钻井计算题及案例分析
案例6油井钻探问题
油井钻探问题：某公司拥有一块可能有油的土地，该公司可以自己钻井，也可以出租给其它公司开采。
若出租土地，租约有两种：①无条件出租，租金45万元；②有条件出租，租金依产量而定：产量在20万桶以上，每桶提成5元，产量不足20万桶时，不收租金。
设钻井费用为75万元，有油时需另加采油设备费25万元，油价为15元/桶，为了简化，可以将油井产量离散化，分为4种状态：无油、产油5万桶，产油20万桶、产油50万桶。
设各种状态的主观概率分布如下表所示，试问决策人该选择什么行动？根据决策树的表示方法，假设行动a为自己钻井；2a为无条件出租；1a为有条件出租，可能的自然状态及其先验概率分布见表1，各行动3所产生后果的效用为u，则油井钻探问题的决策树可表示为：ij假设决策人的效用值即为各行动的后果值，即ij ij c u =，再令其损失函数等于效用函数的负值，即：)()(a u a l -=。
1、无观察值风险函数L R =，贝叶斯风险∑==nj j i j i a l a r 1)(),(),(θπθπ。
对于1a ：()()()j nj j a l a r θπθπ⋅∑==111,,= -650×0.1-200×0.15+25×0.25+75×0.5= -51.25对于2a ：()()()j nj j a l a r θπθπ⋅∑==122,,= -45×1= -45对于3a ：()()()j nj j a l a r θπθπ⋅∑==133,,= -250×0.1-100×0.15-0= -40C 12 =15×20－25－75 u 12=200＝200（万元） C 13 =15×5－25-75 u 13=-25＝-25（万元） C 14 = 0-75 u 14=－75＝-75（万元）C 2 = 45（万元） u 2 = 45C 31 = 5×50 u 31=250＝250万元 C 32 = 5×20 u 32=100＝100万元 C 33 = 0 u 33=0 C 34= 0 u 34=0C 11 =15×50－25－75 u 11=650＝650（万元）根据贝叶斯规则，风险r 最小的行动最优。
钻井工程试题及答案(第六章)
第六章试题及答案一、简答题1．在钻井中,确定钻井液密度的主要依据是什么?其重要意义是什么?答：确定钻井液密度的主要依据是地层孔隙压力和地层破裂压力。
在实际钻井中，钻井液密度应不小于地层孔隙压力当量密度，以避免地层流体侵入井眼，造成溢流，发生井喷；钻井液密度应不大于地层破裂压力当量密度，以避免压漏地层，造成井漏。
2．在实际钻井中,如何处理平衡压力钻井与安全钻井的关系?答：所谓平衡压力钻井就是在钻井过程中使井内有效压力等于地层压力，这样可以保持井眼压力系统平衡，有利于解放钻速，保护油气层，并能安全钻进。
但是在一些井眼不稳定的井中钻进时，为了抑制井眼不稳定，需要选择较高的钻井液密度，但井底压力不能高于地层破裂压力。
3．欠平衡压力钻井的方式有哪些？简述欠平衡压力钻井的特点、适用性及局限性。
答：欠平衡压力钻井的方式有：（1）空气钻井（2）雾化钻井（3）泡沫钻井（4）充气钻井（5）边喷边钻欠平衡钻井具有一系列的优点，如减少地层伤害，避免漏失；提高钻井速度；避免压差卡钻；减少完井及油层改造费用；可以对油气藏数据进行实时评价等。
对像稠油油田、低压裂缝性油气田、低压低渗透油气田等具有储层孔隙压力低的特点，采用常规的平衡压力钻井方式，容易污染油气层；对于探井，又不利于发现油气层和评价油气层；此外对于裂缝发育的高压地层，如果采用过平衡压力钻井，则会出现严重的漏失，有时因此无法钻达目的层。
为此，常采用欠平衡压力钻井。
欠平衡钻井理论技术尚不完善，也存在着许多缺点，如在所感兴趣井段的钻井与完井过程中，并不能始终保证全为欠平衡压力状态，像接单根、起下钻过程易出现过平衡，机械设备出现故障也可以出现过平衡。
由于井眼缺少泥饼，过平衡下则会对油层造成伤害。
4．地层流体侵入的原因及其预防。
答：造成井底有效压力降低，进而导致地层流体进入井眼的原因有多种，主要为：（1）钻井液密度低；（2）环空钻井液液柱降低；（3）起钻抽汲；（4）停止循环。
钻井 案例分析
案例分析试题1、※某井钻到位于井深2800米处的非目的层发生井漏。
（1）由于钻头喷嘴的影响，带钻头堵漏风险很大，决定先提钻。
（2）起钻中为了抢时间，起钻速度高于平时起钻速度，按起出管柱体积等量灌入钻井液，又因班里人少，无人坐岗。
（3）到起到第一柱钻铤时发生间断井涌。
此时决定强行起完钻铤后下光钻杆。
（4）到起到第二柱钻铤时发生强烈井喷，钻铤内外同时喷出。
抢接防喷单根失败。
（5）立即关了环形防喷器。
但井内仅剩了3柱长80米的53/4″钻铤，太轻，被井内压力冲出井口。
请分析井喷失控的原因2、※某井队钻井施工的井口井控防喷器组合形式为：FZ28—35全封＋FZ28—35半封＋FH28—21各一个。
按标准要求进行了高压试压合格。
（1）当用密度1.30g/cm3的钻井液钻进到井深2500米处发生天然气气侵。
停泵关井检查，关井立压为零，关井套压0.2MPa，罐面无明显上升。
（2）开井边钻进边加重，当将井内钻井液密度加重到1.55g/cm3时已钻进到井深2600米，此时发生井漏，测得漏层井深2500米，即2500米处是产漏同层。
（3）带钻头打水泥堵漏，候凝24小时钻开水泥塞。
当钻完水泥塞后钻头泥包，未进行试漏就起钻换钻头，便于恢复钻进。
（4）为抢时间，起钻速度快于以前的起钻速度。
由于人员少，无人坐岗和记录灌入量，当起钻到井深1500米处发生天然气溢流（2500米处气层未堵住），关井后测得关井立压0.5MPa，关井套压1 MPa，溢流量1.5m3。
因溢流不严重就开井循环，同时准备泵入密度1.80g/cm3的储备钻井液压井。
（5）开井开泵循环5分钟后突然发生井喷，喷出井口30米高。
采用硬关井方法关井。
当关环形防喷器时因液控管线被堵而失败，关半封时，因闸板上部密封失效而失败，迫使放喷。
尽管放喷后井口套压降低了，但仍有套压，半封闸板上部和前部密封越刺越严重，导致井喷失控。
请分析井喷失控的原因3、¤某井起钻铤时井喷失控着火。
钻井井控考试题2003-003(高级)
培训类别：钻井井控级别：高级试题编号：2003-003一以下各题均为单项选择题，请在答题卡上选出正确答案。
(每题1分，共35分)1、某产层的压力梯度是15.80KPa/m，其压力当量密度是_______g/cm3。
A 1.41B 1.51C 1.61D 1.712、某井用密度1.85 g/cm3的钻井液钻进到井深4389.28m处发生溢流，关井立、套压分别是1.94MPa和3.83MPa，溢流量是1.98m3，其地层压力是_______MPa。
A 81.6B 83.8C 93.8D 31.83、某井位于井深3950m处的油层压力是63MPa，要实施欠平衡压力钻井，要求钻井液静液压力小于油层压力5MPa，钻井液密度应为_________ g/cm3。
A 1.40B 1.45C 1.50D 1.554、某井用密度1.54g/cm3的钻井液钻进到井深3100m处发生溢流，井口装置额定工作压力是35 MPa，技术套管下深2205m，套管鞋处地层压力当量钻井液密度2.29g/cm3，最薄弱套管段位于井深1600m，其抗内压强度的80%的当量密度2.35 g/cm3，计算关井极限套压为。
A 12.7MPaB 13.7MPaC 14.7MPaD 15.7MPa5、某井用密度1.83g/cm3的钻井液钻开了某一气层，当起完钻时发生了溢流，关井19分钟时套压从2.75 MPa 上升到4.55 MPa ，天然气带压滑脱上升的速度是________。
A 296.63 m/hB 306.63 m/hC 316.63 m/hD 326.63 m/h6、《新疆油田石油与天然气钻井井控实施细则》规定：使用的井控装置，开发井及中深探井（4000米以内的探井）每隔________由井控车间回收检验一次。
A 45天B 30天C 60天D 半年7、159mm钻铤内径71.4mm，当起出27米的该钻铤时应灌入钻井液________。
A 0.35 m3B 0.43 m3C 0.47 m3D 0.49 m38、某井进行压井施工的排量14 L/S，钻头位于井深3005m，127mm钻杆内径108.61mm，159mm钻铤长120m，内径71.4 mm，地面管线容积1m3，开泵后压井钻井液到达钻头的时间是_______分钟。
井下作业工计算题
▪ 解：V液=∏/4（d套内2-d油外2＋d油内2）.H=3.14/4×（0.12420.0732＋0.0622）×2345≈25.571m3=25571（L）
▪ t=V液/Q=25571÷500≈51（min） ▪ 答：循环洗井，51min可循环一周。
9、某井套管内径为123.7mm，油层井段为2978.5～ 3005.6m，射孔未下油管井喷，如要挤满压井至少要准 备多少压井液（按井筒容积的1.5倍计算，单位为立方
米取小数点后两位）？
▪ 已知：套管内径d套内=123.7mm，油层井段为2978.5～3005.6m，附加 系数K=1.5，求挤压井液用量V。
答：需顶替液量为10717升。
7、某井注水泥塞，钻杆下深1900m，油管下深 2100m。油管内径为62mm，钻杆内径为55mm。 设计顶替水泥浆至3930m ，采用水泥车自动计量， 求需顶替液量(内径为55mm 的钻杆内容积 2.375m3/km，内径为62mm 的油管内容积 3.019m3/km，地面管线和油补距忽略，结果取体积 “升”的整数)。
▪ 答：需要准备54.58m3的压井液。
1、某井套管内径d=140mm，预在该井用密度为 1.85g/cm3的水泥注30m水泥塞,试求干水泥用量及 清水用量 (现场普通油井水泥配浆表：干水泥密度 为3.15 g/cm3， 50kg /袋，配制密度为1.85g/cm3 的水泥浆，每袋干水泥可配40L水泥浆，需水24L。 实配水泥浆为理论数的1.2倍,结果取整数)。
解:根据现场套管内容积常数表可知： 内径φ161.7mm的套管其内容积为q=20.5L/m 灰塞的体积V塞=L·q=50m·20.5L/m=1025L 灰浆用量V浆=k·V塞=1.1·1025L=1127.5L 需干水泥量G=V浆÷40 L/袋=1127.5L÷40L/袋=28.2（袋） 取整数28（袋）
钻井设备操作失误案例分析与预防措施考核试卷
B.定期进行设备维护
C.完善安全管理制度
D.提高作业环境舒适度
5.在钻井设备操作过程中，以下哪项操作可能导致严重后果？（）
A.佩戴防护眼镜
B.保持作业现场整洁
C.违规操作钻杆
D.按照操作手册作业
6.以下哪个因素不会影响钻井设备操作失误的概率？（）
A.操作人员经验丰富程度
B.设备新旧程度
A.操作人员技能不足
B.设备故障
C.管理不善
D.作业现场气温
17.为了预防钻井设备操作失误，以下哪项措施是不恰当的？（）
A.加强设备检查
B.提高操作人员待遇
C.降低作业难度
D.增加安全投入
18.以下哪个环节是钻井设备操作失误预防的关键？（）
A.设备采购
B.操作人员招聘
C.安全培训
D.作业进度安排
19.在钻井设备操作过程中，以下哪种行为可能导致操作失误？（）
A.严格遵守操作规程
B.保持与同事的沟通
C.在设备运行中进行调整
D.发现问题及时上报
10.以下哪个因素可能导致钻井设备操作失误？（）
A.操作人员熟悉设备性能
B.操作人员经过充分休息
C.作业现场环境恶劣
D.设备维护良好
11.为了降低钻井设备操作失误的风险，以下哪项措施是必要的？（）
A.增加作业时间
B.提高操作人员待遇
A.严格按照操作手册进行操作
B.佩戴个人防护装备
C.在设备运行中进行调整和维修
D.定期进行安全培训
2.在钻井作业中，如果发生操作失误，以下哪个因素可能是主要原因？（）
A.设备老化
B.操作人员酒后作业
C.操作环境良好
钻井计算公式(精典)
钻井计算公式（精典）1.卡点深度：L=eEF/105P=K×e/P式中：L-----卡点深度米e------钻杆连续提升时平均伸长厘米E------钢材弹性系数=2.1×106公斤/厘米2F------管体截面积。
厘米2P------钻杆连续提升时平均拉力吨K------计算系数K=EF/105=21F钻具被卡长度l:l=H-L式中H-----转盘面以下的钻具总长米注：K值系数5＂=715（9.19）例：某井在井深2000米时发生卡钻，井内使用钻具为壁厚11毫米的59/16＂钻杆，上提平均拉力16吨，钻柱平均伸长32厘米，求卡点深度和被卡钻具长度。
解：L=Ke/P由表查出壁厚11毫米的59/16＂钻杆的K=957则：L=957×32/16=1914米钻具被卡长度：L=H-L=2000-1914=86米2、井内泥浆量的计算V=D2H/2或V=0.785D2H3、总泥浆量计算Q=q井+q管+q池+q备4、加重剂用量计算：W加=r加V原(r重-r原)/r加-r重式中：W加----所需加重剂的重量，吨r原----加重前的泥浆比重，r重----加重后的泥浆比重r加---加重料的比重V原---加重前的泥浆体积米3例：欲将比重为1.25的泥浆200米3，用比重为4.0的重晶石粉加重至1.40，需重晶石若干？解：根据公式将数据代入：4×200（1.40-1.25）/4.0-1.40=46吨5.降低泥浆比重时加水量的计算q=V原(r原-r稀)/r稀-r水式中：q----所需水量米3V原---原泥浆体积米3r稀---稀释后泥浆比重r水----水的比重（淡水为1）r原---原泥浆比重例：欲将比重1.30的泥浆150米3降至比重为1.17，需加淡水若干？解：根据公式代入数据：150（1.30-1.17）×1/1.17-1=115米36、泥浆循环一周所需时间计算T=V井-V柱/60Q泵式中：T---泥浆循环一周的时间，分V井---井眼容积，升V柱---钻柱体积升Q泵---泥浆泵排量升/秒备注：V井=0.785D井2V柱=0.785（D外2-d内2）例题：井径81/2"，使用壁厚为10毫米的41/2"钻至1000米，泵的排量为21.4升/秒，问泥浆循环一周需时若干？解：V井=0.785×（215.9）2=36591升V柱=0.785（114.32-94.32）=3275升T= V井-V柱/60Q泵=36591-3275/60×21.4=33316/1284=25.95分7、泥浆上返速度计算V返=12.7Q泵/D井2-d柱2式中：V返—泥浆上返速度米/秒Q泵---泥浆泵排量升/秒D井---井径厘米d柱---钻柱外径厘米例题：某井井径为22厘米，钻具外径为11.4厘米，泥浆泵排量为25升/秒，问泥浆上返速度是多少？解：V返=12.7Q泵/D井2-d柱2=12.7×25/222-11.42=0.90米/秒8、漏失速度计算公式：V漏=Q漏/t时式中：V漏—漏失速度米3/小时Q漏---在某段时间内的漏失量米3t时----漏失时间小时例题：某井在30分钟内共漏泥浆15.6米3问该井在这段时间内的漏失速度是多少？解：V漏=Q漏/t时=15.6/0.5=31.2米3/小时9、泵压计算公式：P=0.081ρQ2/0.96D4式中：P---泵压MPaρ---使用密度g/cm3Q----泥浆泵排量l/sD---钻头水眼毫米D=√d12+d22+d32+…..10.常用套管数据表11．接头扣型尺寸：（1：内平2：贯眼3：正规）12.常用单位换算表长度:1英寸(in)=25.4毫米(mm)=2.54厘米(cm)=0.0254米(m)1英尺(ft)=12英寸(in)=304.8毫米(mm)=30.48厘米(cm)=0.3048米(m) 1码(yd)=3英尺(ft)=914.4毫米(mm)=91.44厘米(cm)=0.9144米(m) 1里=150丈=500米1丈=3.33米1尺=0.33米1寸=0.033米面积:1亩=666.6m²13.常规井身结构14.常用钻铤尺寸与钻头直径关系对照表公式：允许最小钻铤直径= 2倍套管接箍外径- 钻头直径有效井眼直径=（钻头直径+钻铤直径）÷20在大于215.9mm(81/2in)的井眼中，应采用塔式钻铤组合，钻铤柱中最下一段钻铤(一般应不少于1立柱)的外径应不小于这一允许最小外径，才能保证套管的顺利下入。
1.12案例分析
案例分析
例二、坍塌卡钻实例 华北油田 XG 一 2 井 1 ．基础资料 ( l ）表层套管：339 . 7 mm，下深246.57m. (2 ) 裸眼：钻头直径215.9mm 。钻深 3307 . 62m 。 (3)钻具结构： 215 . 9 mm钻头＋177 . 8mm打捞杯十77 . 8 mm 回压阀＋177 . 8 mm 钻挺 129 . 83m ＋ 127mm钻杆 3016 . 91m 。 2 ．事故发生经过 该井带回压阀下钻，钻杆内未及时灌钻井液，下钻到井深 3149m 时，回压阀挤毁，钻井液倒流，环空强烈抽吸，造成井壁 坍塌。开泵泵压 10MPa ，井口不返钻井液，后改用小排量开泵， 泵压 5MPa ,井口仍然不返钻井液。测求卡点为井深 500m 。 L
案例分析
4 ．分析意见 ( 1 ）下钻有软遇阻，就是砂子很多的显示，若此时循环 钻井液，可避免此次事故的发生。 ( 2 ）下钻一直到底，是盲目的行动。开泵后，井口不返 钻井液，就应立即起钻，也还有可能把钻具起完。憋入 钻井液 80 立方米后，把松散的砂子已经挤得很紧，此 时起钻，为时已晚。而且起钻时肯定会反喷钻井液，因 为憋入地层中的钻井液，还会返回来的。 ( 3 ）在渤海湾地区的明化镇、馆陶组失去了老眼，也就失去了打捞的目标，不得不终 止事故的处理，绝大部分井眼随之报废。
案例分析
3 ．事故处理过程 ( 1 ）套铣倒扣。套铣四次，倒扣十三次，共倒出钻 杆 582 . 28m ，鱼长 353 . 33m 。 ( 2 ）继续套铣至井深 636 . 45m ，倒扣四次，倒出 钻杆 104 . 98m ，计算鱼顶 687 . 13m ，鱼长 248 . 35m 。即从未套铣井段倒出钻杆 50 . 68m 。
案例分析
3 ．事故处理过程 ( l ）注入解卡剂 40 立方米，替钻井液时， 泵压由 12MPa 降至 10MPa ，15分钟后，井囗 有解卡剂返出，判断是钻具刺漏，循环短路。经 测试刺漏位置在 1530m 。 ( 2 ）原钻具倒扣，一次倒出钻杆 1651 . 80m ，将刺漏钻杆倒出。 （3）下127mm公锥打捞三次，均未成功。 （4）下114mm公锥打捞，造扣后，上提到 L 1100kN，停 3min ，悬重下降到 1000kN , 活动数 P 次后，恢复到原悬重84OkN。开泵循环，泵压正
井下复杂案例分析
五．点评
1．该井为构造上的第一口预探井，地处沙漠腹地，交通不便， 井场应储备足够量的加重材料，而实际上只有少量重粉。
2．溢流发生后，继续循环和钻进而不及时关井，后来又起 钻到套管内，加重了溢流量。
3．开井压井的做法是错误的。 4．泥浆密度下降，粘度上升，CL-上升，说明溢流是低矿化
度盐水，对高压盐水层的危害性认识不足。 5．压井成功后，划眼，水眼堵，说明井壁大量垮塌，技术
四．处理经过
1．注密度1.28、浓度23%的堵漏泥浆31方，井口有小股溢
流，钻杆内注入密度1.50~1.60的泥浆31方，无溢流。关 井无套压。 2．测卡点及磁性定位后爆炸松扣，未开，悬重132吨倒扣， 反转12圈，悬重下降到84吨，钻具倒开，起出5″钻杆258 根，鱼长851.23米，鱼顶2471.88米。 3．套铣倒扣至6月9日，鱼长415.21米，鱼顶2907.90米。 4．打水泥塞，侧钻。
三.处理过程
11．打水泥塞，循环降密度,下侧钻钻具:
循环调整泥浆,把泥浆密度有1.71降至1.51,通过调整泥 浆性能,达到了 侧钻条件. 12．侧钻 13．新井眼钻进 :逐渐把密度从1.61提至1.71,井下逐渐正常
四.原因分析
1、钻遇局部异常高压（关井最大立压25MPa、折算泥浆 当量密度2.05g/cm3）
12 1/4″J33+630/730+9″DC*2+731/630+12 1/4″F+631/730+9″DC*1+731/630+12 1/4F″+8″DC*14+8″SZ+8″DC*2+631/410+5″HWDP*15+5″DP
一．溢流发生经过：
钻井技术试题题库及答案
钻井技术试题题库及答案一、单项选择题1. 钻井中，钻压是指（）。
A. 钻头对井底岩石施加的压力B. 钻杆对井底岩石施加的压力C. 钻头对井底岩石施加的冲击力D. 钻杆对井底岩石施加的冲击力答案：A2. 钻井液的密度主要取决于（）。
A. 钻井液的粘度B. 钻井液的比重C. 钻井液的固相含量D. 钻井液的化学成分答案：B3. 在钻井过程中，钻杆的旋转是由（）来实现的。
A. 钻头B. 钻杆C. 钻机的转盘D. 钻机的绞车答案：C4. 钻井液的粘度对钻井有什么影响？（）A. 粘度越高，钻井速度越快B. 粘度越低，钻井速度越快C. 粘度适中，有利于钻井D. 粘度对钻井速度没有影响答案：C5. 钻井液的失水是指（）。
A. 钻井液中的水分被岩石吸收B. 钻井液中的水分被蒸发C. 钻井液中的水分被分离出来D. 钻井液中的水分被井底压力挤出答案：A二、多项选择题1. 钻井过程中，以下哪些因素会影响钻压？（）A. 钻头的类型B. 钻杆的重量C. 钻机的功率D. 钻井液的密度答案：ABC2. 钻井液的主要作用包括（）。
A. 携带岩屑B. 冷却钻头C. 保持井壁稳定D. 提供动力答案：ABC3. 在钻井过程中，以下哪些因素会影响钻井液的密度？（）A. 钻井液的固相含量B. 钻井液的化学成分C. 钻井液的温度D. 钻井液的粘度答案：ABC三、判断题1. 钻井液的密度越高，钻井速度越快。
（）答案：错误2. 钻井液的粘度越高，钻井速度越慢。
（）答案：正确3. 钻井液的失水越少，对井壁的保护越好。
（）答案：正确四、简答题1. 简述钻井液在钻井过程中的主要作用。
答案：钻井液在钻井过程中的主要作用包括：携带岩屑、冷却钻头、保持井壁稳定、提供动力等。
2. 钻井液的密度对钻井有什么影响？答案：钻井液的密度对钻井有重要影响。
密度过高可能导致钻压过大，增加钻杆的磨损，同时也会增加钻井液的循环阻力；密度过低则可能导致井壁不稳定，增加井壁坍塌的风险。
钻井井控技术(4)下例题分析(PPT 22页)
资料下载：/shke2004 (4)初始立管总压力，由公式6-25计算，选定泵速为30冲每分
这小于该钻井泵185mm缸套的最大泵压，所以185mm的缸
套是适用的。
(5)终了立管总压力，由公式6-26计算
资料下载：/shke2004 (6)重钻井液到达钻头所需要的时间t由钻井手册查得 114.3mm（4 ½ in）、24.72 kg/m的钻柱每米长的容积
in）技术套管下至Dc=1800m，该处地层的破裂压力梯 度Gf=17.9kPa/m。根据井涌发生之前的纪录，泵速为
30冲每分钟时，循环压力
；钻井泵类型
为NB-900，缸套直径185mm，泵速30冲每分钟时排量 Q=15.78 L/s，最大泵压为13.0MPa；发生井涌关井后 10min，立管压力 ，套压 ；
资料下载：/shke2004 侵入井内的是气体，用二次循环法（司钻法）压井的套压变化
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2.2 地面泥浆增量的变化（气侵）
压井过程中，由于气体上升时膨胀，使井中返出的泥浆量多 于进井泥浆量。也使得泥浆出口流速加大。当气体排出后，地面上 多出来的泥浆又用于填满被气体所占据的井内容积，而使地面泥浆 量减少。
Vd=7.417 L/m，则
(6)许可的最大关井套压
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压井时套压的变化
1、侵入井内的是液体，用一次循环法（工程师法）压井
压井泥浆到 达钻头前，套
压无变化。压
井泥浆进入环 空后，套压逐 渐降低。
资料下载：/shke2004 2、侵入井内的是气体，用工程师法压井 1~2是压井泥浆进 2.1 套压的变化 入钻杆内，气体在 环空中上升膨胀， 引起套压增加；2为 压井泥浆到达钻头； 2~3是压井泥浆到达 环空；3~4表示气体 接近井口时急剧膨 胀引起套压增大； 4~5气体被替出地面； 5点是气体已经排完； 5~6是替气柱下面原 来的泥浆；6是重浆 返到井口，压井结 束。
钻井公式例题
钻井常用计算公式泥浆池体积计算：V=(A1+A2)/2 * (B1+B2)/2 *hV:体积m3 ；A1：上底长m；A2：下底长m；B1：上底宽m;B2: 下底宽m；H:高m井眼容积计算：理论公式：V=（π/4）*D2*HD：井径 m；H:井深 m;例：某井深2000m，使用93/4英寸（Φ247.0mm）钻头，计算井眼容积？解：根据理论公式：V=（π/4）*D2*H得：V=（π/4）*[(9.75*25.4)/1000]2*2000=96.3(m3)配制泥浆计算：W土=V泥ρ土（ρ泥-ρ水）/（ρ土-ρ水）V水=V泥- W土/ρ土W土：配浆用粘土量 t；V水：配浆用水量 m3；V泥：欲配泥浆量 m3 ；ρ土：配浆土密度 g/cm3;ρ水:配浆水密度 g/cm3;ρ泥:欲配泥浆密度 g/cm3；例：欲配密度为1.06 g/cm3的泥浆200m3需要ρ土2.4 g/cm3粘土多少吨？淡水多少吨？解：W土=200*2.4*（1.06-1.0）/（2.4-1.0）=20.6（t）V水=200-20.6/2.4=191.4（m3）管柱内容积、体积计算管柱内容积：V容=πd2L/40000管柱体积：V体=π（D2-d2）L/40000V容:管柱内容积 cm3V体:管柱体积 cm3D ：管柱外径 cm3d ：管柱内径 cm3L ：管柱长度 m例：某井深3000m，钻具结构为：钻铤8英寸*100m+7英寸*100m+钻柱5英寸*2800m，计算钻具内容积和钻具体积。
（以知1英寸=2.54cm，8英寸钻铤内径为7.144cm,7英寸钻铤内径为7.144cm，5英寸钻杆内径为11.8cm）解：8英寸钻铤内容积V1=3.14*7.1442*100/40000=0.4（m3）7英寸钻铤内容积V2=3.14*7.1442*100/40000=0.4（m3）5英寸钻铤内容积V3=3.14*11.82*2800/40000=30.6(m3)钻具内容积= V1+ V2+ V3=0.4+0.4+30.6=31.4（m3）8英寸钻铤体积V4=3.14*（20.322-7.1442）*100/40000=2.84（m3）7英寸钻铤体积V5=3.14*（17.782-7.1442）*100/40000=2.08（m3）5英寸钻铤体积V6=3.14*（12.72-11.82）*2800/40000=4.85（m3）钻具总体积=V4+V5+V6=2.84+2.08+4.85=9.77（m3）钻柱外环形容积的计算V=π（D2-d2）H/4000V：环形容积 m3D:井眼直径 cmd:钻柱外径 cmH:井深 m例：某井深1800m，井眼直径24.4cm(95/8英寸)钻具为7英寸钻铤80m,5英寸钻杆1720m，计算环空容积。
钻井复习题答案
钻井复习题答案一、选择题1. 钻井过程中，井眼的直径通常由什么决定？A. 钻头直径B. 钻杆直径C. 钻井液密度D. 地层压力答案：A2. 钻井液的主要功能是什么？A. 冷却钻头B. 携带岩屑C. 增加地层压力D. 所有以上答案：D3. 以下哪个不是钻井过程中的常见问题？A. 井壁坍塌B. 井喷C. 井漏D. 井眼扩大答案：D二、填空题4. 钻井时，_________是钻井液的主要组成部分，用于保持井壁稳定。
答案：泥浆5. 钻井过程中，_________是用来测量井深和井斜角度的仪器。
答案：测斜仪三、简答题6. 简述钻井过程中泥浆循环系统的基本组成。
答案：泥浆循环系统主要由泥浆泵、泥浆罐、泥浆净化设备和钻杆组成。
泥浆泵将泥浆从泥浆罐中抽出，通过钻杆输送到钻头，然后携带岩屑返回泥浆罐，经过净化设备处理后再次循环使用。
7. 钻井液在钻井过程中有哪些作用？答案：钻井液在钻井过程中主要有以下作用：（1）携带岩屑；（2）冷却和润滑钻头及钻具；（3）平衡地层压力，防止井喷或井壁坍塌；（4）传递钻压力；（5）提供地层信息。
四、计算题8. 如果钻头直径为15英寸，钻杆外径为5英寸，内径为4.5英寸，求钻杆的横截面积。
答案：钻杆横截面积= π * (外径/2)^2 - π * (内径/2)^2 =π * (5/2)^2 - π * (4.5/2)^2 = 3.14 * (6.25 - 5.625) = 3.14* 0.625 = 1.9635 平方英寸。
五、论述题9. 论述钻井过程中井喷的预防措施。
答案：井喷的预防措施包括：（1）合理设计钻井液密度，确保其能够平衡地层压力；（2）使用适当的钻井设备和技术，减少井底压力波动；（3）定期监测井口压力和钻井液性能；（4）安装井控设备，如防喷器，以控制井口压力；（5）进行井控培训，确保钻井人员了解井喷的识别和应急处理方法。
六、案例分析题10. 某钻井平台在钻探过程中突然发生井喷，分析可能的原因及应对措施。
钻井工程习题总结
四、计算题（本大题共3小题，共23 分）1、某定向井身a 点处井深800米，︒︒=31515a ＝，φαa ；b 点处井深835米，︒︒=58.17b ＝，φαb 。
试求：（结果单位：度/30米）（6分）1)井斜变化率a K 。
（1分）2)方位变化率φK 。
（1分）3)全角变化量β。
（2分）4)全角变化率K 。
（2分）参考答案：1）m L K a b 30/4.230800835158.1730︒=⨯--=⨯∆-=ααα 2）m L K a b 30/7.26530800835315530︒-=⨯--=⨯∆-=φφφ 3）︒=+=+=4.1628.17152ba c ααα m L L K c 30/2.1414.16sin )7.265(4.2sin 2222︒=︒⨯-+=⎪⎭⎫ ⎝⎛∆∆+⎪⎭⎫ ⎝⎛∆∆=αφα4）︒=⨯︒=∆∙=7.16435)30/2.141(L K β2．某井用密度为l.23克／厘米3的泥浆钻至井深2975米发生天然气溢流。
关井套压为2.5兆帕。
关井立压力1.4兆帕。
忽略气柱重量和高度对井内压力的影响。
求关井条件下气柱上升到距井底1250米处时的井底压力和井口压力各为多少？（8分）参考答案：（1） 刚发生溢流时的井底天然气压力： MPa P p 26.374.110297523.18.93=+⨯⨯⨯=-（2） 由于关井，天然气在体积不膨胀的条件下上升，当天然气上升到1250m 时，仍保持其在井底时的压力37.26MPa 不变。
此时，井底压力：MPaL P P m p b 05.58172523.1108.926.37108.9313=⨯⨯⨯+=⨯+=--ρ 井口套压：MPa L P P p a 99.42125023.1108.905.5823.1108.9323=⨯⨯⨯-=⨯⨯⨯-=--3、某井在某地层作钻速实验，其数据如下：实验点 钻压（千牛）转速（转／分）钻时（秒／米） 钻速（米／时）1 150 65 7502 120 50 11743 120 80 8404 180 80 5405 180 50 7506 150 65 788试求该地层的门限钻压M 和转速指数e 各为多少？（9分）参考答案：（1）计算钻速：h m v m /8.43600)750/1(1=⨯= h m v m /07.33600)1174/1(2=⨯=h m v m /29.43600)840/1(3=⨯= h m v m /67.63600)540/1(4=⨯=h m v m /8.43600)750/1(5=⨯= h m v m /57.43600)788/1(6=⨯=（2分）（2）求相对钻速误差，验证记录数据的可靠性（1分） %15%8.4%1008.457.48.4101〈=⨯-=-m m m v v v 表列数据可用于计算（3）7119.02041.01453.0)80/50lg()29.4/07.3lg()/lg()/lg(321=--===H L m m n n v v e7001.02041.01429.0)80/50lg()67.6/8.4lg()/lg()/lg(451=--===H L m m n n v v e706.027001.07119.0221=+=+=e e e （3分） （4）kN v v W W v W M m m L H m L 526.1307.38.412018007.3120)(2521=--⨯-=---= kN v v W W v W M m m L H m L 647.178.467.612018029.4120)(5432-=--⨯-=---= kN M M M 06.22647.17526.13221-=-=+=（3分）41、某井方位控制计算。
钻井液现场有关计算
钻井液现场有关计算钻井液现场有关计算1、表观粘度式中：2、塑性粘度公式：AV=1/2 ×∮600AV——表观粘度，单位(mPa.s) 。
∮600 ——600 转读数。
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 （ m Pa.s ）塑性粘度：PV= ∮600 －∮300=35 － 20=15 （mPa.s ）屈服值：YP=0.4788 ×（∮ 300 － P V ）=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×l g （3/18）=.74K ==0.4788 ×18/511 0.74 =0.085 （ P a.s 0.74 ）答：流性指数是 0.74 。
钻井专业学习参考题及答案
1.某井将套管下至1000m 固井后做漏失试验，测得漏失压力为p L =5.9MPa ，井内泥浆密度为1.15g/cm 3。
继续钻进至2000m 将钻遇油气层，预计油气层压力为35.0MPa 。
若采用平衡压力钻井方法钻穿油气层，能否压漏地层？（或是否需要下技术套管？）解：等价问题——“钻2000m 处油层时，使用的钻井液在1000m 处产生的液柱压力是否会超过此处的地层破裂压力”。
思路： （1）计算套管鞋处地层破裂压力当量密度，与钻开油层所需钻井液密度比较；（2）计算套管鞋处地层破裂压力，与钻开油层时该处的液柱压力比较；（3）计算套管鞋处地层破裂压力当量密度，以及采用该密度的钻井液钻开油层时井底液柱压力，与油层压力比较（4）计算当前密度的钻井液钻开油层时关井套压，与漏失试验的漏失压力比较。
解法1：①计算地层破裂压力的当量密度： P21、式（1-27）)/(751.1100000981.09.515.100981.03cm g D p L d f =⨯+=+=ρρ ②计算钻开油层所需要的钻井液密度： 采用平衡钻井钻穿油气层，钻井液静液压力等于地层压力。
地层压力：D p p p ρ00981.0= P13、式（1-12）则井深2000m 处，地层压力35.0MPa ，对应的钻井液密度为：)/(784.1200000981.00.3500981.03cm g D p pp =⨯==ρ ③比较两当量密度：p f ρρ>采用平衡钻井钻穿油气层时，钻井液密度大于1000m 处的地层破裂压力当量密度，而此处地层又没有用套管封隔，则地层被压漏。
解法2：(比较1000m 处的压力)①计算1000m 处的地层破裂压力：)(18.17100015.100981.09.500981.0MPa D p p d L f =⨯⨯+=+=ρ②计算钻开油层所需要的钻井液密度：（同上） 采用平衡钻井钻穿油气层，钻井液静液压力等于地层压力。
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六、计算题及案例分析：
1、已知某井套管鞋500米，泥浆密度为1.15 g／c m³，当破裂压力实验时泵压为8Mpa时地层破裂，求：（1）地层500米处的地层破裂压力。
（2）该处地层压裂的当量密度为多少？（3）若下一地层用泥浆密度1.3g／cm³钻进，则最大允许关井套压是多少？
解：（1）p=pl+0.00981*ρm*H
=8+0.00981*1.15*500
=13.6Mpa.
答：地层500米处的地层破裂压力是13.6Mpa。
（2）ρf =ρm +102 PL /H
=1.15+102*8/500
=2.78g／cm³
答：500米处地层压裂的当量密度为2.78g／cm³
（3）Pmax= 0.00981(ρf-ρm)H
= 0.00981(2.78-1.3)500
= 7.3Mpa
答：用泥浆密度1.3的g／cm³钻进，则最大允许关井套压是7.3Mpa.
2、某井使用密度1.28g/cm³钻井液钻至3350m发生井涌，关井立管压力3.5 MPa，套管压力5.0 MPa，求：（1）压井钻井液密度？（2）已知上层套管下深2300m，该处地层压裂的当量密度为1.85，假设侵入井眼的地层流体还没有上串到套管环空内，允许的关井套压是多少？
解：（1）压井所需钻井液密度。
P安全：附加安全压力，一般定为1.5Mpa
ρ加重=ρ原+102（P立+P安全）/H
=1.28+102*（3.5+1.5）/3350
=1.46 g/cm3
答：压井所需钻井液密度是1.46 g/cm3
（2）允许的关井套压是
P=0.00981(ρf -ρm)H
=0.00981*(1.85-1.28)*2300
=12.85Mpa
答：允许的最大关井套压是12.85Mpa。
3、某井井眼直径为216mm，用直径为127mm的钻杆，泵排量为25L／s，试计算钻杆外环空返速是多少?
解：v＝1273Q／(D²一d²)
＝1273×25／(216²—127²)
≈1.04(m／s)
4.某地层深3000m，地层压力为50MPa，求当量钻井液密度。
解: ρP＝102P f／H
＝102×50／3000
＝1.70(g／cm³)
答：当量钻井液密度是1.70g／cm³。
5.某井在某次取心时，取心进尺为8.21 m，实际取出岩心长度为7.87m，求岩心收获率。
解：岩心收获率＝(取出岩心长度／取心进尺)×100％
＝(7.87／8.21)×100％≈96％
答：岩心收获率为96％。
7、例：某井有密度为1.18 g/cm3的泥浆150m3,欲将其密度提高到1.25 g/cm3，
需密度为4.2 g/cm3的重晶石多少吨？
解：W加=V原ρ加（ρ重-ρ原）/（ρ加-ρ原）
=150*4.2*（1.25-1.18）/（4.2-1.18）
=14.6（t）
8、用81/2英寸钻头，5英寸钻杆钻至2040米遇油层，18：00停泵起钻，次
日14：00下钻完，开泵循环，泵排量25升/秒，14：20见油侵。
计算油气上窜速度？
解：已知：VC=23.63 l/m（钻具外每米环空容积 l/m）
T1=14:20-14:00=20min（从开泵到油气显示时间 min）
T2=(24-18)+14=20h（静止时间 h）
V窜=[H-(60Q/VC )*T1]/T2
=[2040-（60*25/23.65）*20]/20
=38.52（m/h）
答：油气上窜速度是38.52（m/h）。
9、已知平均机械钻速是10m／h，钻头进尺为300m，求纯钻进时间(T)。
解：T＝H／Vm
＝300／10
＝30(h)
答：纯钻进时间为30小时。
10、案例分析：
某井于井深1400m处的油气层压力系数1.90，当用密度1.93g/cm3的钻井液钻进到油气层时钻头被泥包，起钻换钻头。
起钻速度较快，坐岗人员未计量灌入量，当起钻到井深226m时应灌入14.87m3 ，实际灌入12.50m3 ，此时发生强烈井喷。
井中226m钻具全部冲出，并撞坏井架灯，产生火花着火，火焰高100m以上。
请分析井喷
失控着火原因：
答：1、泥浆密度偏低 2、起钻速度过快 3、泥浆灌入量不够 4、未及时发现溢流 5、处理措施错误。
6. 某井于1 510m处粘卡，钻头直径为215mm，钻杆外径127mm，壁厚9.19mm，
原悬重为 450 kN。
进行提拉操作时，由500kN上提到750kN，钻杆伸长了500mm，求
卡点位置(K=715)。
解：因为L＝9.8KΔL／P ΔL＝50cm P＝750—500＝250(kN) 所以L＝9.8×715×50／250＝1401(m)
答：卡点位置为1401 m。