压力梯度计算步骤

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压力梯度的名词解释

压力梯度的名词解释

压力梯度的名词解释在流体动力学中,压力梯度是一个重要的概念。

它描述了流体中压力的变化率,可以帮助我们理解和预测诸如气候变化、液体流动和大气环流等现象。

压力梯度的数学定义为单位距离内压力的变化量,它是一个矢量,指向压力降低的方向。

本文将对压力梯度进行详细的解释和探讨,并探究其在不同领域的应用。

一、压力梯度的概念与意义压力梯度可以看作是一个描述流体压力分布变化的指标。

当一个流体系统中存在压力梯度时,就会产生流动。

根据流体动力学原理,流体会沿着压力梯度的方向从高压区域流向低压区域,以平衡压力差。

例如,在地球大气环流中,压力梯度的存在导致了气流在全球范围内的运动,形成了高气压和低气压系统。

二、压力梯度的计算方法压力梯度的计算方法基于流体动力学的理论和数学模型。

通常使用以下公式计算压力梯度:ΔP/Δx = -ρg sin(θ)其中,ΔP表示单位距离内的压力变化量,Δx表示该距离,ρ表示流体密度,g表示重力加速度,θ表示压力梯度的方向与水平方向之间的夹角。

通过对这一公式的计算,我们可以确定压力梯度的大小和方向。

当压力梯度为正时,压力随距离的增加而增加,流体会从低压区域流向高压区域。

反之,当压力梯度为负时,压力随距离的增加而减小,流体会从高压区域流向低压区域。

三、压力梯度的应用领域压力梯度在许多领域都有广泛的应用。

下面我们将分别介绍在气象学、地质学和流体力学中的具体应用。

1. 气象学中的应用压力梯度是气象学中一个重要的概念。

通过分析和计算大气压力的变化,我们可以预测和解释气象现象。

例如,在气象预报中,通过观测和计算地表和高空的气压值,可以得到大气环流的压力梯度分布,从而预测天气的变化趋势和风的方向。

2. 地质学中的应用地质学中压力梯度的变化对于石油和天然气的勘探和开发至关重要。

通过测量岩石中的压力梯度,可以确定地下油气储层的压力分布和流动特性,为石油勘探提供重要依据。

此外,压力梯度的变化还与地震活动和地下水流动等地质现象有关。

流体的压力梯度和压力变化率

流体的压力梯度和压力变化率

流体的压力梯度和压力变化率流体力学是研究流体运动和相应力学规律的学科,其中压力是流体力学中的一个重要参数。

本文将讨论流体的压力梯度和压力变化率,以及它们对流体运动的影响。

一、压力梯度的概念及计算方法压力梯度是指单位距离内压力的变化率。

在流体中,由于存在压力差,导致流体受到压力力的作用而发生流动。

压力梯度是描述流体运动状态的重要指标。

计算压力梯度的方法是使用导数的概念。

对于三维流体运动,压力梯度可以表示为以下形式的矢量方程:∇ P = ∂P/∂x i + ∂P/∂y j + ∂P/∂z k其中,∇ P表示压力梯度矢量,∂P/∂x、∂P/∂y和∂P/∂z分别表示压力在x、y、z轴上的偏导数。

压力梯度的方向始终指向压力下降的方向,与流体运动的方向相反。

二、压力变化率的概念及计算方法压力变化率是指流体中单位时间内压力的变化量。

它是评估流体运动状态变化快慢的重要指标。

在一维流动的情况下,压力变化率可以表示为以下形式:dp/dx = (P2 - P1)/(x2 - x1)其中,dp/dx表示压力变化率,P1和P2分别表示起始点和终点的压力,x1和x2分别表示起始点和终点的位置。

压力变化率的正负取决于压力变化的方向,正值表示压力增加,负值表示压力减小。

三、压力梯度和压力变化率对流体运动的影响1. 压力梯度影响流体的加速和减速当流体中存在压力梯度时,会产生压力力,从而加速或减速流体的运动。

根据牛顿第二定律,流体运动的加速度与压力梯度成正比。

压力梯度越大,流体运动加速度越大,流速变化越明显。

2. 压力变化率影响流体的稳定性和涡旋形成压力变化率越大,流体运动越不稳定。

当压力变化率很大时,流体容易产生剧烈的湍流现象,出现涡旋和涡脱落等不规则运动。

3. 压力梯度和压力变化率对管道流动的影响在管道流动中,压力梯度可以影响流体的流速分布。

当管道中存在压力梯度时,流速在横截面上具有变化,靠近高压侧的流速较低,靠近低压侧的流速较高。

压井计算公式

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。

井下各种压力及其相互关系

井下各种压力及其相互关系

第二节井下各种压力及其相互关系一、压力的概念1、压力σ压力是指物体单位面积上所受的垂直力。

常用单位帕斯卡(Pa)、千帕(kPa)、兆帕(MPa)。

1Pa=1N/m21kPa=1×103Pa1Mpa=1×106Pa它与过去的工程大气压的换算关系是:1MPa=10.194 kgf/cm2或1kgf/cm2=98.067 kPa英制中,压力的单位是每平方英寸面积上受多少磅的力(psi)1psi=6.895kPa2、压力梯度压力梯度指的是每增加单位垂直深度,压力的变化量。

G=P/H= gρ式中G:压力梯度MPa/m;P:压力Mpa;H: 深度。

公制中g=0.0098m/ s2英制中g=0.052ft/s2钻井液液柱压力P=0.052ρH压力梯度G=0.052ρ式中P:钻井液液柱压力,1磅/英寸2简称1psi;ρ:钻井液密度,1磅/加仑(美),简称1ppg;H:液柱高度,英尺ft。

单位换算:1ppg=0.1198g/cm31ft=0.3048m3、压力的表示方法(1)用压力的具体数值来表示。

例如:地层压力为35Mpa。

(2)用地层压力梯度来表示。

在对比不同深度地层的压力时,可消除深度的影响。

如:地层压力为0.012Mpa/m。

(3)用钻井液当量密度来表示。

某点压力等于具有相当密度的钻井液在该点所形成的液柱压力。

ρp=P p/0.0098H如:某地层压力为1.70g/cm3。

(4)用压力系数来表示。

压力系数是某点压力与该深度处淡水的静液压力之比。

数值上与当量钻井液密度相同,只是无量纲。

如:地层压力为1.70。

二、井内压力系统及各种压力概念1、静液压力静液压力是指静止的液体重力产生的压力,钻井中的静液压力实际上是钻井液液柱压力p m(或称浆柱压力)。

P m=0.0098ρm H式中ρm:钻井液密度g/cm3;H:钻井液液柱高度m;P m:钻井液液柱压力MPa。

2、地层压力地层压力是指作用在地层孔隙内流体上的压力,也称地层孔隙压力。

压力梯度计算公式

压力梯度计算公式

压力梯度计算公式
压力梯度计算公式是一种常见的流体力学工具,用于计算压力梯度,广泛用于空气动力学、水力学和海洋动力学等多个领域。

这种公式的主要作用是帮助用户更好地理解流体的流动。

它可以精确地表示压力梯度和流体流动的变化,从而有助于更准确地了解流体的物理行为。

压力梯度计算公式的一般形式是:
ΔP = Δh × (ρ/2) × (V2/2g)
其中,ΔP是压力梯度,Δh是高度差,ρ是流体的密度,V是流体的速度,g是重力加速度。

通过使用压力梯度计算公式,可以计算出流体在一段距离内的压力变化情况。

因此,通过该公式,可以更好地了解流体在空间上的分布情况,从而诊断流体动力学系统的性能。

此外,压力梯度计算公式还可以帮助科学家研究流体动力学系统的潜在结构,从而更好地预测流体的行为。

例如,科学家可以利用压力梯度计算公式来预测流体的湍流情况,从而更好地掌握流体的流动特性。

总之,压力梯度计算公式是一种重要的工具,可以帮助科学家更加
准确地理解流体的流动特性。

它可以用来准确地计算流体的压力梯度,并可以用来预测流体的流动特性和湍流情况。

一种页岩油藏启动压力梯度的计算方法

一种页岩油藏启动压力梯度的计算方法

一种页岩油藏启动压力梯度的计算方法一种页岩油藏启动压力梯度的计算方法1. 引言在页岩油产业中,启动压力梯度的计算是至关重要的一环。

它不仅是评估页岩油储层开发潜力的重要指标,还直接影响着油藏的开发和产能。

本文将从计算方法、影响因素和实际应用角度,探讨一种全面的计算方法,以便更好地理解和应用于页岩油藏的开发中。

2. 计算方法在计算页岩油藏的启动压力梯度时,通常采用的方法是利用孔隙压力、裂缝压力和毛细管压力之和来表示。

具体来说,启动压力梯度(Psi/ft)可以通过以下公式计算得出:启动压力梯度 = 孔隙压力 + 裂缝压力 + 毛细管压力这个公式的计算方法,结合了多种因素,能够较为全面地反映出页岩油藏的启动压力梯度,进而为油藏开发提供了重要的参考。

3. 影响因素页岩油藏启动压力梯度的计算,受到多种因素的影响。

地层渗透率和孔隙度是决定孔隙压力大小的重要因素,高渗透率和大孔隙度通常会导致较高的孔隙压力。

裂缝密度和裂缝宽度对裂缝压力起着决定性作用,裂缝越密集、宽度越大,裂缝压力越大。

毛细管压力与岩石孔隙结构有关,微观孔隙结构对毛细管压力的大小有着直接影响。

4. 实际应用在实际的页岩油藏开发中,启动压力梯度的准确计算对于生产井的设计和操作调整至关重要。

通过对页岩油藏具体地质特征、压力参数和裂缝分布的全面分析,我们能够更准确地计算出启动压力梯度,进而为生产井的产能提升提供重要的依据。

在注水、压裂等增产措施中,对启动压力梯度的准确把握,也将对增产效果的评估和调整产生重要影响。

5. 个人观点和理解在页岩油产业的持续发展过程中,启动压力梯度的准确计算和应用将更加关键。

作为一页岩油藏的特征参数之一,启动压力梯度能够反映出储层的渗流能力和产能潜力,对于合理开发和提高产量具有非常重要的意义。

而我认为,深入理解页岩油藏启动压力梯度的计算方法,对于提升油田开发水平和优化生产布局具有重要意义。

6. 总结本文从计算方法、影响因素和实际应用等方面探讨了一种全面的页岩油藏启动压力梯度的计算方法。

地层压力梯度

地层压力梯度

地层压力梯度
地层压力梯度是指在地层中,从上到下,由于压力的变化而产生的垂
直变化规律。

一般地,压力梯度(P)随深度(z)满足函数关系P=f (z)。

由于压力影响着地层的温度、岩性及地下结构,因而对地质勘探
有重要意义。

在假设压强的情况下,地层压力梯度通常为体压梯度和摩阻梯度之和,即P=γH+μV,其中γ为体压,H为单位体积,μ为摩擦系数,V为速度。

一般摩擦系数取一个定值,此时地层压力梯度为常数,当μ与深度z成
正比时,P=γH+μz,此时地层压力梯度也是一个常数。

压力梯度的计算方法也有多种,常用的方法是在动力-平衡方程的基
础上求解压力,也有用坐标来求解压力的方法,此外,还可以使用隐式格
式的数值计算方法,通过实验可以获得精确的压力梯度数据。

井 控 计 算 公 式

井 控 计 算 公 式

井控计算公式1、地层压力(孔隙流体压力):(关井后)P地= P立+ P静= P立+ρ. 注:g = =水的密度=—1.07g/cm3, 正常地层压力梯度:。

2、静液压力:由静止液体的重力产生的压力。

P静= ρ. =压力梯度G ×垂深3、压力梯度:每米垂深压力的变化量。

G = P/H = ρg4、地破试验:①破裂压力:P破= P表+ρ. ②破裂压力当量密度:ρ当= 102×P破/H③漏失压力:P漏= P表+ρ. ④漏失压力当量密度:ρ当= ρm + P漏/×H5、当量钻井液密度:ρ当= ρm + 102×P立/H = 102×P地/H6、极限套压(最大允许关井套压):P a max = (ρ当一ρm).7、压井液当量密度:ρ压= 102×P地/H = P地/ = ρm + 102×P立/H =ρm + P立/8、压井液量:V压= 钻具内容积V1 + 环空容积V2,(附加—2 倍)9、重晶石量:G重=ρ重.V压(ρ重浆–ρ原浆)/ (ρ重-ρ重浆),式中:ρ重—重晶石密度,-4.20gcm310、初始循环压力:P初=低泵冲泵压+ 关井立压低泵冲泵压=钻进泵压/(钻进排量/压井排量)211、终了循环压力:P终= (重浆密度/原浆密度)×低泵冲泵压12、压井液从井口到达压井管柱底部的时间(min):t1 = V1/ (m3/min) = (l/s)13、压井液从压井管柱底部到达井口的时间(min):t2 = V2/ (m3/min) = (l/s)式中:V1为钻具内容积=(π/4). + ,V2为井眼环容=(π/4)×H×井径2m14、压井液循环总时间(min):t总= V总/ (m3/min) = 总/ (l/s)式中:t总= t1 + t2 ,V总= V1 + V215、压力系数相当于钻井液密度。

16、关闭比= P井/P油17、油气上窜速度:V上窜=〔H油层- H钻头(T见-T开)/T迟〕/T静,18、判断溢流物类型:①溢流物在环空的单位容积:Va=π/4(D2-d2),π/4=②溢流物在环空的高度:hw=ΔV/Va 式中:ΔV为溢流量m3,Va为溢流物单位环容m3/m。

井眼内压力及相互关系

井眼内压力及相互关系

井眼内压力及相互关系一、钻井液静液压力1、定义:由静止钻井液自身质量所产生的压力。

2、计算公式:钻井液静液压力=9.8×钻井液密度×液柱的垂直高度。

从公式中可以看出,静液压力的大小,只和液体的密度、液柱的垂直高度有关,和截面形状无关。

二、压力梯度1、定义:每增加单位垂直深度(或高度)压力的增加值称为压力梯度。

2、表达式:压力梯度=压力÷高度=液体密度×9.8三、地层压力1、定义:指岩石孔隙中流体所具的压力。

2、地层压力的分类(1)正常地层压力:指从地表到地下该地层处的静液压力。

(9.8----10.486千帕/米)(2)异常高压:指地层压力梯度高于正常压力梯度时。

称为异常高压。

(3)异常低压:指压力梯度低于正常压力梯度称异常低压。

3、地层压力的表示方法(1)用压力的具体数值表示。

(2)用地层压力梯度表示。

(3)用等效钻井液密度表示。

(4)用压力系数表示。

即:某点地层压力与该深度淡水柱的静液压力之比。

四、地层破裂压力1、定义:是指地层抵抗水力压裂的能力,换句话说:指某一深度地层发生破裂或裂缝时所能承受的压力。

2、地层破裂压力梯度:指每增加单位垂深度(或高度)地层破裂压力的增加值称为地层破裂压力梯度3、计算公式地层破裂压力梯度=地层破裂压力÷垂直深度=9.8×地层破裂压力当量钻井液密度。

4、地层破裂压力实验操作步骤钻完水泥塞,再钻进(第一个沙层)3米左右,上提钻具,用地面防喷器关井,小排量(0.8---1.32升/秒)向井内缓慢注如钻井液(最好用水泥车)记录不同时间的泵入量和井口压力,开始泵入量和压力呈直线关系,当偏离直线的点即为该地层的破裂压力对应的井口压力。

即套管鞋处最大允许关井套压五、波动压力1、抽吸压力指钻柱向上运动时井内钻井液向下流动使井底压力减小的压力叫抽吸压力。

2、激动压力指钻柱向下运动时,井内钻井液向上流动时,使井底压力增加的压力。

压井计算公式(学习建筑)

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

压井计算公式

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 L2=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=60/302= 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;边循环边加重压井法边循环边加重法压井是指发现溢流关井求压后,一边加重钻井液,一边随即把加重的钻井液泵入井内,在一个或多个循环周内完成压井的方法;这种方法常用于现场,当储备的高密度钻井液与所需压井钻井液密度相差较大,需加重调整,且井下情况复杂需及时压井时,多采用此方法压井;此法在现场施工中,由于钻柱中的压井钻井液密度不同,给控制立管压力以维持稳定的井底压力带来困难;若压井钻井液密度等差递增,并均按钻具内容积配制每种密度的钻井液量,则立管压力也就等差递减,这样控制起来相对容易一些;二终了立管压力,——第一次调整后的钻井液密度,g/cm30——压井钻井液密度,g/cm3 ——原钻井液密度,g/cm3; H ——井深,m ;PL ——低泵速泵压,MPa;11.压井液到达钻头时时间分Vd ——钻具内容积,m3;Q ——压井排量,l/s; 12、压井液从钻头返至地面的时间分Va —环空容积,m3; ()001ρρρρρ--=s s G QV t d d 601000=Q V t a a 601000=()gH P P K L m Tf 111ρρρρ-+=1ρKρmρQ—压井排量,l/s;思考题为例:钻进时发生溢流关井,已知井深3200米,密度;关井10分钟测得关井立压5 MPa,关井套压 MPa,溢流增量方;钻头直径215.6mm,技套内径224mm,下深2400,钻杆外径 127mm,内径108.6mm,假设无钻铤,低泵冲排量10升/秒,泵压 MPa.计算压井数据,简述工程师压井步骤.解:计算压井数据:1溢流在环空中占据的高度hw=ΔV/Va=106米溢流种类的密度ρw=ρm- Pa-Pd/ hw ρw=/106=0.868 g/cm3判定溢流为油水混合溢流.3 地层压力 Pp =Pd+ρm gHPp=5+3200= MPa4压井密度ρ压=ρm+Pd/gHρ压=+5/3200=1.41 g/cm3,施工中可考虑附加系数初始循环压力=低泵速泵压+关井立压=+5= MPa6终了循环压力= 压井密度/原密度X低泵速泵压== MPa7 压井液到达钻头时时间分=10003200/6010=分钟.8 压井液从钻头返至地面的时间分先计算V a=800方QV t d d601000=QV t a a601000=t a=1000/6010=138分钟9最大允许关井套压Pamax =ρ破密度-ρm=工程师压井施工步骤:录资料、计算压井数据、填写压井施工单、配好压井液1缓慢开泵泵入压井液,逐渐打开、调节节流阀,使套压=关井套压,排量到达压井排量;2保持压井排量不变,压井液由地面—钻头这段时间内,调节节流阀,使立管压力由初始循环立压逐渐下降到终了循环压力,3压井液由钻头—地面上返过程中,调节节流阀,保持终了循环压力不变,直到压井液返出井口,停泵关井,检查关井套压、立压是否为零,如为零,开井无外溢压井成功;司钻法压井施工步骤:录资料、计算压井数据、填写压井施工单、配好压井液第一循环周用原浆循环排除溢流1缓慢开泵,逐渐打开、调节节流阀,使套压=关井套压,排量到达压井排量;2保持压井排量不变,调节节流阀使立管压力=初始循环立压,在整个循环周保持不变,调节流阀时注意压力传递迟滞现象,液柱压力传递速度为300米/秒,.3溢流排除,停泵关井,则关井立压=关井套压.第二循环周泵入压井液1缓慢开泵,迅速打开、调节节流阀,使关井套压不变,2排量到达压井排量并保持不变,压井液由地面—钻头过程中,调节节流阀,控制套压==关井套压,并保持不变,也可以控制立压由初始循环压力逐渐下降到终了循环压力3压井液由钻头—地面上返过程中,调节节流阀,控制立压=终了循环压力不变,直到压井液返出井口,停泵关井,检查关井套压、立压是否为零,如为零,开井无外溢压井成功;13.配制1 m3加重钻井液所需加重材料计算式中G —需要的加重材料重量,吨;ρs—加重剂密度,g/cm3;ρ1—加重后的钻井液密度,g/cm3;ρo—原钻井液密度,g/cm3;例:已知原密度ρo=1.2 g/cm3,求加重到ρ1=1.35 g/cm3.;配置新浆191 m3.求1需重晶石的代数;2重晶石占的体积原浆需排掉的体积3最终体积解:1配置1 m3新浆需重晶石的重量G=/吨配置191 m3密度的新浆,故需重晶石=191=吨=33922 Kg每袋重晶石50 Kg, 故需重晶石代数为=33922/50=799袋2重晶石占的体积V==7.982 m33最终体积,原浆去掉7.982 m3,因为加重后增加了7.982 m3,最终体积为191 m3.14.油气上窜速度V=H油--H钻头/t迟.t/t静H油:油气层深度米H钻头:循环泥浆时钻头所在的井深米T迟:H钻头时的迟到时间分t—开泵至见到油气时间分t静—上次停泵至本次开泵总时间分15.地层破裂压力:P破=P漏+ρH16. 地层破裂压力当量密度:ρ破= P漏压力/H+ρ原密例:17.气体的运移计算1气体运移的高度米:H=P终关井压力-P初关井压力/ρ原密.2 气体运移速度:V=H/ t终关井时刻- t初关井时刻例:气体运移:已知在01:43溢流关井, 初关井压力;在02:25压力增到;井内密度.求:1气体运移的高度=154.5米2气体运移速度:V= 42分钟/60=221米/时18.非常规压井方法:不具备常规压井方法的条件而采用的压井方法,如空井井喷、钻井液喷空的压井等;一、平衡点法1.适用于井内钻井液喷空后的天然气井压井,2.要求防喷器完好并且关闭,钻柱在井底,3.这种压井方法是一次循环法在特殊情况下的具体应用;4.原理:设钻井液喷空后,环空存在一“平衡点”;所谓平衡点,即压井钻井液返至该点时,井口控制的套压与平衡点以下压井钻井液静液柱压力之和能够平衡地层压力;5.压井时,保持套压等于最大允许套压;当压井钻井液返至平衡点后,可采用压井排量循环,控制立管总压力等于终了循环压力,直至压井钻井液返出井口,套压降至零;平衡点按下式求出 式中H B ——平衡点深度,m ;PaB ——最大允许控制套压,MPa ;根据上式,压井过程中控制的最大套压等于“平衡点”以上至井口压井钻井液静液柱压力;当压井钻井液返至“平衡点”以后,随着液柱压力的增加,控制套压减小直至零,压井钻井液返至井口,井底压力始终维持一常数,且略大于地层压力;因此,压井钻井液密度的确定尤其要慎重;二、置换法1.当井内钻井液已大部分喷空,同时井内无钻具或仅有少量钻具,不能进行循环压井,KaBB P H ρ0098.0=2.压井钻井液可以通过压井管汇注入井内,这种条件下可以采用置换法压井;通常情况下,由于起钻抽汲,钻井液不够或不及时,电测时井内静止时间过长导致气侵严重引起的溢流,经常采用此方法压井;3.具体作法:向井内泵入定量钻井液,关井一段时间,使泵入的钻井液下落,然后放掉一定量的套压;套压降低值与泵入的钻井液产生的液柱压力相等,即: ΔPa ——套压每次降低值,MPa ;ΔV ——每次泵入钻井液量,m3;ΔVh ——井眼单位内容积,m3/m4.重复上述过程就可以逐步降低套压;一旦泵入的钻井液量等于井喷关井时钻井液罐增量,溢流就全部排除了;5.置换法进行到一定程度后,置换的速度将因释放套压、泵入钻井液的间隔时间变长而变慢,此时若条件具备下钻到井底,采用常规压井方法压并;下钻时,钻具应装有回压阀,灌满钻井液;当钻具进入井筒钻井液中时,还应排掉与进入钻具之体积相等的钻井液量;置换法压井时,泵入的加重钻井液的性能应有助于天然气滑脱;三、压回法1.所谓压回法,就是从环空泵入钻井液把进井筒的溢流压回地层;此法适用于空井溢流,天然气溢流滑脱上升不很高、套管下得较深、裸眼短,具有渗透性好的产层或一定渗透性的非产层;特别是含硫化氢的溢流;hK a V V P ∆=∆ρ0098.02. 具体施工方法:以最大允许关井套压作为施工的最高工作压力,挤入压井钻井液;挤入的钻井液可以是钻进用钻井液或稍重一点的钻井液,挤入的量至少等于关井时钻井液罐增量,直到井内压力平衡得到恢复;使用压回法要慎重,不具备上述条件的溢流最好不要采用;四、低节流压井方法1.指发生溢流后不能关井,关井套压超过最大允许关井套压,因此只能控制在接近最大允许关井套压的情况下节流放喷;1不能关井的原因:1高压浅气层发生溢流;2表层或技术套管下得太浅;3发现溢流太晚;2压井原理低节流压井就是在井不完全关闭的情况下,通过节流阀控制套压,使套压在不超过最大允许关井套压的条件下进行压井;当高密度钻井液在环空上返到一定高度后,可在最大允许关井套压范围内试行关井,关井后,求得关井立管压力和压井钻井液密度,然后再用常规法压井; 3减少地层流体的措施:低节流压井过程中,由于井底压力不能平衡地层压力,地层流体仍会继续侵入井内,从而增加了压井的复杂性,为减少地层流体的继续侵入;则可以:1增大压井排量,可以使环空流动阻力增加,有助于增大井底压力;2提高第一次循环的压井液密度,高密度压井液进入环空后,能较快地增加环空的液柱压力,抑制地层流体地侵入;3如果地层破裂压力是最小极限压力时,当溢流被顶替到套管内以后,可适当提高井口套压值;这种方法实际上就是工程师法的具体应用,只是将钻头处当成“井底”;根据关井立压确定暂时压井液密度和压井循环立管压力的方法同工程师法类似,但是要注意此时的低泵速泵压需要重新测定;压井循环时,在压井液进入环空前,保持压井排量不变,调节节流阀控制套压为关井套压并保持不变;压井液进入环空后,调节节流阀控制立压为终了循环压力并保持不变;直到压井液返至地面,至此替压井液结束;此时关井套压应为零;井口压力为零后,开井抢下钻杆,力争下钻到底,下钻到底后,则用司钻法排除溢流,即可恢复正常;如下钻途中,再次发生井涌,则重复上述步骤,再次压井后下钻;2等候循环排溢流法这种方法是:关井后,控制套压在安全允许压力范围内,等候天然气溢流滑脱上升到钻头以上,然后用司钻法排除溢流,即可恢复正常;通常,天然气在井内钻井液中的滑脱上升速度大致为270~360米/小时;2、井内无钻具的空井压井溢流发生后,井内无钻具或只有少量的钻具,但能实现关井;这种情况通常是由于起钻时发生强烈的抽汲或起钻中未按规定灌够钻井液,使地层流体进入井内,或因进行电测等空井作业时,钻井液长期静止而被气侵,不能及时除气所造成;在空井情况下发生溢流后,不能再将钻具下入井内时,应迅速关井,记录关井压力;然后用体积法容积法进行处理体积法的基本原理是控制一定的井口压力以保持压稳地层的前提下,间歇放出钻井液,让天然气在井内膨胀上升,直至上升到井口;操作方法是:先确定允许的套压升高值,当套压上升到允许的套压值后,通过节流阀放出一定量的钻井液,然后关井,关井后气体又继续上升,套压再次升高,再放出一定量的钻井液,重复上述操作,直到气体上升到井口为止;气体上升到井口后,通过压井管线以小排量将压井液泵入井内,当套压升高到允许的关井套压后立即停泵;待钻井液沉落后,再释放气体,使套压降低值等于注入钻井液所产生的液柱压力;重复上述步骤,直到井内充满钻井液为止;根据实际情况,也可以采用压回法或置换法压井;3、又喷又漏的压井即井喷与漏失发生在同一裸眼井段中的压井;这种情况需首先解决漏失问题,否则,压井时因压井液的漏失而无法维持井底压力略大于地层压力;根据又喷又漏产生的不同原因,其表现形式可分为上喷下漏,下喷上漏和同层又喷又漏;1上喷下漏的处理上喷下漏俗称“上吐下泻”;这是因在高压层以下钻遇低压层裂缝、孔隙十分发育时,井漏将使在用钻井液和储备钻井液消耗殆尽,井内得不到钻井液补充,因液柱压力降低而导致上部高压层井喷;其处理步骤是:1在高压层以下发生井漏,应立即停止循环,定时定量间歇性反灌钻井液,尽可能维持一定液面来保持井内液柱压力略大于高压层的地层压力;确定反灌钻井液量和间隔时间有三种方法:第一种是通过对地区钻井资料的分析统计出的经验数据决定;第二种是测定漏速后决定;第三种是由建立的钻井液漏速计算公式决定;最简单的漏速计算公式是:Q=πD2h/4T式中Q——漏速,m3/h;h——时间T内井筒动液面下降高度,m;T——时间T,h;D——井眼平均直径,m;2反灌钻井液的密度应是产层压力当量钻井液密度与安全附加当量钻井液密度之和;3也可通过钻具注入加入堵漏材料的加重钻井液;4当漏速减小,井内液柱压力与地层压力呈现暂时动平衡状态后,可着手堵漏并检测漏层的承压能力,堵漏成功后就可实施压井;2下喷上漏的处理当钻遇高压地层发生溢流后,提高钻井液密度压井而将高压层上部某地层压漏后,就会出现所谓下喷上漏;处理方法是:立即停止循环,定时定量间歇性反灌钻井液;然后隔开喷层和漏层,再堵漏以提高漏层的承受能力,最后压井;在处理过程中,必须保证高压层以上的液柱压力大于高压层的底层压力,避免再次发生井喷;隔离喷层和漏层及堵漏压井的方法主要是:1通过环空灌入加有堵漏材料的加重钻井液,同时从钻具中注入加有堵漏材料的加重钻井液;加有堵漏材料的钻井液,即能保持或增加液柱压力,也可减小低压层漏失和堵漏;2在环空灌入加重钻井液,在保持或增加液柱压力的同时,注入胶质水泥,封堵漏层进行堵漏;3上述方法无效时,可采用重晶石塞—水泥—重晶石塞—胶质水泥或注入水泥隔离高低压层,堵漏成功后继续实施压井;3同层又喷又漏的处理同层又喷又漏多发生在裂缝、孔洞发育的地层,或压井时井底压力与井眼周围产层压力恢复速度不同步的产层;这种地层对井底压力变化十分敏感,井底压力稍大则漏、稍小则喷;处理方法是:通过环空或钻具注入加重后的钻井液,钻井液中加入堵漏材料;此法若不成功,可在维持喷漏层以上必需的液柱压力的同时,采用胶质水泥或水泥堵漏,堵漏成功后压井;4、浅井段溢流的处理浅层段溢流的处理,在有井口装置或允许最大关井套压很低的情况下,建议采用非常规压井方法中介绍的方法进行处理;在未安装防喷器,条件具备的情况下应抢下钻具,为处理溢流提供必需的通道,根据现场的具体情况进行处理,在处理过程中,因缺乏井口控制装置,要十分注意人员安全,防止井口着火;井控作业中的错误作法会带来不良后果,轻者会拖延井内压力系统实现动平衡的时间,重者会造成井喷失控,甚至井喷失控着火;七、井控作业中易出现的错误做法1、发现溢流后不及时关井、仍循环观察这只能使地层流体侵入井筒更多,尤其是天然气溢流,在气体向上运移的过程中因体积膨胀而排替出更多的钻井液;此时的关井立管压力就有可能包含圈闭压力,据此计算的压井钻井液密度就偏高,压井时立管循环总压力、套压、井底压力也就偏高;发现溢流后继续循环还可能诱发井喷,增加压井作业的难度;所以,发现溢流或疑似溢流,必须毫不犹豫地关井;2、发现溢流后把钻具起到套管内操作人员担心关井期间钻具处于静止状态而发生粘附卡钻,即使钻头离套管鞋很远也要将钻具起到套管内,从而延误了关井时机,让更多的地层流体进入了井筒,其后果是所计算的压井钻井液密度比实际需要的偏高;其实,处理溢流时防止钻具粘附卡钻的主要措施是尽可能地减少地层流体进入井筒;3、起下钻过程中发生溢流时仍企图起下钻完这种情况大多发生在起下钻后期发生溢流时,操作人员企图抢时间起完钻或下钻完;但往往适得其反,关井时间的延误会造成严重的溢流,增加井控的难度,甚至恶化为井喷失控;正确方法是关井后压井,压井成功后再起钻或下钻4、关井后长时间不进行压井作业对于天然气溢流,若长时间关井天然气会滑脱上升积聚在井口,使井口压力和井底压力显著升高,以致会超过井口装置的额定工作压力、套管抗内压强度或地层破裂压力;若长期关井又不活动钻具,还会造成卡钻事故;5、压井钻井液密度过大或过小时常会因为地层压力求算不准确,而使得压井钻井液密度偏高或便低;压井钻井液密度过大会造成过高的井口压力和井底压力,过小会使地层流体持续侵入而延长压井作业时间;6、排除天然气溢流时保持钻井液罐液面不变地层流体是否进一步侵入井筒,取决于井底压力的大小;排除天然气溢流时,判断井底压力是否能够平衡地层压力,天然气是否在继续侵入井内,不能根据钻井液罐液面升高来判断;若把保持井底压力大于地层压力等同于保持钻井液罐液面不变,唯一的办法是关小节流阀,不允许天然气在循环上升中膨胀,其后果是套压不断升高、地层被压漏、甚至套管断裂、卡钻,以致发生地下井喷和破坏井口装置;注:排除溢流保持钻井液罐液面不变的方法仅适于不含天然气的盐水溢流和油溢流;7、企图敞开井口使压井钻井液的泵入速度大于溢流速度当井内钻井液喷空后,因其它原因无法关井,在不控制一定的井口回压,企图在敞开井口的条件下,尽可能快地泵入压井液建立起液柱压力,把井压住往往是不可能的;尤其是天然气溢流,即使以中等速度侵入井筒,它从井筒中举出的钻井液也比泵入的多;该做法的实际后果是替喷,造成溢流以更大的量和速度进入井筒;8、关井后闸板刺漏仍不采取措施闸板刺漏将造成闸板胶芯不能密封钻具,若不及时处理则刺漏愈加严重,甚至会刺坏钻具,致使钻具断落;正确的作法是带压更换闸板,为压井提供保证;。

肺动脉压力梯度计算公式 概述及解释说明

肺动脉压力梯度计算公式 概述及解释说明

肺动脉压力梯度计算公式概述及解释说明1. 引言1.1 概述肺动脉压力梯度计算公式是一个重要的数学工具,用于评估心脏和血管疾病的程度和临床预后。

肺动脉压力梯度是指肺动脉收缩压与左房压之间的差值,它反映了心脏泵血功能和肺循环的状态。

1.2 文章结构本文将从基本原理、应用与解释以及与临床意义关联分析三个方面来介绍肺动脉压力梯度计算公式。

首先,我们将阐述肺动脉压力梯度的定义、重要性和基本原理。

然后,我们将介绍相关参数和变量含义以及测量方法。

接下来,通过具体示例解释和实际应用场景介绍,进一步说明计算公式的应用与解释。

最后,在肺动脉压力梯度与血管疾病关系研究进展、在临床诊断与治疗中的应用前景以及局限性和扩展研究方向等方面进行探讨。

1.3 目的本文旨在全面系统地介绍肺动脉压力梯度计算公式的相关知识,使读者对该公式的基本原理和应用有更清晰的了解。

同时,通过与临床意义关联分析,探讨该计算公式在心血管疾病诊断、治疗和预后评估中的作用。

最后,对未来研究和应用提出展望,以促进该领域的发展和进步。

2. 肺动脉压力梯度计算公式的基本原理:2.1 什么是肺动脉压力梯度:肺动脉压力梯度是指肺动脉收缩压与左心室射血压之间的差值,用于评估心血管系统中的血流动力学状态。

肺动脉压力梯度可以通过计算公式来估算。

2.2 肺动脉压力梯度的重要性:肺动脉压力梯度对于评估和监测心血管系统的功能和病理状态非常重要。

它可以提供关于肺循环和左心室负荷情况的信息,并帮助诊断和治疗心血管疾病。

肺动脉压力梯度也被广泛用于评估心功能不全、高血压、瓣膜疾病等多种临床情况。

2.3 肺动脉压力梯度计算公式的基本原理:肺动脉压力梯度计算公式基于以下两个参数:肺动脉收缩压(PAPs)和左心室射血压(LVSP)。

肺动脉收缩压(PAPs)是指血液从右心室到达肺动脉的过程中,肺动脉内的最高压力值。

左心室射血压(LVSP)是指左心室在收缩时射血出去的最高压力值。

这两个参数可以通过测量来获得。

天然气压力梯度和温度梯度计算公式

天然气压力梯度和温度梯度计算公式

天然气压力梯度和温度梯度计算公式
天然气压力梯度和温度梯度是两个重要的物理参数,在石油和天然气行业中具有广泛应用。

下面我将介绍这两个参数的计算公式。

1. 天然气压力梯度计算公式:
天然气压力梯度是指单位长度内天然气压力的变化量。

它可以通过以下公式计算:
压力梯度 = (R × T × Z) / (V × P)
其中,
R 是气体常数,
T 是绝对温度,
Z 是天然气压缩因子,
V 是天然气体积,
P 是天然气压力。

2. 温度梯度计算公式:
温度梯度是指单位长度内温度的变化量。

它可以通过以下公式计算:
温度梯度= (ΔT) / (ΔZ)
其中,
ΔT 是温度变化量,
ΔZ 是长度变化量。

需要注意的是,在实际应用中,天然气压力梯度和温度梯度的计算通常还会考虑到其他因素,如地球引力、地形等,以提高计算的准确性。

总结起来,天然气压力梯度和温度梯度是通过特定的公式计算得出的重要物理参数。

它们在石油和天然气行业中对于天然气的运输、储存和开采等环节起着重要的作用。

了解并正确计算这两个梯度可以帮助我们更好地理解天然气在不同条件下的行为,并为相关工程和决策提供科学依据。

压力计算公式

压力计算公式

压力计算公式常用计算公式静液柱压力(Hydrostatic pressure)静液柱压力(Mpa)=钻井液密度(g/cm3)×0.00981×垂深(m,TVD) 静液柱压力(psi)=钻井液密度(ppg)×0.052×垂深(ft,TVD)静液柱压力(Mpa)=压力梯度(MPa/m)×垂深(m,TVD)静液柱压力(psi)=压力梯度(psi/ft)×垂深(ft,TVD)压力梯度(Pressure gradient)压力梯度(KPa/m)=钻井液密度(g/cm3)×9.81压力梯度(psi/ft)=钻井液密度(ppg)×0.052单位内容积(Internal capacity)单位内容积(m3/m)=7.854×10-5×井径2cm单位内容积(bbls/ft)=井径2in÷1029.4单位环空容积(Annular capacity)单位环空容积(m3/m)=7.854×10-5×(井径2cm-管柱外径2cm) 单位环空容积(bbls/ft)=(井径2in-管柱外径2in)÷1029.4容积(Volume)容积(m3)=单位内容积(m3/m)×长度(m)容积(bbls)=单位内容积(bbls/ft)×长度(ft)管柱单位排替量(m3/m)=7.854×10-5×(外径2cm-内径2cm) 管柱单位排替量(bbls/ft)=(外径2in-内径2in)÷1029.4地层压力(Formation pressure)地层压力=静液柱压力+关井立压压井钻井液密度(Kill mud weight)压井钻井液密度(g/cm3)=(关井立压Mpa÷0.00981÷垂深m,TVD)+当前钻井液密度g/cm3压井钻井液密度(ppg)=(关井立压psi÷0.052÷垂深ft,TVD)+当前钻井液密度ppg初始循环压力(Initial circulating pressure)初始循环压力=关井立压+低泵速泵压终止循环压力(Final circulating pressure)终止循环压力=(压井钻井液密度÷当前钻井液密度)×低泵速泵压溢流长度(Kick lenght)溢流长度(m)=钻井液增量(m3)÷单位环空容积(m3/m)溢流长度(ft)=钻井液增量(bbls)÷单位环空容积(bbls/ft)溢流密度(Kick density)溢流密度(g/cm3)=当前钻井液密度(g/cm3)-((套压MPa-立压MPa)÷(溢流长度m×0.00981))溢流密度(ppg)=当前钻井液密度(ppg)-((套压psi-立压psi)÷(溢流长度ft×0.052))当量循环密度(Equivalent circulating density)当量循环密度(g/cm3)=当前钻井液密度(g/cm3)+(环空压力损失MPa÷0.00981÷垂深m,TVD)当量循环密度(ppg)=当前钻井液密度(ppg)+(环空压力损失psi÷0.052÷垂深ft)当量钻井液密度(Equivalent density)当量钻井液密度(g/cm3)=总压力MPa÷0.00981÷垂深m,TVD 当量钻井液密度(ppg)=总压力psi÷0.052÷垂深ft,TVD灌钻井液量(Fill volume)钻具水眼畅通(Dry):灌钻井液量(m3)=钻具排替量(m3/m)×提出长度m钻具水眼堵塞(Wet):灌钻井液量(m3)=(钻具排替量(m3/m)+钻具内容积(m3/m))×提出长度m或:灌钻井液量(m3)=7.854×10-5×(外径2cm)×提出长度m灌钻井液冲数(Strokes to fill)灌钻井液冲数=灌钻井液量(m3)÷泵每冲排量地层破裂当量钻井液密度(Est.integrity density)地层破裂当量钻井液密度(g/cm3)=(漏失压力MPa÷0.00981÷试验垂深m,TVD)+试验钻井液密度(g/cm3)地层破裂当量钻井液密度(ppg)=(漏失压力psi÷0.052÷试验垂深ft,TVD)+试验钻井液密度(ppg)最大允许关井套压(Est.integrity pressure)最大允许关井套压Mpa=(地层破裂当量钻井液密度g/cm3-当前钻井液密度g/cm3)×0.00981×试验垂深m。

压井计算公式

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。

流体力学中的压力梯度分析

流体力学中的压力梯度分析

流体力学中的压力梯度分析引言流体力学是研究流体运动以及与流体运动有关的现象和规律的学科。

在流体力学中,压力梯度是一个重要的概念。

本文将对流体力学中的压力梯度进行分析,包括压力梯度的定义、计算方法以及应用领域等方面。

定义在流体力学中,压力梯度是指单位距离内压力的变化率。

具体表达式可以表示为:$$ \\frac{dP}{dx} $$其中,dP表示单位距离内的压力变化量,dx表示单位距离。

计算方法压力梯度的计算方法取决于流体的性质以及流动的特点。

下面介绍几种常见的计算方法。

1.静态流体压力梯度:在静态流体中,压力梯度可以通过分析流体的密度和重力加速度来计算。

根据流体静压力的定义,可以得到:$$ \\frac{dP}{dx} = -\\rho \\cdot g $$其中,$\\rho$表示流体的密度,g表示重力加速度。

2.定常流体压力梯度:在定常流体中,压力梯度可以通过分析流体的速度和流道的形状来计算。

例如,在管道中的定常流体流动中,可以利用伯努利方程和底阻力公式来计算压力梯度。

具体的计算方法可以参考流体力学的相关教材和文献。

3.非定常流体压力梯度:在非定常流体中,压力梯度的计算比较复杂,需要考虑流动的非定常性。

一般情况下,需要利用数值模拟方法或实验方法来计算压力梯度。

常用的数值模拟方法包括计算流体力学(CFD)方法和边界元素法等。

应用压力梯度在流体力学中有广泛的应用。

下面介绍几个常见的应用领域。

1.管道流动:在管道中的流体流动中,压力梯度是确定流速分布的重要参数。

通过控制压力梯度,可以实现管道中的流体控制和调节。

2.机翼气动力:在飞机的机翼气动力研究中,压力梯度是计算升力和阻力的关键参数。

通过研究和分析压力梯度,可以优化机翼的设计,提高飞机的性能。

3.汽车空气动力学:在汽车的空气动力学研究中,压力梯度是计算阻力和升力的重要参数。

通过研究和分析压力梯度,可以改善汽车的外形设计,减小空气阻力,提高燃油经济性。

现场地层压力计算

现场地层压力计算

现场地层压力计算在此处键入公式。

六、地层压力计算1、地层孔隙压力和压力梯度 (1)地层孔隙压力Hg p f p ⨯⨯⨯=-ρ310式中,P p ——地层孔隙压力(在正常压实状态下,地层孔隙压力等于静液柱压力),MPa ;ρf ——地层流体密度,g/cm 3; g ——重力加速度,9.81m/s 2;H ——该点到水平面的重直高度(或等于静液柱高度),m 。

在陆上井中,H 为目的层深度,起始点自转盘方钻杆补心算起,液体密度为钻井液密度ρm ,则,Hg pm h⨯⨯⨯=-ρ310式中,p h ——静液柱压力,MPa ; ρm ——钻井液密度,g/cm 3; H ——目的层深度,m ; g ——重力加速度,9.81m/s 2。

在海上钻井中,液柱高度起始点自钻井液液面(出口管)高度算起,它与方补心高差约为0.6~3.3m ,此高差在浅层地层孔隙压力计算中要引起重视,在深层可忽略不计。

(2)地层孔隙压力梯度HP G P p =式中 G p ——地层孔隙压力梯度,MPa/m 。

其它单位同上式。

2、上覆岩层压力及上覆岩层压力梯度 (1)上覆岩层压力])1[(1081.93o ρρΦ+Φ-⨯=-m H P式中 P o ——上覆岩层压力,MPa ; H ——目的层深度,m ;Φ——岩石孔隙度,%;ρ——岩层孔隙流体密度,g/cm 3; ρm ——岩石骨架密度,g/cm 3。

(2)上覆岩层压力梯度HP G oo= 式中,G o ——上覆岩层压力梯度,MPa/m ;P o ——上覆岩层压力,MPa ; H ——深度(高度),m 。

(3)压力间关系zp P p O σ+=式中,P o ——上覆岩层压力,MPa ; P p ——地层孔隙压力,MPa ;σz ——有效上覆岩层压力(骨架颗粒间压力或垂直的骨架应力),MPa 。

3、地层破裂压力和压力梯度 (1)地层破裂压力(伊顿法)pp z f P P P +--=)(1σμμ式中, P f ——地层破裂压力(为岩石裂缝开裂时的井内流体压力),MPa ; μ——地层的泊松比;σz ——有效上覆岩层压力,MPa ; P p ——地层孔隙压力,MPa 。

流体的压力梯度和速度分布

流体的压力梯度和速度分布

流体的压力梯度和速度分布流体力学是研究流体力学行为的学科,其中压力梯度和速度分布是其重要的研究内容。

压力梯度描述了流体中压力变化的程度和方向,而速度分布则描绘了流体在空间中的速度变化。

本文将从压力梯度和速度分布的概念、计算方法以及物理意义等方面进行阐述。

1. 压力梯度的概念压力梯度是指流体在空间中压力变化的程度和方向。

通常情况下,当流体从高压区域流向低压区域时,压力梯度的方向与流体运动的方向相反。

压力梯度可以根据流体力学的基本原理进行计算,其公式为:∇P = -ρ∇φ其中,∇P表示压力梯度,ρ表示流体的密度,∇φ表示流体速度势。

根据上述公式,压力梯度与流体密度和速度势之间存在一定的关系。

2. 速度分布的概念速度分布是指流体在空间中速度大小和方向的变化情况。

在一些简单的流动情况下,流体速度可能是均匀分布的,即在空间中各个位置的流体速度大小相同。

然而,在实际的流动中,由于各种因素的影响,流体的速度往往是非均匀分布的。

速度分布可以用速度矢量场或速度剖面图来表示,直观地展示了流体速度的变化规律。

3. 压力梯度和速度分布的关系压力梯度和速度分布之间存在密切的联系。

根据泊松方程,当流体速度剖面非均匀时,会引起压力梯度的出现。

在流体中,速度越快的地方,压力越低;速度越慢的地方,压力越高。

这是由于流体在速度改变的地方会产生压力变化,从而使流体向低压区域移动。

因此,压力梯度和速度分布是相互关联的,彼此影响并决定了流体的运动状态。

4. 压力梯度和速度分布的计算方法在实际应用中,压力梯度和速度分布可以通过实验或数值模拟来获得。

实验方法主要利用流体力学实验装置,例如流速计、压力计等,通过对流体的观测和测量,得到压力梯度和速度分布的数据。

数值模拟方法则利用计算机模拟的方式,根据流体力学的基本方程和边界条件,通过迭代计算得到流体的压力梯度和速度分布。

5. 压力梯度和速度分布的物理意义压力梯度和速度分布的物理意义在流体运动中具有重要的作用。

压力梯度计算步骤

压力梯度计算步骤

压⼒梯度计算步骤按深度增量迭代的步骤:1、井底流压12Mpa ,假设压⼒降为0.5 Mpa ;估计⼀个对应的深度增量h ?=100m ,即深度为1500m 。

2、由井温线性关系:1532011+=h t 可以计算得到该处的井温为:66.56℃。

该段平均的压⼒和温度:T =(70+66.56)/2=68.28℃。

平均压⼒P =11.75 MPa 。

由平均压⼒和平均温度计算的得到流体的物性参数:①原油的API 度:5.1315.1410-=y y API 其中: o y -原油的相对密度;②溶解⽓油⽐的计算: ?当15;),算中取计算段平均压⼒泡点压⼒(在多相流计温度,℃;式中:Pa P P t t y A P y R API A g s --+?-?==-)328.1(00091.00125.0)100558.8(17812.02048.16当15>API y 时,使⽤Lastater 的相关式:ngng o os y y m y R -?=123650 式中,o m —地⾯脱⽓原油的有效分⼦量;ng y —天然⽓的摩尔分数。

o m 的计算:当3.38>API o 时 1.21346ln6631.010-?=A P I y o m当3.38.0933.61APIo y m -=ng y 的计算:⾸先计算泡点压⼒系数:)15.273(100558.85+=t y P x g g当448.3>g x 时, 5967.0ln3531.0g ng x y ?= ;当448.37.0<g ng x y ln =? ;③原油的体积系数的计算175.1000147.0972.0F B o ?+=;其中 4025.2615.5++=t y y R F og s;④原油密度的计算33/,)10*206.1(1000m kg B y R y og S o o -+=ρ;⑤油⽔混合液体的密度w w w o z f f *)1(ρρρ+-?=⑥液体粘度 1)原油粘度“死油”(脱⽓油)粘度1000110-=x odµ Pa.s 式中163.1)8.132(100-+?=t x (地⾯) “活油”(饱和油)粘度 A=10.715*(5.615R s +100)515.0- B=5.44*(5.615R s +150)338.0-1000)1000(Bod o A µµ??=od µ、o µ为原油死油与活油的粘度,单位为Pa.s 2)⽔的粘度w µ=2521.0031.47910(32 1.8) 1.98210(32 1.8)1000t t e ---?++??+ Pa.s3) 液体的粘度w w w o f f *)1(µµµ+-?= Pa.s⑦油、天然⽓的表⾯张⼒σog =71.01510[42.40.047(1.832)0.267()]1000PAPI t y e --?-+-? N/m⑧⽔、天然⽓的表⾯张⼒σ)(t ={[σ2068.1248t-)33.23(-σ78.137]+σ)78.137(}其中,σ)33.23(=100076710*62575.3Pe -- N/mσ78.137=100010*7018.85.527p--N/m所以σ)(t ={[σ2068.1248t-)33.23(-σ78.137]+σ)78.137(} N/m⑨天然⽓的压缩因⼦Z92.22176.67c g T γ=+()()7.039.088.4106≥-?=gg c P γγ在该设计⼯程中g γ⼤于0.7。

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