最大关井套压计算
石油钻井常用计算公式
常 用 公 式一、配泥浆粘土用量二、加重剂用量W 加=)()(加重后加重剂原浆加重后泥浆量加重剂ρρρρρV三、稀释加水量Q 水=)()(水稀释后稀释后原浆原浆量水ρρρρρV四、泥浆上返速度V 返=)d (7.1222钻具井径 D Q五、卡点深度(1) L=9.8ke/P (㎝、KN) (2)L=ｅEF/105P=Ke/P(㎝，t ，K=21F=EF/105 ，E=2.1×106 ㎏/㎝2) 5”壁厚9.19 K=715 3 1/2壁厚9.35 K=491)()(水土水泥浆泥浆量土土ρρρρρ V W六、钻铤用量计算 L t. =m.q.kp 式中p ---钻压，公斤,q --钻铤在空气中重,量公斤／米，K ---泥浆浮力系数， L t ---钻铤用量, 米, m---钻铤附加系数（１．２至１．３） 七、 泵功率 N=7.5Q p （马力）式中p －实际工作泵压（k g /cm 2）, Q –排量（l /s ） 八、钻头压力降 p咀=4e 22 d c Q .827.0ρ （kg /cm 2）式中ρ－泥浆密度（g /cm 3）, Q –排量（l /s ）, C ---流量系数（取０．９５－０．９８５） d e ---喷咀当量直径（cm ），d e ＝232221 d d d九、喷咀水功率 N咀=7.5 Q p 咀＝4e 23d c Q .11.0十、喷射速度过 v 射=2e dQ 12.74c 十一、冲击力 F 冲 =2e 2d Q .12.74ρ十二、环空返速V=22 d DQ 12.74-式中ρ－泥浆密度（g /cm 3）, Q –排量（l /s ）, C ---流量系数（取０．９５－０．９８５） d e ---喷咀当量直径（cm ），d e ＝232221 d d d ++十三、全角变化率—“井眼曲率”公式 COS ⊿E=COSa 1 COSa 2+Sina 1 Sina 2COSB 或⊿E=（a 12+ a 22-2 a 1 a 2 COSB ）1/2式中：⊿E —上下两测点为任意长度时计算出的“井眼曲率”a 1—上测点的井斜角，度。
压井计算公式
井控公式1.静液压力：P=0.00981ρ H MPa ρ-密度g/cm3；H-井深 m。
例:井深3000米，钻井液密度1.3 g/cm3，求：井底静液压力。
解：P=0.00981*1.3*3000=38.26 MPa2,压力梯度： G=P/H=9.81ρ kPa/m =0.0098ρMPa；例：井深3600米处，密度1.5 g/cm3，计算井静液压力梯度。
解：G=0.0098*1.5=0.0147MPa=14.7kPa/m3.最大允许关井套压 Pamax =（ρ破密度－ρm）0.0098H MPa H—地层破裂压力试验层（套管鞋）垂深，m。
Ρm—井密度 g/cm3例;已知密度1.27 g/cm3,套管鞋深度1067米，压力当量密度1.71 g/cm3，求：最大允许关井套压解; Pamax =（1.71－1.27）0.0098*1067=4.6 MPa4.压井时（极限）关井套压 Pamax =（ρ破密度－ρ压）0.0098H MPaΡ压—压井密度 g/cm3 （例题略）5.溢流在环空中占据的高度 hw=ΔV/Va mΔV—钻井液增量(溢流)，m3；Va—溢流所在位置井眼环空容积，m3/m。
6.计算溢流物种类的密度ρw=ρm- (Pa-Pd)/0.0098 hw g/cm3；ρm—当前井泥浆密度，g/cm3；Pa —关井套压，MPa；Pd —关井立压，MPa。
如果ρw在0.12～0.36g/cm3之间，则为天然气溢流。
如果ρw在0.36～1.07g/cm3之间，则为油溢流或混合流体溢流。
如果ρw在1.07～1.20g/cm3之间，则为盐水溢流。
7.地层压力 Pp =Pd＋ρm gHPd —关井立压，MPa。
ρm—钻具钻井液密度，g/cm38.压井密度ρ压=ρm＋Pd/gH9、(1)初始循环压力 =低泵速泵压＋关井立压注：在知道关井套压，不清楚低泵速泵压和关井立压情况下，求初始循环压力方法：（1）缓慢开节流阀开泵，控制套压=关井套压（2）排量达到压井排量时，保持套压=关井套压，此时立管压力=初始循环压力。
地层压力公式
地层压力公式1．静液压力Pm(1)静液压力是由静止液柱的重量产生的压力，其大小只取决于液体密度和液柱垂直高度。
在钻井中钻井液环空上返速度较低，动压力可忽略不计，而按静液压力计算钻井液环空液柱压力。
(2)静液压力 Pm 计算公式：Pm＝ 0.0098ρ mHm(2 —1)式中 Pm ——静液压力， MPa ；ρ m——钻井液密度， g／cm3 ；Hm ——液柱垂直高度，m。
(3)静液压力梯度 Gm 计算公式：Gm＝ Pm／ Hm ＝ 0.0098ρm(2 —2)式中 Gm ——静液压力梯度，MPa／m 。
2．地层压力Pp(1)地层压力是指地层孔隙中流体具有的压力，也称地层孔隙压力。
(2)地层压力 Pp 计算公式：Pp＝ 0.0098ρ pHp(2 —3)式中 Pp——地层压力， MPa；ρ p ——地层压力当量密度，g／ cm3 ；Hm ——地层垂直高度，m。
(3)地层压力梯度 Gp 计算公式：Gp＝ Pp／ Hp ＝ 0.0098ρp(2 —4)式中 Gp——静液压力梯度，MPa／ m。
(4) 地层压力当量密度ρp计算公式：ρp＝ Pp／ 0.0098Hm ＝102Gp(2 －5)在钻井过程中遇到的地层压力可分为三类：a.正常地层压力：ρp＝1.0～1.07g／cm3；b.异常高压：ρ p>1.07g／ cm3 ；c.异常低压：ρ p<1.0g／ cm3 。
3．地层破裂压力Pf地层破裂压力是指某一深度处地层抵抗水力压裂的能力。
当达到地层破裂压力时，使地层原有的裂缝扩大延伸或使无裂缝的地层产生裂缝。
从钻井安全方面讲，地层破裂压力越大越好，地层抗破裂强度就越大，越不容易被压漏，钻井越安全。
一般情况下，地层破裂压力随着井深的增加而增加。
所以，上部地层 ( 套管鞋处 ) 的强度最低，易于压漏，最不安全。
(1)地层破裂压力 Pf 计算公式：Pf＝ 0.0098ρ fHf(2 － 6)式中 Pf ——地层破裂压力，MPa；ρ f ——地层破裂压力当量密度，g／ cm3 ；Hf ——漏失层垂直高度，m 。
钻井各种计算公式
钻头水利参数计算公式：1、 钻头压降：dc QP eb 422827ρ= （MPa ） 2、冲击力：VF Q j02.1ρ= (N)3、 喷射速度：dV eQ201273=(m/s)4、 钻头水功率：d c QN eb 42305.809ρ= （KW ）5、比水功率：DNN b 21273井比＝ (W/mm 2)6、 上返速度：D DV Q221273杆井返＝- （m/s ）式中：ρ－钻井液密度 g/cm 3Q－排量 l/sc －流量系数，无因次，取0.95～0.98de －喷嘴当量直径 mmd d d de 2n 2221+⋯++= d n ：每个喷嘴直径 mmD 井、D 杆 －井眼直径、钻杆直径 mm全角变化率计算公式：()()⎪⎭⎫ ⎝⎛∂+∂+∆=-∂-∂225sin 222b a b a b a L K abab ϕϕ 式中：a ∂ b ∂ －A 、B 两点井斜角；a ϕ b ϕ －A 、B 两点方位角套管强度校核：抗拉：安全系数 m ＝1.80（油层）；1.60～1.80（技套） 抗拉安全系数＝套管最小抗拉强度/下部套管重量 ≥1.80 抗挤：安全系数：1.12510ν泥挤H P= 查套管抗挤强度P c ' P c'/P挤≥1.125按双轴应力校核：Hn P ccρ10=式中：P cc －拉力为T b 时的抗拉强度（kg/cm 2） ρ －钻井液密度（g/cm 3） H －计算点深度（m ） 其中：⎪⎭⎫⎝⎛--=T T KPP b b ccc K 223T b ：套管轴向拉力（即悬挂套管重量） kg P c ：无轴向拉力时套管抗挤强度 kg/cm 2K ：计算系数 kg σs A K 2=A ：套管截面积 mm 2 σs ：套管平均屈服极限 kg/mm 2 不同套管σs 如下：J 55：45.7 N 80:63.5 P 110:87.9地层压力监测：⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛=D W NT R R d m n c 0671.0lg 282.3lg (d c 指数)100417.04895.8105⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯-=H cn ddR d Rcmcnp= （压力系数）式中：T –钻时 min/m N –钻盘转数 r/minW －钻压 KN D －钻头直径 mmR n －地层水密度 g/cm 3 R m －泥浆密度 g/cm 3压漏实验：1、 地层破裂压力梯度：HPG Lm f 10008.9+=ρ KPa2、 最大允许泥浆密度：HP Lm 102max +=ρρ g/cm 3为安全，表层以下[]06.0max-=ρρm g/cm 3 技套以下[]12.0max-=ρρmg/cm 33、 最大允许关井套压：[]8.01000'max ⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛--=gHm R a P P ρρ式中：P L －漏失压力（MPa ） PR－破裂压力（MPa ）ρm－原泥浆密度（g/cm 3） H －实验井深（m ）ρ'm ax－设计最大泥浆密度（g/cm 3） 10008.9mHP PL ρ+＝漏10008.9HmR P P ρ+=破井控有关计算：最大允许关井套压经验公式：表层套管[Pa]=11.5%×表层套管下深（m ）/10 MPa 技术套管[Pa]=18.5%×技术套管下深（m ）/10 MPa地层破裂压力梯度：HPG RR 1000=KPa/m最大允许关井套压：8.000981.01000max ⨯⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=H H G P R a 套套ρ Mpa 最大允许钻井液密度：81.9'max G R=ρ－0.06 (表层)81.9'maxGR=ρ－0.12 （技套）套管在垂直作用下的伸长量：10724854.7-⨯-=∆LmL ρ式中：ρm －钻井液密度 g/cm 3 L ∆ －自重下的伸长 m L －套管原有长度 m 套管压缩距：()ρρmL LLE L 总钢固自-⨯=∆10式中：L ∆ －下缩距 m L自－自由段套管长度 mL固－水泥封固段套管长度 mL总－套管总长 mρ钢－钢的密度 7.85g/cm 3ρm－钻井液密度 g/cm 3E －钢的弹性系数 （2.1×106kg/cm 3）泥浆有关计算公式：1、加重剂用量计算公式：()rr r r r 重加原重原加加－＝-V W 式中：W 加 －所需加重剂重量 吨 V 原 －加重前的泥浆体积 米3r 原、r 重、r 加－加重前、加重后、加重材料比重 g/cm 32、泥浆循环一周时间：QT V V 60柱井-=式中：T －泥浆循环一周时间 分 V 井、V 柱 －井眼容积、钻柱体积 升 Q －泥浆泵排量 升/秒 3、井底温度计算公式：1680HT T += 式中：T 、T 0 －井底、井口循环温度 o C H －井深 米 4、配制泥浆所需粘土和水量计算：粘土量 ()rr r r r 水土水泥泥泥土－＝-V W 水量r土土泥水－＝W VQ 式中：W 土 －所需粘土的重量 吨 V 泥 －所需泥浆量 米3r 水、r 土、r 泥 －水、土和泥浆的比重 g/cm 3 Q 水 －所需水量 米35、降低比重所需加水量：()rrrrr水稀水稀原原水＝--VQ式中：Q水－所需水量米3V原－原泥浆体积米3r原、r稀、r水－原泥浆、稀释后泥浆和水的比重g/cm3。
钻井常用数据_表格汇总
终—终了立管压力，MPa ；压—压井所用泥浆密度，g/cm 3；—低泵速时立管压力，MPa。
低立—使用泥浆密度，g/cm3；m、加重剂量：W加=r加* V*（r压-r m）/（r加-r压）—加重剂用量，T；加—加重剂密度，g/cm3；加—加重前原泥浆体积，m3；—压井泥浆密度，g/cm3；压—使用泥浆密度，g/cm3；m=（V总-V钻体）/60Q周—泥浆循环一周时间，min；周—井眼容积，L；总—钻柱体积，L；钻体=12.7Q/（D2-d2）返—泥浆上返速度，m/s；返D—井眼直径，cm；d—钻柱外径，cm。
=D径2/2km—千米井眼容积，m3；km—井径，in。
径=（D2-d2）/12.73环H—卡点深度，m；P—钻杆连续提升时平均拉力，T；L—钻杆连续提升时平均伸长，cm；K—计算系数；K=EF/105=21F。
6公斤/厘米22。
钻杆60（2 3/8″×7.112） 24960（2 3/8″×8） 27473（2 7/8″×9） 38089（3 1/2″×9.35） 491114.3（4 1/2″×10.92） 745127（5″×9.19） 715139.7（5 1/2″×10.54） 898139.7（5 1/2″×9.17） 790139.7（5 1/2″×7.72） 670Ф60×5 180Ф73×5.5 240Ф89×6.5 37514、钻杆允许扭转圈数：N=扭转系数（圈/米）×卡点深度114.3（4 1/2″） D级钢0.00441 E级钢0.00638127（5″） D级钢0.00404 E级钢0.0055139.7（51/2″） D级钢0.00368 E级钢0.0050273（2 7/8″） D级钢0.00957 E级钢0.01340η塑=φ600-φ300 厘泊=5（φ300-η塑） 达因/厘米2表观=1/2φ600 厘泊η=3.3221g φ600/φ300φ600/（500n）达因秒/厘米21、油气上窜速度：V油=（H油-H钻头*t/t迟）/t静V油—油气上窜速度，米/小时；H油—油气层深度，米；H钻头—循环泥浆时钻头所在深度，米；t—从开泵循环到见油气显示的时间，分；t迟—钻头所在井深时的迟到时间，分；t静—泥浆静止时间，小时。
井控复习题2007_3
一、名词解释1井控：即井涌控制，就是采取一定的方法控制住地层孔隙压力，基本上保持井内压力平衡，保证钻井的顺利进行。
其基本原理是控制井底压力等于或略大于地层压力。
2现场做好井控工作，关键在于及时发现溢流和快速正确关井。
3一级井控：依靠适当的钻井液密度来控制住地层孔隙压力使得没有地层流体侵入井内，井涌量为零，自然也无溢流产生。
要求钻前准确预测地层压力和地层破裂压力，从而确定合理的钻井液密度和完善的井身结构。
4浅气层的危害性必须引起高度重视，要从井身结构和一级井控上下功夫。
5二级井控：是指依靠井内钻井液密度不能控制住地层孔隙压力，井内压力失衡，地层流体侵入井内，出现井涌，地面出现溢流，这时要依靠地面设备和适当的井控技术排除气侵钻井液，处理掉井涌，恢复井内压力平衡，使之重新达到一级井控状态。
6三级井控：是指二级井控失败，井涌量大，终于失去控制，发生了井喷(地面或地下)，这时使用适当的技术与设备重新恢复对井的控制，达到初级井控状态，这是平常说的井喷抢险，可能需要灭火、打救援井等各种具体措施。
7井侵：是指地层流体进入井筒的现象。
8溢流：当井侵发生后，井口返出的钻井液量比泵入的钻井液量多，停泵后井口钻井液自动外溢，这种现象称为溢流。
9井涌：溢流进一步发展，钻井液涌出井口的现象称之为井涌。
10井喷：地层流体(油、气、水)无控制地涌入井筒，喷出地面的现象。
11井喷失控：井喷发生后，无法用常规方法控制井口而出现敞喷的现象。
12压力的表示方法有四种：(1)用压力的单位表示；(2)用压力梯度表示；(3)用流体当量密度表示；(4)用压力系数表示。
13地层压力：作用于地下岩石孔隙内流体的压力，也称孔隙压力。
14地层压力是如何进行分类的?答：(1)正常地层压力：正常情况下，地下某一深度的地层压力。
等于地层流体作用于该处的静液压力，压力系数1.0-1.07。
(2)异常高压：地层压力梯度大于正常压力梯度时，称为异常高压。
压力系数＞1.07。
钻井计算小公式
32
2
23
3
4、管柱单位排替量m 3/m = 0.00007854（外径2cm－内径
2cm）
3
3
6、初始循环压力=关井立压＋低泵速泵压
7、终止循环压力=（压力钻井液密度÷当前钻井液密度）×低泵速泵压
3
10、最大允许关井套压MPa =（地层破裂压力当量钻井液密度g/cm 3－当前钻井液密度g/cm
3）×0.00981×11、转盘转速算：n转盘(转/分)=n柴油机转速/i柴油机至转盘的总传动比。
n柴油机转i柴油机至转盘的总传动比9、地层破裂压力当量钻井液密度g/cm 3=（漏失压力MPa÷0.00981÷试验垂深m，）＋试验钻井液密度g/c 计算系列
转盘转速算n转盘(转/分)
2
；f：拉杆截面积厘米2；
N泵：输入泵的最大功率马立×泵的机械效率(0.85)，Q：泵的最大冲数理论排量(公升/秒)
12、 排量计算 Q=λ*S*n(2F-f)/1000*m
13、泥浆泵的允许泵压计算 P泵=7.5*N泵/Q 公斤/厘米
密度g/cm3）×0.00981×地层破裂压力试验垂深m
）＋试验钻井液密度g/cm3
f：拉杆截面积厘米2；m：计算系数20；。
钻井各种计算公式
钻头水利参数计算公式:1、 钻头压降:dc QP eb 422827ρ= (MPa) 2、冲击力:VF Q j02.1ρ= (N)3、 喷射速度:dV eQ201273=(m/s)4、 钻头水功率:d c QN eb 42305.809ρ= (KW)5、比水功率:DNN b 21273井比＝ (W/mm 2)6、 上返速度:D DV Q221273杆井返＝- (m/s)式中:ρ－钻井液密度 g/cm 3Q－排量 l/sc －流量系数,无因次,取0、95～0、98de －喷嘴当量直径 mmd d d de 2n 2221+⋯++= d n :每个喷嘴直径 mmD 井、D 杆 －井眼直径、钻杆直径 mm全角变化率计算公式:()()⎪⎭⎫ ⎝⎛∂+∂+∆=-∂-∂225sin 222b a b a b a L K abab ϕϕ 式中:a ∂ b ∂ －A 、B 两点井斜角;a ϕ b ϕ －A 、B 两点方位角套管强度校核:抗拉:安全系数 m ＝1、80(油层);1、60～1、80(技套) 抗拉安全系数＝套管最小抗拉强度/下部套管重量 ≥1、80抗挤:安全系数:1、12510ν泥挤H P =查套管抗挤强度P c ' P c'/P挤≥1、125按双轴应力校核:Hn P ccρ10=式中:P cc －拉力为T b 时的抗拉强度(kg/cm 2) ρ －钻井液密度(g/cm 3) H －计算点深度(m) 其中:⎪⎭⎫ ⎝⎛--=T T KPP b b ccc K 223T b :套管轴向拉力(即悬挂套管重量) kg P c :无轴向拉力时套管抗挤强度 kg/cm 2K:计算系数 kg σs A K 2=A:套管截面积 mm 2 σs :套管平均屈服极限 kg/mm 2 不同套管σs 如下:J 55:45、7 N 80:63、5 P 110:87、9地层压力监测:⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎭⎫⎝⎛=DW NT R R d m n c0671.0lg 282.3lg (d c 指数)100417.04895.8105⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯-=H cnddR d R cmcnp =(压力系数)式中:T –钻时 min/m N –钻盘转数 r/minW －钻压 KN D －钻头直径 mmR n －地层水密度 g/cm 3 R m －泥浆密度 g/cm 3压漏实验:1、 地层破裂压力梯度:HPG Lm f 10008.9+=ρ KPa2、 最大允许泥浆密度:HP Lm 102max +=ρρ g/cm 3为安全,表层以下[]06.0max-=ρρmg/cm 3技套以下[]12.0max-=ρρmg/cm 33、 最大允许关井套压:[]8.01000'max ⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛--=gH m R a P P ρρ式中:P L －漏失压力(MPa) PR－破裂压力(MPa)ρm－原泥浆密度(g/cm 3) H －实验井深(m)ρ'm ax－设计最大泥浆密度(g/cm 3) 10008.9mHP P L ρ+＝漏10008.9HmR P P ρ+=破井控有关计算:最大允许关井套压经验公式:表层套管[Pa]=11、5%×表层套管下深(m)/10 MPa 技术套管[Pa]=18、5%×技术套管下深(m)/10 MPa 地层破裂压力梯度:HPG RR 1000=KPa/m最大允许关井套压:8.000981.01000max ⨯⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=H H G P R a 套套ρ Mpa 最大允许钻井液密度:81.9'max GR=ρ－0、06 (表层)81.9'maxGR=ρ－0、12 (技套)套管在垂直作用下的伸长量:10724854.7-⨯-=∆LmL ρ式中:ρm －钻井液密度 g/cm 3 L ∆ －自重下的伸长 m L －套管原有长度 m 套管压缩距:()ρρmL LLE L 总钢固自-⨯=∆10式中:L ∆ －下缩距 m L自－自由段套管长度 mL固－水泥封固段套管长度 mL总－套管总长 mρ钢－钢的密度 7、85g/cm 3ρm－钻井液密度 g/cm 3E －钢的弹性系数 (2、1×106kg/cm 3)泥浆有关计算公式:1、加重剂用量计算公式:()rr r r r 重加原重原加加－＝-V W式中:W 加 －所需加重剂重量 吨 V 原 －加重前的泥浆体积 米3r 原、r重、r 加－加重前、加重后、加重材料比重 g/cm 32、泥浆循环一周时间:QT V V60柱井-=式中:T －泥浆循环一周时间 分 V 井、V 柱 －井眼容积、钻柱体积 升 Q －泥浆泵排量 升/秒 3、井底温度计算公式:1680HT T += 式中:T 、T 0 －井底、井口循环温度 o CH －井深 米 4、配制泥浆所需粘土与水量计算:粘土量 ()rr r r r 水土水泥泥泥土－＝-V W 水量r土土泥水－＝W VQ 式中:W 土 －所需粘土的重量 吨 V 泥 －所需泥浆量 米3r 水、r 土、r 泥 －水、土与泥浆的比重 g/cm 3 Q 水 －所需水量 米35、降低比重所需加水量: ()rr r r r 水稀水稀原原水＝--V Q式中:Q 水 －所需水量 米3 V 原 －原泥浆体积 米3r 原、r 稀、r 水 －原泥浆、稀释后泥浆与水的比重 g/cm 3。
不同密度下允许关井套压计算
不同密度下允许关井套压计算关井套压是指在井筒中进行注入液体时，注入液体的密度与井筒中已存在的液体的密度之间的压力差。
当关井套压达到一定程度时，可能会导致井筒失稳，引发井涌事故。
因此，合理计算关井套压非常重要，尤其是在不同密度条件下。
在计算关井套压前，首先需要确定井筒中已存在的液体密度。
井筒中的液体主要包括钻井液和地层水。
一般来说，地层水的密度是已知的，因此主要需要确定钻井液的密度。
钻井液的密度受到多个因素的影响，包括钻井液的组分、温度和压力等。
钻井液的组分通常由基础液和添加剂组成。
基础液可以是水、油或乳化体系。
添加剂包括重晶石、盐、聚合物等，它们的种类和浓度也会对钻井液的密度产生影响。
1.密度计算方法：钻井液的密度可以通过下面的公式计算得到：密度 (lb/gal) = (重晶石密度(lb/gal) × 重晶石加量 (ppg) +盐密度(lb/gal) × 盐加量 (ppg) + 聚合物密度(lb/gal) × 聚合物加量 (ppg) + 基础液密度(lb/gal) × 基础液加量 (ppg)) / （重晶石加量 (ppg) + 盐加量 (ppg) + 聚合物加量 (ppg) + 基础液加量 (ppg)）2.密度测量设备：常用的密度测量设备有密度计、超声波测量仪等。
液柱密度差 (psi) = 关井套深度(ft) × 液柱密度差 (lb/ft^3)关井套深度是指封隔器至井口之间的垂直距离。
液柱密度差是指井口处液体的密度与关井套深度的乘积。
计算液柱密度差后，就可以根据液柱密度差和井口到封隔器的垂直深度来计算关井套压。
关井套压的计算公式如下：关井套压 (psi) = (液柱密度差(psi) × 关井套距 (ft)) / 0.052关井套距是指封隔器至井口之间的垂直深度。
需要注意的是，在实际操作中，还需要考虑井筒中已存在液体的初始压力和温度对关井套压的影响。
压井计算公式(学习建筑)
井控公式1.静液压力：P=0.00981ρ H MPa ρ-密度g/cm3；H-井深 m。
例:井深3000米，钻井液密度1.3 g/cm3，求：井底静液压力。
解：P=0.00981*1.3*3000=38.26 MPa2,压力梯度： G=P/H=9.81ρ kPa/m =0.0098ρMPa；例：井深3600米处，密度1.5 g/cm3，计算井内静液压力梯度。
解：G=0.0098*1.5=0.0147MPa=14.7kPa/m3.最大允许关井套压 Pamax =（ρ破密度－ρm）0.0098H MPa H—地层破裂压力试验层（套管鞋）垂深，m。
Ρm—井内密度 g/cm3例;已知密度1.27 g/cm3,套管鞋深度1067米，压力当量密度1.71 g/cm3，求：最大允许关井套压解; Pamax =（1.71－1.27）0.0098*1067=4.6 MPa4.压井时（极限）关井套压 Pamax =（ρ破密度－ρ压）0.0098H MPaΡ压—压井密度 g/cm3 （例题略）5.溢流在环空中占据的高度 hw=ΔV/Va mΔV—钻井液增量(溢流)，m3；Va—溢流所在位置井眼环空容积，m3/m。
6.计算溢流物种类的密度ρw=ρm- (Pa-Pd)/0.0098 hw g/cm3；ρm—当前井内泥浆密度，g/cm3；Pa —关井套压，MPa；Pd —关井立压，MPa。
如果ρw在0.12～0.36g/cm3之间，则为天然气溢流。
如果ρw在0.36～1.07g/cm3之间，则为油溢流或混合流体溢流。
如果ρw在1.07～1.20g/cm3之间，则为盐水溢流。
7.地层压力 Pp =Pd＋ρm gHPd —关井立压，MPa。
ρm—钻具内钻井液密度，g/cm38.压井密度ρ压=ρm＋Pd/gH9、(1)初始循环压力 =低泵速泵压＋关井立压注：在知道关井套压，不清楚低泵速泵压和关井立压情况下，求初始循环压力方法：（1）缓慢开节流阀开泵，控制套压=关井套压（2）排量达到压井排量时，保持套压=关井套压，此时立管压力=初始循环压力。
压井计算公式
1. 压井基本数据计算1) 溢流种类的判别根据关井钻杆压力和关井套管压力、钻柱内钻井液流体密度等参数，先计算出溢流流体的压力梯度，再按此压力梯度的数据范围判断出溢流种类。
溢流压力梯度计算公式：…………………………………………（8－6）式中：Gw――溢流流体压力梯度，MPa／mGh――钻柱内钻井液柱压力梯度，MPa／mGw＝0.01wW――钻柱内钻井液密度，g／cm3P a――关井套压，MPaPd――关井钻杆压力，MPahw――溢流在井底的高度，m………………………………………（8－7）式中：Vb――溢流后循环池钻井液增量，升（L）Va――环空单位容积，升／米（L／m）θ――井斜角表8－1 流体压力梯度与流体种类对照表序号流体压力梯度MPa／m 流体种类l 0.00118～0.00353 气体2 0.0068～0.0089 油3 0.0098 淡水4 0.0101 海水5 0 .0105～0.0118 地层水（盐水）注：如流体压力梯度数据在上表的两者之间，则为这两者的混合物。
2) 关井钻杆压力的确定（即关井立压）压井作业中，关井钻杆压力和套管压力是两个十分重要的参数。
关井钻杆压力用于确定溢流种类，计算地层压力和压井液密度。
关井套管压力用于提供回压和确定溢流种类参数。
发生溢流关井后，井内钻柱、环空和地层压力系统之间存在以下关系（见图8－5）：Pp＝Pd＋Pmd………………………………………（8－8）Pp＝Pa＋Pmd ＋Pw…………………………………（8－9）式中：Pp――地层压力，MPaPd――关井钻杆压力，MpaPa――关井套管压力，MPaPmd――钻柱内钻井液柱压力，MpaPma――环空钻井液柱压力，MPaPw――溢流柱静水压力，MPa如果井底压力是稳定的，则可以根据关井钻杆压力和钻柱内钻井液柱压力求得地层压力。
确定正确的关井钻杆压力有两种情况：(1) 钻柱中未装回压阀时的关井钻杆压力关井10～15分钟后的立管压力为关井钻杆压力。
最大允许关井套压计算公式
最大允许关井套压计算公式
p=[(pt×h/1000)-pj]×80%单位：（mpa）
=压井液密度差×h×0.00981
pj（泥浆静液柱压力）=0.00981×h×r——单位：（mpa）
（1）p：最大允许关井套压（mpa）
（2）h：排序时的横向井深（m）（3）80%：排序保险系数（并无单位）
（4）r：下次钻进时最高钻井液密度（g/cm3）
地层断裂压力梯度（pt）单位：（kpa/m）
根据单井地质设计中提供的邻井地层破裂压力，比照邻近井地层破裂压力值计算 pt（地层断裂压力梯度）=[(p1/h1+p2/h2……pn/hn)/n]×1000
试中（1）p1、p2……pn：地层破裂压力（mpa）
（2）h：p压力所对应的井深（m）
（3）n：所取p的点数
p=(pt-pj)h
p：最大允许关井套压（kpa）
pt：地层断裂压力梯度（kpa/m）
pj：泥浆静液柱压力梯度（kpa/m）
h：套管鞋处井深（m）
公式3（经验公式）
1、表层套管：p=表层套管杨瑾深度*0.112单位：（kg/cm2）
2、技术、油层套管：p=套管下入深度*0.185单位：（kg/cm2）。
石油钻井溢流井喷压井例题计算
石油钻井溢流井喷压井例题计算一、压井方法分类：二、压井的注意事项1、首要的是选择一个合理的压井液密度。
2、防止把井压漏。
3、选择合理的压井方法。
4、地面一定要有回压。
（二级井控作业）例题：某井用密度为：ρ＝1.40g/cm3的泥浆钻至井深：H ＝3000 m 处发现溢流，马上关井检测井筒内压力如下：Pa ＝2MPa ， （关井立压）。
PS ＝3.7 MPa ，（关井套压）。
溢流量V ＝1.7m3，套管下入深度为：H 鞋＝2000 m ，套管鞋处地破当量密度为ρ鞋＝2.0g/cm3。
井内钻铤的长度为：L 铤＝150m。
钻铤内外平均内2、灌注法：3、挤注法：容积分别为：8 L/m 和11.75L/m 。
钻铤内外平均内容积分别为：10 L/m 和20 L/m 。
且知平时钻进时排量：Q ＝40 L/s 时，泵压为18 MPa 。
请用司钻法压井。
具体步骤如下： 一、确定压井参数：目的是为了实现井底常压法既： 开井、循环、关井每时每刻，每一个步骤都能够做到井底压力的作用点（面）在油层的位置上并且略大于地层压力，保持恒定。
1、首要压井参数是合理的压井液密度：ρ压＝ρ原＋H P ⨯a 102＋ρ安全附加值------- （1）根据公式（1）可知只要确定出ρ安全附加值，压井泥浆密度就计算出了，只要判断出溢流体的性质就可以定出ρ安全附加值。
按照这样的思维路子计算步骤如下：∵ ρx ＝ρm －h a s )(102P -P …………(2) ∵ h ＝平均系数V V ＝mL L /75.1110007.1⨯＝144.68 m ≈147m 。
∴ 将h ＝147m 代入公式（2）得：ρx ＝1.4－147)27.3(102－⨯…………(3) ＝1.4－1.18＝0.22g/cm 3经判断地层流体为气体，按照《细则》规定：ρ安全附加值的取值范围在：0.007－0.15g/cm3,为了计算方便本题决定:ρ安全附加值＝0.1g/cm3 代入公式(1)得到公式(4)ρ压＝ρ原＋H P ⨯a 102＋0.1------- （4）＝1.40＋0.068＋0.1＝1.568g/cm3≈1.57g/cm3。
司钻法压井实例Microsoft Word 文档
司钻法压井实例某井在3200米处发生溢流，关井后测得数据如下：测量井深3200米，垂直井深3200米，作业工具直径116mm，27/8″(外径73.03mm，内径53mm，)。
生产套管外径139.7mm，内径124.3mm，下深3200米。
井液密度1.25g/cm3。
溢流前用排量5L/s循环时，P ci=3.8MPa，作业井泵允许泵压16.8MPa。
地层破裂压力测试时钻井液密度为1.20g/cm3，地面压力为12.33MPa，溢流关井10min后，井内与地层压力趋于平衡，测得关井立管压力P d=5MPa，关井套压P a=6.5MPa，，井液池增量△V=1.5m3.使计算所需数据，并填写压井施工单，叙述压井步骤。
解：（1）计算压井液所需数据。
①确定溢流类型，需安全附加值。
查表得，油管与井眼环空每米容积7.94L/m，油管内容积2.7L/m溢流在环空中的高度h w=1.5×1000÷7.9=189mρw=ρm-(Pa-Pd)/10-3ghw=1.25-(6.5-5)/10-3×9.8×189= 0.44g/cm3Gw=ρw g=0.44×9.8=4.31kp/m=0.0043MPa/m ＜0.00466 MPa/m。
本经发生的是气体溢流，按着SY/T6426规定气层附加密度为0.07～0.15 g/cm3，本井取ρe=0.1 g/cm3。
②计算地层压力。
P p=0.0098ρm H+P d=0.0098×1.25×3200+5=44.2MPa。
③计算压井修井液的密度。
ρm1=102 P p/H+ρe=102×44.2/3200+0.1=1.51 g/cm3④计算管柱内容积、环空容积及加重井液量。
a．管柱内容积：Vd=2.7×3200=8640Lb．环空容积：Va=7.94×3200=25408Lc．井眼系总容积：V= Vd +Va=8640+25408=34048L按1.5倍的体积储备加重井液，即应把1.5V=1.5×34048L=52m3井液加重到1.51 g/cm3，准备压井。
压井计算公式
压井计算公式-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1井控公式1.静液压力：P=ρ H MPa ρ-密度g/cm3；H-井深 m。
例:井深3000米，钻井液密度1.3 g/cm3，求：井底静液压力。
解：P=**3000= MPa2,压力梯度： G=P/H=ρ kPa/m =ρMPa；例：井深3600米处，密度1.5 g/cm3，计算井内静液压力梯度。
解：G=*==kPa/m3.最大允许关井套压 Pamax =（ρ破密度－ρm） MPa H—地层破裂压力试验层（套管鞋）垂深，m。
Ρm—井内密度 g/cm3例;已知密度1.27 g/cm3,套管鞋深度1067米，压力当量密度1.71 g/cm3，求：最大允许关井套压解; Pamax =（－）*1067= MPa4.压井时（极限）关井套压 Pamax =（ρ破密度－ρ压） MPa Ρ压—压井密度 g/cm3 （例题略）5.溢流在环空中占据的高度 hw=ΔV/Va mΔV—钻井液增量(溢流)，m3；Va—溢流所在位置井眼环空容积，m3/m。
6.计算溢流物种类的密度ρw=ρm- (Pa-Pd)/ hw g/cm3；ρm—当前井内泥浆密度，g/cm3；Pa —关井套压，MPa；Pd —关井立压，MPa。
如果ρw在～0.36g/cm3之间，则为天然气溢流。
如果ρw在～1.07g/cm3之间，则为油溢流或混合流体溢流。
如果ρw在～1.20g/cm3之间，则为盐水溢流。
7.地层压力 Pp =Pd＋ρm gHPd —关井立压，MPa。
ρm—钻具内钻井液密度，g/cm38.压井密度ρ压=ρm＋Pd/gH9、(1)初始循环压力 =低泵速泵压＋关井立压注：在知道关井套压，不清楚低泵速泵压和关井立压情况下，求初始循环压力方法：（1）缓慢开节流阀开泵，控制套压=关井套压（2）排量达到压井排量时，保持套压=关井套压，此时立管压力=初始循环压力。
(2)求低泵速泵压：(Q/Q L)2=P/P L例：已知正常排量=60冲/分，正常泵压=,求：30冲/分时小泵压为多少解：低泵速泵压P L=(60/30)2= MPa10.终了循环压力= （压井密度/原密度）X低泵速泵压（一）注：不知低泵速泵压，求终了循环压力方法：（1）用压井排量计算出重浆到达钻头的时间，此时立管压力=终了循环压力。
最大关井套压计算
Well Name :Location :Rig :PD287Engineer :G.THOMSON Date :2006-7-12Casing Size, mm 219.1Vertical Csg Shoe Depth, m 617Leak Off Gradient, kPa /m 18.0Well MTD, m 2914Well TVD, m 2839Csg Shoe Fracture Press, kPa Csg Shoe Fracture Mud Wt. kg /m 31835MACP with WATER filled Csg, kPa 505395Mud Wt.Mud Grad.MACPMud Wt.Mud Grad.MACPMud Wt.Mud Grad.MACPMud Wt.Mud Grad.MACPkg /m3kPa /m kPa kg /m3kPa /m kPa kg /m3kPa /m kPa kg /m3kPa /m kPa10009.815053110010.794448120011.773843130012.75323710109.914993111010.894387121011.873782131012.853*********.014932112010.994327122011.973722132012.953116103010.104872113011.094266123012.0736********.0530********.204811114011.184206124012.163601134013.152995105010.304751115011.284145125012.263540135013.242935106010.404690116011.384085126012.363480136013.342874107010.504630117011.484024127012.463419137013.442814108010.594569118011.583964128012.563358138013.542753109010.694508119011.673903129012.653298139013.642693C AUSES of K ICKSW ARNING S IGNS F LOW C HECKInsufficient Mud Density Drilling Break While Drilling (Any Warning Signs )Improper Hole FillingMud Contamination After Drilling a metre or less into a porous Zone Swabbing Erratic Table Torque Prior to Tripping the Drilling String Lost Circulation Variation in String Force While Tripping (any Warning Signs)Mud Contamination Variation in Pump Pressure or Pump Speed After POOH 5% of D.P. StandsEquipment Failure Pit Gain or Loss Half Way Out Abnormal PressureLoss Circulation At the Last D.P. Stand Before D.C.Hole Does not Take Correct Fill-up Volume While Out of the Hole every 30minPipe Pulls Wet After Pulling Dry When in Doubt !!!W hile D rillingW hile T ripping1 Position Kelly Above Table 1 Position Tool Joint at Table, Release Elevators2 Shut off Mud Pump2 Install Stabbing Valve Open, then Close3 Open HCR Valve to an Open Choke & Degasser 3 Install Kelly, Open Stabbing Valve4 Close Hydril4 Open HCR Valve to an Open Choke & Degasser5 Close Choke Slowly5 Close Hydril6 Record: SICP, SIDPP & Pit gain every 2min.6 Close Choke Slowly7 Do not Exceed MACP7 Record: SICP, SIDPP & Pit gain every 2min.8 Do not Exceed MACPPersonnel on Location, N o Baryte on Location, sacksTotal Depth, m 2914TVD, m 2839Mud Wt. Kg /m 3Baryte to Order, sacksMud Viscosity :Total Circ. Mud Volume, m 3TIMED.P.P. kPaC.P. kPaPit Gain m 3TIMED.P.P. kPaC.P. kPaPit Gain m 3TIME D.P.P. kPa C.P. kPaPit Gain m 3NOTES:BP PINE CREEK1-17-57-19W5MM AXIMUM A LLOWABLE C ASING P RESSURES HUT -I N W ELL D ATAF LOW C HECK P ROCEDURESCALL ALERT ( If while Out of the Hole Proceed from: E nsure Hole is Full … )11106Hoist Kelly above R. Table and shut-off the pump. (If Tripping , position tool joint above table, install Stabbing Valveproperly, E nsure Hole is Full and Shut off Hole fill pump.) Divert flow to Trip tank. Zero trip tank volume indicator.Monitor tank for flow for 5 to 10 minutes. If the Well is Flowing Shut it in Immediately . Record any Trip tank Gains.CALL ALERTPROCEDURES FOR SHUT-IN THE WELLOther Mud Chem. to Order :。
井控计算公式
井控计算公式1、钻井液压力梯度（psi/ft ）=0.052xWm(ppg)钻井液压力梯度(Mpa/m)=0.0098xWm(g/cm³)2、液柱压力P （psi ）=0.052xWm(ppg)xTVD(垂直井深ft)液柱压力P （Mpa ）=0.0098x Wm(g/cm³) xTVD (垂直井深m)3、地层压力＝液柱压力+关井钻杆压力SIDPP4、关井套压SICPP= 地层压力－环空液柱压力5、初始循环压力＝低泵速泵压+关井钻杆压力SIDPP7、钻井泵排量（桶/分）＝桶/冲x 冲数/分钻井泵排量（升/分）＝升/冲x 冲数/分泵排量（桶/分）环空容积（桶/英尺）泵排量（升/分）环空容积（升/米）SIDPP(psi)0.052TVD(ft)11、最大允许关井套压(psi)=0.052[最大允许钻井液密度(ppg)－井内实际钻井液密度(ppg)]x 套管鞋深（ft ）最大允许关井套压(Mpa)=0.0098[最大允许钻井液密度(g/cm³)]－井内实际钻井液密度(g/cm³)]x 套管鞋深（m ）1500（W2－W1）35.2－W2W1－原钻井液密度(ppg) 1500－一桶重晶石的重量（磅）W2－重钻井液密度 (ppg) 35.8－一加仑重晶石的重量（磅）Wx(W2－ W1) Wx －W1W1－原钻井液密度(g/cm³) Wx －重晶石密度(g/cm³)W2－重钻井液密度(g/cm³)14、单位长度容积计算： d －钻杆内径（英寸）d －钻杆内径（mm ）套管内径 D2 (in) ²－钻杆外径 D1 (in) ² 102915、在起钻前为了使起出的钻杆里没有钻井液，需打一段加重钻井液，计算公式如下：16、泵压与泵速的关系P1（泵速由spm1增至spm2时的压力）= p (泵 17、溢流物梯度（psi/ft ）=0.052x 钻井液密度（ppg ）－（SICPP －SIDPP ）(psi)溢流物高度（ft ）溢流物梯度（Mpa/m ）=0.0098x 钻井液密度（g/cm³）－ （SICPP －SIDPP ）(Mpa)溢流物高度（m ）18、溢流物高度（ft ）＝循环池增量(桶)∕环空容积（桶/ ft ） 溢流物高度（m ）＝1000x 循环池增量(m³)∕环空容积（升/米）。
井控压井公式常用
井控计算公式1最大关井套压=（地破当量密度-井浆密度）×0.0098×井深= MPa2 地层压力=0.0098×井浆密度×井深+关井立压= MPa3压井密度=102×地层压力÷井深+附加密度= g／cm34求加重量=加重体积×加重剂密度×（压井密度-原浆密度）÷（加重剂密度-压井密度）=吨5地破压力=漏失压力+0.0098×密度×井深= MPa6破裂当量密度=102×地破压力÷井深=g／cm37溢流类型=井浆密度-（关井套压-关井立压）÷（0.0098×池面增量×1000÷每米环容、升）0.12-0.36为气、0.37-0.6油、0.61-0.84油水、0.85-1.07水、1.08-1.20盐水8气体上升高度=池面增量÷每米环容m3=米9气体上窜速度=气层深度-井深÷迟到时间×后效时间÷停泵～开泵时间（小时）=米／小时10初始立管总压力=低泵冲压力+关井立压+附加压力= MPa。
油井1.5～3.5、气井3～511终了立管总压力=压井密度÷原浆密度×低泵冲压力= MPa12排量计算=泵冲×活塞面具×活塞行程÷60×缸数=升／秒13上返速度=(12.74×排量) ÷(井眼直径2-钻具外径2)=米／秒14迟到时间=井深÷米／分15一周的时间=16.67×井筒容积-钻柱体积）÷排量=分16压井泥浆量=井筒容积的1.5-2倍17压井时间=（井筒容积-钻柱体积）÷（升／分÷1000）=分。
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Well Name :
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PD287
Engineer :G.THOMSON Date :
2006-7-12
Casing Size, mm 219.1Vertical Csg Shoe Depth, m 617Leak Off Gradient, kPa /m 18.0Well MTD, m 2914
Well TVD, m 2839Csg Shoe Fracture Press, kPa Csg Shoe Fracture Mud Wt. kg /m 31835
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10009.815053110010.794448120011.773843130012.75323710109.914993111010.894387121011.873782131012.853*********.014932112010.994327122011.973722132012.953116103010.104872113011.094266123012.0736********.0530********.204811114011.184206124012.163601134013.152995105010.304751115011.284145125012.263540135013.242935106010.404690116011.384085126012.363480136013.342874107010.504630117011.484024127012.463419137013.442814108010.594569118011.583964128012.563358138013.5427531090
10.694508
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1390
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C AUSES of K ICKS
W ARNING S IGNS F LOW C HECK
Insufficient Mud Density Drilling Break While Drilling (Any Warning Signs )Improper Hole Filling
Mud Contamination After Drilling a metre or less into a porous Zone Swabbing Erratic Table Torque Prior to Tripping the Drilling String Lost Circulation Variation in String Force While Tripping (any Warning Signs)
Mud Contamination Variation in Pump Pressure or Pump Speed After POOH 5% of D.P. Stands
Equipment Failure Pit Gain or Loss Half Way Out Abnormal Pressure
Loss Circulation At the Last D.P. Stand Before D.C.
Hole Does not Take Correct Fill-up Volume While Out of the Hole every 30min
Pipe Pulls Wet After Pulling Dry When in Doubt !!!
W hile D rilling
W hile T ripping
1 Position Kelly Above Table 1 Position Tool Joint at Table, Release Elevators
2 Shut off Mud Pump
2 Install Stabbing Valve Open, then Close
3 Open HCR Valve to an Open Choke & Degasser 3 Install Kelly, Open Stabbing Valve
4 Close Hydril
4 Open HCR Valve to an Open Choke & Degasser
5 Close Choke Slowly
5 Close Hydril
6 Record: SICP, SIDPP & Pit gain every 2min.6 Close Choke Slowly
7 Do not Exceed MACP
7 Record: SICP, SIDPP & Pit gain every 2min.8 Do not Exceed MACP
Personnel on Location, N o Baryte on Location, sacks
Total Depth, m 2914TVD, m 2839
Mud Wt. Kg /m 3
Baryte to Order, sacks
Mud Viscosity :
Total Circ. Mud Volume, m 3
TIME
D.P.P. kPa
C.P. kPa
Pit Gain m 3
TIME
D.P.P. kPa
C.P. kPa
Pit Gain m 3
TIME D.P.P. kPa C.P. kPa
Pit Gain m 3
NOTES:
BP PINE CREEK
1-17-57-19W5M
M AXIMUM A LLOWABLE C ASING P RESSURE
S HUT -I N W ELL D ATA
F LOW C HECK P ROCEDURES
CALL ALERT ( If while Out of the Hole Proceed from: E nsure Hole is Full … )
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Hoist Kelly above R. Table and shut-off the pump. (If Tripping , position tool joint above table, install Stabbing Valve
properly, E nsure Hole is Full and Shut off Hole fill pump.) Divert flow to Trip tank. Zero trip tank volume indicator.Monitor tank for flow for 5 to 10 minutes. If the Well is Flowing Shut it in Immediately . Record any Trip tank Gains.
CALL ALERT
PROCEDURES FOR SHUT-IN THE WELL
Other Mud Chem. to Order :。