井下作业工技师计算题(2008版).doc

一、计算题1.某井井深2100m,用73mm油管冲砂,当冲砂至2000m时,发生油管折断事故,落鱼长1000m,鱼顶深1000m, 73mm钻杆打捞发生卡钻事故,卡后上提管柱F1=200kN时,钻具伸长了1.0m，求卡点深度( 73mm油管K2=2450,73mm钻杆K1=3800)。2.某井下入73mm油管2829m,地层出砂后将油管卡住,用清水压井处理事故,倒出油管1350m。再下反扣73mm钻杆以上提力F=210kN倒扣,预计倒扣位置在多少米?清水中73mm钻杆每米质量为12.4kg/m, 73mm油管每米质量为8.3kg/m。(取小数点后一位,g=10m/s2) 。3.某井深2560m，井内为73mm平式油管1996m，在上提管柱时发现油管被卡，测卡点时第一次上提拉力为F1=130kN，油管伸长1= 30cm，第二次上提拉力为F2=160kN，油管伸长2=50cm，第三次上提拉力F3=190kN，油管伸长3=70cm ，求卡点位置。（73mm的K=2450。计算结果取整数)。4.某井压井液密度为1.20g/cm3，垂直井深为2000m，求井底静液柱压力Ph（重力加速度g取9.8m/s2,计算结果保留两位小数) ？5.某地区地层水密度为1.04g/cm3，求该地区正常地层压力梯度（重力加速度g取9.8m/s2,计算结果保留两位小数) ？6.某地区正常地层压力梯度为11.80kPam，当井深为2km时，地层压力为多少兆帕 （重力加速度g取9.8m/s2,计算结果保留两位小数)? 7.某地层3500m以上为正常地层压力，测得地层深度为2500m处的地层压力为26.215MPa，试求该地层的正常压力梯度（重力加速度g取9.8m/s2,计算结果保留两位小数)? 8.某井油层垂直深度h 为4300m时，地层压力PP为49.95MPa，试求地层压力当量井液密度e为多少?（重力加速度g取9.8m/s2,计算结果保留两位小数) ？9.某井循环池井液增加量为V=2500L关井，立管（油管）压力Pd=6MPa，套压Pa=7MPa，原井液密度1=（1）20 g/cm3；环空容积Va23.93Lm，垂直井深H=3000m。试求：1.侵入流体的密度（w）?并判断侵入井内的流体为气体、盐水或油气水的混合物? （2）地层压力（Pp）、地层压力当量密度（当）?（重力加速度g取9.8m/s2,计算结果保留两位小数)10.某井上部产层1700m（H破压）处的破裂压力当量密度当为1.85g/ cm3，用148mm钻头，73mm钻杆，壁厚9mm（不考虑钻铤）,原压井液密度1=1.50gcm3。钻塞深度H为2800m时发生溢流，关井后测得立管压力Pd为2.5MPa，套管压力Pa 为4.5MPa，井液循环池增加量V为1.8m3，已知环空容积Va全井平均为11L/m，溢流前用压井排量为14Ls，测得相应立管压力为7.4MPa，用司钻法压井。试求：（1）侵入井内地层流体密度w？并判断侵入井内的流体为气体、盐水或油气水的混合物? （2）地层压力Pp？（3）所需新的重压井液密度新？4.最大允许关井套压值Pa？（重力加速度g取9.8m/s2,安全附加密度值e取0.15g/cm3，计算结果保留两位小数）。11.某井用密度为1.25g/cm3 的盐水压井液钻磨灰塞，发生溢流前，测得低泵速泵压（循环立管压力）为10MPa，随后继续钻磨灰塞三小时，该井发生溢流立即关井，记录关井立压为4.57MPa，经计算要用1.35 g/cm3盐水压井液才能将井压稳,试计算初始循环立管压力和终了循环立管压力？(计算结果保留两位小数)12.某井由于发生溢流而关井，井的垂直深度为3580m，井内修井液为1.33 g/cm3,关井后测得关井油管压力（立管压力）为6.9MPa，该井为气层且含硫化氢气体,求所需要的压井液密度应为多少？(重力加速度g取9.8m/s2,计算结果保留两位小数)13.某井油层中部深度为2325.8m，井内无固相压井液密度=1.21g/cm3 ，进行常规电缆射孔，起出射孔枪后井口发生溢流，抢关防喷器，关井15分钟，测得井口压力为3.2MPa ，求油层中部压力为多少兆帕？放喷后，重新挤压井作业应选择密度多大的无固相压井液？(重力加速度g取9.8m/s2,判断为油水层，安全附加密度值e可选择0.050.1g/cm3，计算结果保留两位小数) #一、计算题1.已知:鱼顶深H1=1000m,落鱼长度L鱼=1000m,下钻杆捞鱼上提拉力F2=120KN,钻具伸长=100cm, K1=3800, K2=2450。求:卡点的深度H=？解:设钻杆伸长为1,油管伸长为2。 根据已知条件得: 1= H1F1/ K1 代入已知数值: 1=10002003800=52.63 (cm) 2=-1=100-52.63=47.37(cm) 卡点以上油管长为: H2= K22/ F1=245047.37200 =580.28(m)卡点深度为: H=H1+ H2=1000+580.28=1580.28(m) 答:卡点深度为1580.28m。评分标准：公式、过程、结果全对得满分；过程对，结果错，给50%分；只有公式对，给20%分；公式、过程不对，结果对，无分。公式可用汉字表达。2.已知:井内油管为73mm油管,倒出长度为1350m,钻杆长度L=1350m。油管在水中质量q油=8.3kg/m,钻杆在水中的质量q钻=12.4kg/m,上提拉力F=210kN。求:预计倒开的位置H。解:上提井内钻杆所需拉力F1:F1=q钻L/100=12.41350100=167.4 (kN) 用于上提油管的拉力: F2=FF1=210167.4=42.6 (kN) 在F2提拉力的作用下,能提动油管的长度: L2= F2100/q油=42.61008.3=513.3(m) 预计倒开的位置: H=LL2=1350513.3=1863.3 (m) 答:预计倒开的位置H为1863.3m。评分标准：公式、过程、结果全对得满分；过程对，结果错，给50%分；只有公式对，给20%分；公式、过程不对，结果对，无分。公式可用汉字表达。3.解：三次上提油管平均拉力：F=（F1F2F3）3=（130160190）3 =160（kN）三次上提油管平均伸长：=（123）3=（305070）3 =50（cm）卡点位置：H =KF=245050160=766（m）答：卡点在766m处。评分标准：公式、过程、结果全对得满分；过程对，结果错，给50%分；只有公式对，给20%分；公式、过程不对，结果对，无分。公式可用汉字表达。4.已知=1.20g/cm3,g=9.8m/s2, H=2000m。求：求井底静液压力Ph？解：根据计算公式：Ph=10-3g H得：Ph=10-31.209.82000=23.54（MPa）答：井底静压力为23.544MPa。评分标准：公式、过程、结果全对得满分；过程对，结果错，给50%分；只有公式对，给20%分；公式、过程不对，结果对，无分。公式可用汉字表达。5.已知：=1.04g/cm3，g=9.8m/s2。求：该地区正常地层压力梯度G？解：根据计算公式：G=g得：G=1.049.80=10.19（KPa/m）答：该地区正常地层压力梯度为10.19 kPam。评分标准：公式、过程、结果全对得满分；过程对，结果错，给50%分；只有公式对，给20%分；公式、过程不对，结果对，无分。公式可用汉字表达。6.已知：G=11.80kPam，H=2km。 求：地层压力pP=?解：根据计算公式：pP=GH 得：pP=11.82=23.60（MPa）答：地层压力为23.60MPa。评分标准：公式、过程、结果全对得满分；过程对，结果错，给50%分；只有公式对，给20%分；公式、过程不对，结果对，无分。公式可用汉字表达。7.已知：pP =26.215 MPa，H=2.5km。 求：该地层的正常压力梯度地层压力G?解：根据计算公式： G=pP H 得：G =26.215/2.5 =10.45（kPa/m） 答：该地区正常地层压力梯度为10.45kPam。评分标准：公式、过程、结果全对得满分；过程对，结果错，给50%分；只有公式对，给20%分；公式、过程不对，结果对，无分。公式可用汉字表达。8.解：根据计算公式e=PP103gh得：e =49.951039.84300=1.19（gcm3.） 答：地层压力当量井液密度为1.19gcm3。评分标准：公式、过程、结果全对得满分；过程对，结果错，给50%分；只有公式对，给20%分；公式、过程不对，结果对，无分。公式可用汉字表达。9.解：(1)求侵入流体的密度w，判断侵入井内的流体性质。根据计算公式：w=1（Pa-Pd）（10-3gVVa） 将已知数据代入公式得：w=1.20（7-6）（10-39.8250023.93） =0.22（g/cm3） 又依据判断侵入流体性质的经验值,当计算值w=0.120.36 g/cm3，为气；当计算值w=0.360.60g/cm3，为油气或气水混合物；当计算值w=0.600.84g/cm3，为油、水或油水混合物。本题计算结果w= 0.22g/cm3，小于0.36g/cm3，故判断侵入井内的流体为天然气。 (2)求地层压力Pp和地层压力当量密度当根据地层压力计算公式：Pp=Pd10-3g1H 将已知数据代入公式得：Pp=610-39.81.203000 =41.28（MPa） 根据地层压力当量密度计算公式：当=Pp/10-3gH将已知数据代入公式得：当=41.2810-39.830000=1.40（g/cm3）答：侵入流体的密度为0.22g/cm3，经判断侵入井内的流体为气体。地层压力为41.28MPa，地层压力当量密度为1.40g/cm3。评分标准：公式、过程、结果全对得满分；过程对，结果错，给50%分；只有公式对，给20%分；公式、过程不对，结果对，无分。公式可用汉字表达。10.解：(1)求侵入井内地层流体密度w，判断侵入井内的流体性质。 根据计算公式：w=1（PaPd）（10-3g VVa） 将已知数据代入公式得：w=1.50一（4.52.5）（10-39.8180011） =0.25（g/cm3）又依据判断侵入流体性质的经验值,当计算值w=0.120.36 g/cm3，为气；当计算值w=0.360.60g/cm3，为油气或气水混合物；当计算值w=0.600.84g/cm3，为油、水或油水混合物。本题计算结果w= 0.25g/cm3小于0.36g/cm3，故判断侵入井内的流体为天然气。(2)求地层压力Pp。 根据计算公式：Pp=Pd10-3g1H将已知数据代入公式得：Pp=2.510-39.81.502800=43.66（MPa）(3)求所需新的重压井液密度新。根据计算公式：新=1（PaPd）10-3gHe 将已知数据代入公式得：新=1.50（4.52.5）10-39.828000.15 =1.72（g/cm3）(4)求最大允许关井套压值Pa。根据计算公式：Pa=10-3g H破压 （当1）将已知数据代入公式得：Pa=10-39.81700（1.851.50）=5.83（MPa）答：侵入流体的密度为0.25g/cm3，经判断侵入井内的流体为气体。地层压力为43.66MPa，需要新的重压井液密度为1.72g/cm3，节流压井时最大允许关井套压值为5.83MPa。评分标准：公式、过程、结果全对得满分；过程对，结果错，给50%分；只有公式对，给20%分；公式、过程不对，结果对，无分。公式可用汉字表达。11.已知:1=1.25g/cm3，2=1.35g/cm3，Pd=4.57 MPa，PCi=10MPa。求: 初始循环立管压力PTi和终了循环立管压力PTf？解:(1)初始循环立管压力PTi由公式：PTi= PdPCi 得：PTi=4.5710=14.57（MPa）(2) 终了循环立管压力PTf由公式：PTf=2PCi /1 得：PTf=1.3510/1.25=10.80（MPa） 答: 初始循环立管压力为14.57MPa，终了循环立管压力为10.80MPa。评分标准：公式、过程、结果全对得满分；过程对，结果错，给50%分；只有公式对，给20%分；公式、过程不对，结果对，无分。公式可用汉字表达。12.已知:原井内修井液1=1.33g/cm3，井的垂直深度H=3580m, Pd=6.9MPa，g=9.8m/s2。求: 所需要新的压井液密度2？解:(1)关井后测得地层压力PP。由公式PP= Pd10-31 gH得：PP=6.910-31.339.83580=53.56（MPa）(2)依据安全附加值e的取值规定。一般油水层：e=0.050.10 g/cm3；气层：e=0.070.15 g/cm3（含硫化氢等有毒有害气体的井取最高值）。本计算题为气层且含硫化氢等有毒有害气体，因此，e取最高值即e=0.15 g/cm3(3)所需要新的压井液密度2由公式：2=PP /10-3gHe 得：2=53.56/10-39.835800.15=1.68 g/cm3 答: 所需要新的压井液密度应为1.68 g/cm3。评分标准：公式、过程、结果全对得满分；过程