度就是指钻井液流动时,固体棵粒之间,固体颗粒与液体分子之间,以及液体分子之间内摩擦的总反映,钻井液粘度可用漏斗粘度计与旋转粘度计进行测定,由于测定的方法不同,有不同的粘度值,现场常采用漏斗粘度计测量钻井液的粘度,单位就是秒。
钻井液常规性能测定及常用钻井液计算公式
钻井液常规性能测定一.密度的测定1、按平安检查表内容检查仪器,确保仪器平安可靠。
2、将钻井液加热到所需温度。
3、在密度计的杯中注满钻井液,盖上杯盖慢慢拧动压紧。
4、用手指压住杯盖小孔,用清水冲洗并擦干样品杯。
5、把密度计的刀口放在底座的刀垫上,移动游码直到平衡,记录读值。
6、将密度计冼净擦干备用。
二.测定马氏漏斗粘度1、按平安检查表内容检查仪器,确保仪器平安可靠。
2、将漏斗悬挂在墙上,且保证垂直;量杯置于漏斗流出管下面。
3、用手指堵住漏斗流出管下口,将搅拌均匀的泥浆倒入漏斗至筛网底;放开手指,同时启动秒表,待泥浆流满量杯到达它的边缘时,按停秒表。
秒表所示时间即为泥浆粘度,单位为s。
4、使用完毕,将仪器洗净擦干。
三.流变的测定〔ZNN-D6六速旋转粘度计〕1、按平安检查表内容检查仪器,确保仪器平安可靠。
2、使用前检查读数指针是否对准刻度盘“0〞位,落下托盘,装配好内、外筒。
3、将搅拌均匀的泥浆倒入样品杯至刻度线、将样品杯置于托盘上,上升托盘使液面至外筒刻度线,拧紧托盘手轮。
4、调整变速手把和转速开关,迅速从高到低进行测量,待刻度盘稳定后,分别读取各转速下刻度盘的偏转格数。
5、测量完毕,落下托盘,卸下外筒,将内、外筒及样品杯洗净擦干。
四.钻井液失水的测定1、按平安检查表内容检查仪器,确保仪器平安可靠。
2、用手指堵住泥浆杯底部小孔,将搅拌均匀的泥浆倒入杯内至刻度线处,按顺序放入“O〞型密封圈、滤纸、杯盖和杯盖卡,将杯盖卡旋转90°并拧紧旋转手柄。
3、将组装好的泥浆杯组件倒置嵌入气源接头并旋转90°;将量筒置于失水仪下方并对准滤液流出孔。
4、调节气源压力至0.7MPa,翻开气源手柄并同时启动秒表,收集滤液于量筒之中。
5、当秒表指示为30min时,将悬于滤液流出孔的液滴收集于量筒之中并移开量筒,此量筒中液体体积即为滤失量。
6、关闭气源手柄,放出泥浆杯中余气;卸下泥浆杯组件,倒去泥浆并洗净擦干。
钻井液现场有关计算
钻井液现场有关计算1、表观粘度公式:AV=1/2×∮600式中:AV——表观粘度,单位(mPa.s)。
∮600 —— 600转读数。
2、塑性粘度公式:PV= ∮600 -∮300式中:PV——塑性粘度,单位(mPa.s)。
∮600 —— 600转读数。
∮300 —— 300转读数。
3、动切力(屈服值)公式:YP= 0.4788×(∮300-PV)式中:YP——动切力,单位(Pa)。
PV——塑性粘度,单位(mPa.s)。
∮300 —— 300转读数。
例题1:某钻井液测得∮600=35,∮300=20,计算其表观粘度、塑性粘度和屈服值。
解:表观粘度:AV=1/2 ×∮600=1/2×35=17.5(mPa.s)塑性粘度:PV= ∮600-∮300=35-20=15(mPa.s)屈服值:YP=0.4788×(∮300-PV)=0.4788×(20-15)=2.39(Pa)答:表观粘度为17.5mPa.s,塑性粘度15mPa.s,屈服值为2.39Pa。
4、流性指数(n值)公式:n= 3.322×lg(∮600÷∮300)式中:n ——流性指数,无因次。
∮600 —— 600转读数。
∮300 —— 300转读数。
5、稠度系数(k值)公式:k= 0.4788×∮300/511n式中:k ——稠度系数,单位(Pa.S n)。
n ——流性指数。
∮300 —— 300转读数。
例题2:某井钻井液测得∮600=30,∮300=18,计算流性指数,计算稠度系数。
解:n=3.32×lg(∮600/∮300)=3.32×lg(30/18)=0.74K=0.4788×∮300/511n=0.4788×18/5110.74=0.085(Pa.s0.74)答:流性指数是0.74 。
稠度系数为0.085Pa.s0.74。
钻井液常规计算公式
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。
钻井液现场有关计算
钻井液现场有关计算1、表观粘度公式:AV=1/2×∮600式中:AV——表观粘度,单位(mPa.s)。
∮600 —— 600转读数。
2、塑性粘度公式:PV= ∮600 -∮300式中:PV——塑性粘度,单位(mPa.s)。
∮600 —— 600转读数。
∮300 —— 300转读数。
3、动切力(屈服值)公式:YP= 0.4788×(∮300-PV)式中:YP——动切力,单位(Pa)。
PV——塑性粘度,单位(mPa.s)。
∮300 —— 300转读数。
例题1:某钻井液测得∮600=35,∮300=20,计算其表观粘度、塑性粘度和屈服值。
解:表观粘度:AV=1/2 ×∮600=1/2×35=17.5(mPa.s)塑性粘度:PV= ∮600-∮300=35-20=15(mPa.s)屈服值:YP=0.4788×(∮ 300-PV)=0.4788×(20-15)=2.39(Pa)答:表观粘度为17.5mPa.s,塑性粘度15mPa.s,屈服值为2.39Pa。
4、流性指数(n值)公式:n= 3.322×lg(∮600÷∮300)式中:n ——流性指数,无因次。
∮600 —— 600转读数。
∮300 —— 300转读数。
5、稠度系数(k值)公式:k= 0.4788×∮300/511n式中:k ——稠度系数,单位(Pa.S n)。
n ——流性指数。
∮300 —— 300转读数。
例题2:某井钻井液测得∮ 600=30,∮ 300=18,计算流性指数,计算稠度系数。
解: n=3.32×lg(∮600/∮300)=3.32×lg(30/18)=0.74K=0.4788×∮300/511n=0.4788×18/5110.74=0.085(Pa.s0.74)答:流性指数是0.74 。
稠度系数为0.085Pa.s0.74。
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。
钻井液常用计算公式
--钻杆直径,mm(in);
--井内钻井液密度,g/cm3(ppg);
--与采用单位有关的系数。当采用所列法定计量单位时, =1.457;当采用括号内英制单位时, =1。
(3)由屈服值估算环形空间压力损失(层流时)的经验公式:
式中:
--环形空间压力损失,MPa(psi);
--原有钻井液的密度,克/厘米3(g/cm3)
--水的密度,克/厘米3(g/cm3)
--加水后钻井液的密度,克/厘米3(g/cm3)
--原有钻井液的体积,米3(m3)
2、两种不同密度钻井液混合后的密度
式中:
---混合后钻井液的密度,g/cm3(ppg)
--混合前第一种钻井液的密度,g/cm3(ppg)
式中:
---钻井液中大于1微米的细颗粒固相含量,kg/m3(ppb);
---钻井液中小于1微米的细颗粒固相含量,kg/m3(ppb);
---钻井液中总的固相含量,kg/m3(ppb)
(3)求出对照井和当前井的细颗粒固相含量和粗颗粒固相含量以后,再代入下面的公式估算当前井的机械钻速,将它与对照井的机械钻速对照便可了解机械钻速的变化情况:
--钻杆直径,mm(in);
--平衡地层压力所需的钻井液密度,g/cm3(ppg);
--与采用单位有关的系数。当采用所列法定计量单位时, =1.457;当采用括号内英制单位时, =1。
(2)由屈服值估算当量循环密度的经验公式:
式中:
--当量循环密度,g/cm3(ppg);
--钻井液屈服值,Pa(1b/100ft2);
(略)
(4)若与清水钻井相比,则当前井机械钻速降低的百分数可由下式计算。(略)
6、利用屈服值进行的经验计算
钻井液常用计算公式
1、钻井液配制与加重的计算
(1)配制低密度钻井液所需粘土量
式中:
---所需粘土重量,吨(t);
--粘土密度,克/厘米3(g/cm3)
--水的密度,克/厘米3(g/cm3)
--欲配制的钻井液的密度,克/厘米3(g/cm3)
欲配制的钻井液的体积,米3(m3)
(2)配制低密度钻井液所需水量
式中:
---所需水量,米3(m3);
--与LGS采用单位有关的系数。当采用法定计量单位时, =2.853;当采用英制单位时, =1。
(8)低密度固相体积百分含量的最佳值可由下式进行估算:
式中:
--低密度固相最佳体积百分含量,%;
--钻井液的密度,克/厘米3(ppg);
--钻井液中含油量,%(体积);
--钻井液滤液的氯根含量,mg/l(ppm)。
--原有钻井液的密度,克/厘米3(g/cm3)
--水的密度,克/厘米3(g/cm3)
--加水后钻井液的密度,克/厘米3(g/cm3)
--原有钻井液的体积,米3(m3)
2、两种不同密度钻井液混合后的密度
式中:
---混合后钻井液的密度,g/cm3(ppg)
--混合前第一种钻井液的密度,g/cm3(ppg)
---加重材料的体积百分比,%;
其余各项符号的说明同上一个公式一样。
(3)搬土含量的校正
式中:
--钻井液中全部低密度固相的平均阳离子交换容量,
---钻井液中校正搬土的体积百分比,%;
---钻井液中低密度固相体积百分比,%;
--钻井液中钻屑体积百分比,%;
---钻井液亚甲基蓝试验测定的当量搬土含量,kg/m3(磅/桶)
式中:
---钻井液中小于1微米的细颗粒固相含量,kg/m3(ppb);
最常用钻井液计算公式
钻井液有关计算公式一、加重:W=γ0(γ2-γ1)/γ0-γ2W:需要加重1方泥浆的数量(吨)γ0:加重料密度γ1:泥浆加重前密度γ2:泥浆加重后密度二、降比重:V=(γ原-γ稀)γ水/γ稀-γ水V:水量(方)γ原:泥浆原比重γ稀:稀释后比重γ水:水的比重三、配1方泥浆所需土量:W=γ土(γ泥-γ水)/γ土-γ水γ水:水的比重γ泥:泥浆的比重γ土:土的比重四、配1方泥浆所需水量:V=1-W土/γ土γ土:土的比重W土:土的用量五、井眼容积:V=1/4πD2HD:井眼直径(m)H:井深(m)六、环空上返速度:V返=12.7Q/D2-d2Q: 排量(l/S)D: 井眼直径(cm)d: 钻具直径(cm)七、循环周时间:T=V/60Q=T井内+T地面T: 循环一周时间(分钟)V: 泥浆循环体积(升)Q: 排量(升/秒)八、岩屑产出量:W=πD2*Z/4W: 产出量(立方米/小时)Z: 钻时(机械钻速)(米/小时)D: 井眼直径(米)九、粒度范围粗 粒度≥2000μ中粗 粒度2000-250μ中细 粒度250-74μ细 粒度74-44μ超细 粒度44-2μ胶体 粒度≤2μ粘土级颗粒 粒度≤2μ砂粒级颗粒 粒度≥74μ十、API 筛网规格:目数 孔径(μ)20838 30541 40381 50279 60234 80178 100140 120 117十一、除砂器有关数据除砂器:尺寸(6-12″) 处理量(28-115立方米/小时) 范围(除74μ以上) 除砂器:尺寸(2-5″) 处理量(6-17立方米/小时) 范围(除44μ以上)十二、极限剪切粘度:η∞=1.1952*(600θ-100θ)2十三、卡森动切力: τc =1.512*(1006θ-600θ)2十四、流变参数PV=θ600-θ300 (mPa.S)AV=1/2θ600 (mPa.S)YP=0.479(θ300 —PV) (Pa ) n=3.322log 300600θθ K=θ300*(500)1-n (mPa.S n )十五、钻具替换体积:V=W 钻具重*0.12438 (m 3/100m)W 钻具重:kg/m十六、井眼容积: V=D 2/2 (m 3/1000m) D:井眼直径(ft)十七、泥浆液柱压力梯度:P 压梯=D 密度*9.808(Pa/m)D 密度:泥浆密度 (kg/m 3)。
最全常用钻井液计算公式速算表
常用钻井液计算公式速算表一、泵排量的换算二、井眼容积的换算三、环空上返速度V上(m/s)的计算V上=1274Q/(D2-d2)其中:Q——泵排量(L/S);D——钻头直径(mm);d——钻杆直径(mm)。
四、迟到时间T迟(min)的计算T迟=H/(V上)+△T 其中:H——井深(m);△T——岩屑下沉时间(5--10min)。
五、下行时间T下(min)的计算T下=9.2H/(60Q) 其中:H——井深(m);Q——泵排量(L/S)。
六、循环周时间T周(min)的计算T周=V/(60Q)其中:V——循环量(m3);Q——泵排量(L/S)。
七、加重计算G(t)=Vρ加(ρ后-ρ前)/(ρ加-ρ后)其中:V——钻井液体积(m3);ρ加————加重材料密度(g/ m3);ρ后————加重后钻井液密度(g/ m3);ρ前————加重前钻井液密度(g/ m3)。
八、流性参数的计算AV=Ф600/2 PV=Ф600-Ф300 YP=AV-PV n=3.3221g(Ф600/Ф300) k=0.511Ф300/511nη=[1.195(Ф6001/2-Ф1001/2)]2表层钻井液配方表层及导管钻进严格按《苏里格气田表层钻井液技术》执行,打导管采用白土浆小循环,导管打完后固定、找正、坐实、水泥回填,侯凝2-3小时,开钻过程中监控导管情况。
若流砂层未封住(流沙层50米以上),采用白土浆钻井,0.1%CMC+5-6%白土,密度:1.03---1.05g/cm3,粘度:40-50s ;钻穿流沙层50-80米之后,采用低固相钻井液体系,密度:1.01---1.03g/cm3,粘度:31-35s。
若流砂层已完全封住,用清水聚合物钻井液体系,配方为0.2%CMP +0.2%ZNP-1。
钻井液性能:密度:1.00---1.02g/cm3,粘度:31-32s。
钻井现场常用计算
钻井现场常用计算1、井底压力:P m = 9.8 ×10-3ρm HP m -- 井底压力MPaρm -- 钻井液密度g/cm3H -- 液柱垂直深度m2、井底有效压力(平衡压力)P b = P m +ΔPP b -- MPaP m -- MPaΔP -- 压力附加值油井ΔP=1.5~3.5MPa, 气井ΔP=3.0~5.0MPa3、压井钻井液密度计算ρm1=ρm + 102P d/Hρm1-- 压井密度g/cm3ρm -- 原始密度g/cm3P d -- 关井立压MPaH -- 井涌地层垂深m4、钻具中性截面的位置L n = P b (Q a·K b)L n-中性截面距井底的高度mP b-钻压NQ a-钻铤在空中的每米重量N/mK b-浮力系数5、钻柱出现一次弯曲的临界压力6、卡点计算L1 = K·ΔL/ΔP其中:K=21 FΔL -平均伸长cmΔP -平均拉力tonF -管体截面积cm2常用管具K值见下表:7、钻杆允许扭转圈数N=K·HN-扭转圈数K-系数圈/米H-卡点深度m钻杆K值(API E级)Φ127mm K=0.00551Φ89mm K=0.00787Φ73mm K=0.009578、加重剂计算W重=[V原·ρ重(ρ加-ρ原)]/(ρ重-ρ加)W重-重晶石用量tonV原-原浆体积m3ρ加-加重后泥浆密度g/cm3ρ原-原浆密度g/cm3ρ重-重晶石密度g/cm39、泥浆循环一周时间T=(V井-V柱)/60QT-循环一周所需时间minV井-井眼容量lV柱-管体容积lQ-泥浆排量l/s10、泥浆上返速度V返=12.7Q/(D井2-D柱2)V返-泥浆上返速度m/sQ-泥浆泵排量l/sD井2-井径cmD柱2-钻柱外径cm11、油气上窜速度(迟到时间法)V=[H油-(H头/T迟)·T]/T静V-油气上窜速度m/sH油-油气层深度mH头-循环泥浆时钻头所在井深mT迟-井深H头米时的迟到时间minT -从开泵循环到见到显示时间min-静止时间,即上次停泵至本次开泵时间min T静12、常用钻铤、钻杆基本数据13、井眼容积。
钻井液常用计算公式
钻井与常用计算公式1、钻井液配制与加重的计算(1)配制低密度钻井液所需粘土量水土水泥土泥土)(ρ-ρρ-ρρ=V W 式中:土W ---所需粘土重量,吨(t ); 土ρ -- 粘土密度,克/厘米3(g/cm3) 水ρ -- 水的密度,克/厘米3(g/cm3) 泥ρ -- 欲配制的钻井液的密度,克/厘米3(g/cm3) 泥V 欲配制的钻井液的体积,米3(m3)(2)配制低密度钻井液所需水量土土泥水ρ-=W V V 式中:水V ---所需水量,米3(m3); 土ρ -- 所用粘土密度,克/厘米3(g/cm3)土W -- 所用粘土的重量,吨(t ) 泥V -- 欲配制的钻井液的体积,米3(m3)(3)配制加重钻井液的计算①对现有体积的钻井液加重所需加重剂的重量重加原重加原加)(ρ-ρρ-ρρ=V W 式中:加W ---所需加重剂的重量,吨(t ); 原ρ -- 原有钻井液的密度,克/厘米3(g/cm3) 重ρ -- 钻井液欲加重的密度,克/厘米3(g/cm3) 加ρ -- 加重剂的密度,克/厘米3(g/cm3) 原V -- 原有钻井液的体积,米3(m3)②配制预定体积的加重钻井液所需加重剂的重量原加原重加重加)(ρ-ρρ-ρρ=V W 式中:加W ---所需加重剂的重量,吨(t );原重ρ -- 钻井液欲加重的密度,克/厘米3(g/cm3) 加ρ -- 加重剂的密度,克/厘米3(g/cm3) 重V -- 加重后钻井液的体积,米3(m3)③用重晶石加重钻井液时体积增加21224100(v ρ-ρ-ρ=.) 式中:v ---每100m3原有钻井液加重后体积增加量,米3(m3); 1ρ -- 加重前钻井液的密度,克/厘米3(g/cm3) 2ρ -- 加重后钻井液达到的密度,克/厘米3(g/cm3) 24. --- 一般重晶石的密度,克/厘米3(g/cm3)④降低钻井液密度所需加水量水稀稀原原水)(ρ-ρρ-ρ=V V 式中:水V ---所需加水的体积,米3(m3);原水ρ -- 水的密度,克/厘米3(g/cm3) 稀ρ -- 加水后钻井液的密度,克/厘米3(g/cm3) 原V -- 原有钻井液的体积,米3(m3)2、两种不同密度钻井液混合后的密度212211V V V V +ρ+ρ=ρ式中:ρ --- 混合后钻井液的密度,g/cm3(ppg )1ρ -- 混合前第一种钻井液的密度,g/cm3(ppg ) 2ρ-- 混合前第二种钻井液的密度,g/cm3(ppg ) 1V -- -- 混合前第一种钻井液的体积,m3(bbl ) 2V -- 混合前第二种钻井液的体积,m3(bbl )3、固相分析计算(1)钻井液低密度固相体积百分比)()()])(V ())(V ()V gb mo o b ss f g1w 1100)([(V ρ-ρρ-ρ+ρ+ρ=式中:wV --- 对溶解的盐校正过的含水体积百分比,%; fρ --- 对溶解的盐校正过的水的密度,g/cm3(ppg ) gV 1 -- 低密度固相的体积百分比,%; ssV -- 悬浮固相的体积百分比,%; bρ -- 所用加重材料的密度,克/厘米3(g/cm3); oV -- 油的体积百分比,%; oρ -- 油的密度,克/厘米3(g/cm3) mρ--钻井液的密度,克/厘米3(g/cm3) g1ρ -- 低密度固相的密度,克/厘米3(g/cm3),(2.2—2.9,平均2.6)(2)钻井液高密度固相体积百分比)()])(V ())(V ()V gb oo g ss f b11w m )([(V -)100(ρ-ρρ+ρ+ρρ=式中:bV --- 加重材料的体积百分比,%; 其余各项符号的说明同上一个公式一样。
钻井液计算公式
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 2141π= D -井径,m; H -井深,m 。
经验式:221D V =(m 3/1000m )1.2 泥浆罐容积V 21.3 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 42. 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wc 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:cf W ww c c f f V V V V V V -=+=ρρρwcf 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:23123)(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: 13122)(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⨯⨯42π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⨯⨯=⨯⨯2785.042管长π5. 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。
钻井液常用计算公式
钻井与常用计算公式1、钻井液配制与加重的计算(1)配制低密度钻井液所需粘土量水土水泥土泥土)(ρ-ρρ-ρρ=V W 式中:土W ---所需粘土重量,吨(t ); 土ρ -- 粘土密度,克/厘米3(g/cm3)水ρ -- 水的密度,克/厘米3(g/cm3)泥ρ -- 欲配制的钻井液的密度,克/厘米3(g/cm3)泥V 欲配制的钻井液的体积,米3(m3)(2)配制低密度钻井液所需水量土土泥水ρ-=WV V式中:水V ---所需水量,米3(m3); 土ρ -- 所用粘土密度,克/厘米3(g/cm3)土W -- 所用粘土的重量,吨(t )泥V -- 欲配制的钻井液的体积,米3(m3)(3)配制加重钻井液的计算①对现有体积的钻井液加重所需加重剂的重量重加原重加原加)(ρ-ρρ-ρρ=V W 式中:加W ---所需加重剂的重量,吨(t ); 原ρ -- 原有钻井液的密度,克/厘米3(g/cm3)重ρ -- 钻井液欲加重的密度,克/厘米3(g/cm3)加ρ -- 加重剂的密度,克/厘米3(g/cm3)原V -- 原有钻井液的体积,米3(m3)②配制预定体积的加重钻井液所需加重剂的重量原加原重加重加)(ρ-ρρ-ρρ=V W式中:加W ---所需加重剂的重量,吨(t );原重ρ -- 钻井液欲加重的密度,克/厘米3(g/cm3)加ρ -- 加重剂的密度,克/厘米3(g/cm3)重V -- 加重后钻井液的体积,米3(m3)③用重晶石加重钻井液时体积增加21224100(v ρ-ρ-ρ=.)式中:v ---每100m3原有钻井液加重后体积增加量,米3(m3);1ρ -- 加重前钻井液的密度,克/厘米3(g/cm3)2ρ -- 加重后钻井液达到的密度,克/厘米3(g/cm3)24. --- 一般重晶石的密度,克/厘米3(g/cm3)④降低钻井液密度所需加水量水稀稀原原水)(ρ-ρρ-ρ=V V式中:水V ---所需加水的体积,米3(m3);原水ρ -- 水的密度,克/厘米3(g/cm3)稀ρ -- 加水后钻井液的密度,克/厘米3(g/cm3)原V -- 原有钻井液的体积,米3(m3)2、两种不同密度钻井液混合后的密度212211V VV V +ρ+ρ=ρ式中:ρ --- 混合后钻井液的密度,g/cm3(ppg )1ρ -- 混合前第一种钻井液的密度,g/cm3(ppg )2ρ-- 混合前第二种钻井液的密度,g/cm3(ppg )1V -- -- 混合前第一种钻井液的体积,m3(bbl )2V -- 混合前第二种钻井液的体积,m3(bbl )3、固相分析计算(1)钻井液低密度固相体积百分比)()()])(V ())(V ()V gbmoobssfg1w1100)([(V ρ-ρρ-ρ+ρ+ρ=式中:wV --- 对溶解的盐校正过的含水体积百分比,%;fρ --- 对溶解的盐校正过的水的密度,g/cm3(ppg )gV 1 -- 低密度固相的体积百分比,%;ssV -- 悬浮固相的体积百分比,%;bρ -- 所用加重材料的密度,克/厘米3(g/cm3);oV -- 油的体积百分比,%;oρ -- 油的密度,克/厘米3(g/cm3)mρ--钻井液的密度,克/厘米3(g/cm3)g1ρ -- 低密度固相的密度,克/厘米3(g/cm3),(2.2—2.9,平均2.6)(2)钻井液高密度固相体积百分比)()])(V ())(V ()V gboogssfb11wm)([(V -)100(ρ-ρρ+ρ+ρρ=式中:bV --- 加重材料的体积百分比,%;其余各项符号的说明同上一个公式一样。
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t—— 从开泵到见到油气时间,单位min。或:油气上窜速度(相对时间法)
H油Xt1—△hXt2
V=
t静(t1+t2)
式中:
V—— 油气上窜速度,单位m/h。
H油—— 油气层顶部,单位m。
△h——油层厚度,单位m。
t1—— 循环时油气显示时间,单位min。
t2——从开泵到见到油气时间,单位min。
=3.32Xlg(30/18)=0.74
K=0.4788Xg300/511n
=0.4788X18/5110.74
=0.085(Pa.s0.74)
答:流性指数是0.74。稠度系数为0.085Pa.s0.74。
6、现场浓度计算
处理剂质量(t)
浓度(%)=——————————X100%欲配处理剂溶液体积(m3)
W水=100(20%*5%-1)=300kg
答:需加水300kg。
9、现场干粉处理剂加量计算
处理剂加量(t)=处理剂质量浓度(%)X钻井液量(m3)
10、井筒钻井液量计算
公式:
V井= 1/4XnXD2XH
式中:
V井—— 钻井液量,单位m3。
n——圆周率,为3.14。
D—— 钻头直径,单位m。H—— 井深,单位m。
3浓――
稀释前浓度浓度,
单位
%
例题6:欲将10m3浓度为20%的烧碱水稀释至5%,需加水
多少?
解:根据公式W水=W浓(3浓*3稀-1)得:
W水=10(20%*5%-1)=30(m3)答:需加水30m3。
例题7:欲将100kg质量分数20%的烧碱水稀释至5%,需加水 多少千克?
根据公式:W水=W浓(3浓*3稀-1)得:
t静—— 停泵总静止时间,单位h。
例题9:某井16日18:00钻至井深4125m,循环至
例题3:欲配制聚合物胶液5m3,加KPAM 25kg,NPAN
75kg,问其胶液浓度为多少?
解:根据公式计算
浓度(%)=(25+75)/5000X100%=2%答:胶液浓度为2%。
例 题4: 欲配 制 浓 度为1.5%的聚 合物 胶 液5m3,
KPAM:NPAN=1:2,问需用KPAM、NPAN各多少公斤? 解:聚合物质量=1.5%X5=0.075(t)=75 (kg)
式中:
YP―― 动切力,单位(Pa)。
PV―― 塑性粘度,单位(mPa.s)o
爭300――300转读数。
例题1:某钻井液测得步600=35,步300=20,计算其表观 粘度、塑性粘度和屈服值。
解:表观粘度:
AV=1/2X/600=1/2X35=17.5(mPa.s)
塑性粘度:
PV=步600—步300=35—20=15(mPa.s)
KPAM=75/(1+2)X1=25(kg)
NPAN=75/(1+2)X2=50(kg)
答:需用KPAM 25kg,NPAN 50kg。
7、溶液浓度的计算
W1
x100%
W1+W2
3――百分比浓度,单位%。
Wi——溶质质量,单位g。
W2——溶剂质量,单位g。
例题5:配制某种钻井液需要溶解50g的NaCI于150g水中,求 溶液中NaCl的质量分数。
爭300――300转读数。
5、稠度系数(k值)
公式:k= 0.4788X/300/511n
式中:
k―― 稠度系数,单位(Pa.Sn)。
n―― 流性指数。
/300――300转读数。
例题2:某井钻井液测得/600=30,/300=18,计算流性
指数,计算稠度系数。
解:n=3.32X|g(/600//300)
例题8某井用/216mm钻头钻进至井深2850m,钻杆外径爭127m m,内径/108.6m m,欲按循环周提高钻井液密度,计
算循环一周钻井液所需的时间? (地面循环罐内钻井液总体积为108m3,排量为381/s)
解:T循环=(V地面+V井一V钻杆)*(60Q*1000)
={108+(3.14X0.216冬2850-4)—[3.14X(0.1272—0.10862)X2850-4:}-(60X38-1000)
根据公式:3=[Wi-(W1+W2)]x100%得:
3=[50-(50+150)]x100%=25%
答:溶液中NaCI的质量分数为25%。
8、浓度稀释计算
根据公式:W浓3浓= W稀3稀
W稀=W浓3浓* 3稀
因为:
W水=
稀一浓
所以:
W水=W浓(3浓*
3稀-1)
式中:
W水――
加水量。
W浓――
稀释前的量。
钻井液现场有关计算
1、表观粘度
公式:AV=1/2刈600
式中:
AV——表观粘度,单位(mPa.s)。
爭600—— 600转读数。
2、塑性粘度
公式:PV=沪600—步300
式中:
PV——塑性粘度,单位(mPa.s)。
爭600—— 600转读数。
爭300――300转读数。
3、动切力(屈服值)
公式:YP= 0.4788糾300—PV)
屈服值:
YP=0.4788X(步300—PV)
=0.4788x(20—15)=2.39(Pa)
答:表观粘度为17.5mPa.s,塑性粘度15mPa.s,屈服值为2.39Pa。
4、流性指数(n值)
公式:n= 3.322X|g(令600-沪300)
式中:
n—— 流性指数,无因次。
爭600 —— 600转读数。
=(108+104.38—9.7)一2.28
=88.89(min)
答:循环一周钻井液所需的时间为88.89min。
14、油气上窜速度(迟到时间法)
H钻头
V=(H油—Xt)+t静
t迟
式中:
V——油气上窜速度,单位m/h。
H油—— 油气层顶部,单位m。
H钻头—— 钻头位置,单位m。
t迟—— 迟到时间,单位min。
11、井眼钻具外环空钻井液量计算
V环=1/4XnX(D2—d2)XH
式中:
V环—— 钻井液量,单位m3。
n——圆周率,为3.14。
D—— 钻头直径,单位m。d——钻头直径,单位m。
H—— 井深,单位m。
12、环空返速计算
(一般216mm井眼1〜1.5,311mm井眼0.6〜0.8)
公式:
Va=12.74XQ/(D2—d2)
式中:
Va——环空返速,单位m/s。
Q——排量,单位l/s。
D——钻头直径,单位cm。d——钻具直径,单位cm。
13、钻井液循环周计算
井筒钻井液量(m3)+地面循环钻井液量(m3)
T循环=———————————————————
QX60一1000
T循环—— 循环周时间,单位min。
Q—— 排量,单位l/s。