钻井水力参数设计表格-超强.xls

密度 MW 钻井液密度的提高有利于支撑井壁 保证井眼的稳定 阻止地层流体流入井筒污染钻井液 引起井涌或井喷 但密度 高不利于提高钻进速度 钻井液密度低 有利于避免井漏 提高钻进速度和减少压差卡钻机率 也有利于产层保护 但容易引起井涌 或井喷 漏斗粘度 FV 用漏斗粘度计测得的漏斗粘度是一种表观粘度 表征钻井液的流动和泵送能力 马氏漏斗粘度与钻井掖密度有如下近似关系 FV 4 MW ppg 33 MW g cm3 马氏漏斗粘度与钻井掖表观粘度有如下近似关系 FV AV 26 塑性粘度 AV 钻井液在层流条件下 剪切应力与剪切速率成线形关系时的斜率植 反映了钻井液中悬浮固相微粒间的摩擦力和 连续液相粘度所引起的流动阻力 塑性粘度的大小主要取决于所存在的固体颗粒的浓度 大小和类型 PV 600 300塑性粘度增加不利于旋流分离器和震动筛的固相分离效果 PV随温度的升高而降低 屈服值 YP 又称动切力 是钻井液在层流状态下 活性固相颗粒之间存在互相吸引力而产生内部阻力的量度 增加钻井液中活性固相数 量 增加化学控制剂处理与添加聚合物提粘均能提高屈服值 相反 加水稀释 添加降粘剂或加强固相清除均能降低屈服值 屈服值降低能提供 较好的可钻性 而且有利与地面固控设备的分离效果 另外 固井前降低井内钻井液的屈服值有利于驱除井内钻屑 提 高固井质量 一般要求屈服值降低至5帕以内为宜 屈服值的提高不利于降低当量循环密度与循环压耗及起下钻时的压力波动 容易触发井涌 井喷或井漏等复杂问题 但有利于携砂 在大井眼中 为了输送岩屑 一般要求屈服值大于1 5 2 5Pa 在8 1 2 或更小的井眼中 为了减少紊流冲刷 屈服值则在4 5Pa为宜 用于清 扫井眼的钻井液不低于6Pa 定向井的屈服值比直井高2 3Pa左右 YP Pa YP lb 100ft2 0 478 YP lb ft2 300 PV cp 当钻井液的屈服值和密度存在如下近似关系时 表明钻井液的屈服值已达到上限或偏高 但若是油基泥浆 则仍合适 YP pa 3 996 MW g cm3 或 YP lb 100ft2 MW ppg 渤海石油实业公司 BHTCC 水水力力参参数数计计算算表表 1 基本数据 井井 名名BZ34 1s 2井井 别别评价井 井 井眼眼内内径径 mm 311 15 套套管管内内径径 mm 317 90 钻钻井井液液密密度度 g cm3 1 30排排量量 l s 55 76地地面面管管汇汇磨磨阻阻系系数数0 44钻钻井井液液塑塑性性粘粘度度 mPa s 28 钻钻杆杆外外径径 mm 127 mm 钻钻杆杆内内径径 mm 108 6钻钻杆杆长长度度 m 1726 11喷喷嘴嘴1直直径径 inch mm 151511 90625 加加重重钻钻具具外外径径 mm 127 mm 加加重重钻钻具具内内径径 mm 76 2加加重重钻钻具具长长度度 m 138 89喷喷嘴嘴2直直径径 inch mm 151511 90625 钻钻铤铤外外径径 mm 203 2钻钻铤铤内内径径 mm 71 4钻钻铤铤长长度度 m 70 00喷喷嘴嘴3直直径径 inch mm 151511 90625 套套管管鞋鞋深深 m 604 1喷喷嘴嘴流流量量系系数数0 95钻钻头头深深度度 m m 1935 喷喷嘴嘴4直直径径 inch mm 151511 90625 泵泵速速 spm 180 缸缸套套尺尺寸寸 mm 165 1缸缸套套冲冲程程 mm 304 80泵泵效效95 00 机机械械钻钻速速ROP m h ROP m h 30岩岩屑屑密密度度 g cm3 g cm3 2 65完完钻钻井井深深PBTD m PBTD m 1935 2 水力参数计算 地地面面管管汇汇压压耗耗Psur Mpa 1 90 钻钻杆杆内内循循环环压压耗耗Pp Mpa 6 92钻钻杆杆内内平平均均流流速速V i m s 6 02 钻钻杆杆内内临临界界流流速速Vic m s 加加重重钻钻杆杆内内循循环环压压耗耗Pp Mpa 3 07加加重重钻钻杆杆内内平平均均流流速速V i m s 12 23 加加重重钻钻杆杆内内临临界界流流速速Vic m s 钻钻铤铤内内循循环环压压耗耗Pp Mpa 2 12钻钻铤铤内内平平均均流流速速V i m s 13 93 钻钻铤铤内内临临界界流流速速Vic m s 钻钻杆杆 裸裸眼眼循循环环压压耗耗Pp Mpa 0 14钻钻杆杆 裸裸眼眼平平均均流流速速V i m s 0 88 钻钻杆杆 裸裸眼眼临临界界流流速速Vic m s 钻钻杆杆 套套管管循循环环压压耗耗Pp Mpa 0 07钻钻杆杆 套套管管平平均均流流速速V i m s 0 84 钻钻杆杆 套套管管临临界界流流速速Vic m s 加加重重钻钻杆杆 裸裸眼眼循循环环压压耗耗Pp Mpa 0 02加加重重钻钻杆杆 裸裸眼眼平平均均流流速速V i m s 0 88 加加重重钻钻杆杆 裸裸眼眼临临界界流流速速Vic m s 钻钻铤铤 裸裸眼眼循循环环压压耗耗Pp Mpa 0 26钻钻铤铤 裸裸眼眼平平均均流流速速V i m s 1 28 钻钻铤铤 裸裸眼眼临临界界流流速速Vic m s 钻钻头头压压耗耗Pb Mpa 2 82 喷喷嘴嘴总总面面积积A mm2 890 69489液 液流流的的喷喷射射速速度度 m s 马马达达负负载载压压耗耗Pm Mpa 2 90 工工作作泵泵压压Pm1 Mpa 20 21总总循循环环压压耗耗Pt Mpa Pt Mpa 14 48 3 优选喷嘴计算 允允许许最最高高工工作作泵泵压压Pm2 Mpa 21最最大大水水功功率率工工作作方方式式K1K1 0 65工作方式代号 计计算算所所需需喷喷嘴嘴总总面面积积 mm2 405 11最最大大冲冲击击力力工工作作方方式式K2K2 0 48 钻钻头头水水功功率率HHPHHP W W 157458 54钻钻头头比比水水功功率率HHP1HHP1 W mmW mm2 2 2 07 4 激动压力当量泥浆密度计算 最最大大下下钻钻速速度度Vp m s Vp m s 2钻钻井井液液与与钻钻铤铤的的摩摩擦擦阻阻力力P Pdpndpn MpaMpa 0 01激激动动压压力力Psurge Mpa Psurge Mpa 地地漏漏试试验验 g cm3 g cm3 1 86钻钻井井液液与与加加重重钻钻杆杆的的摩摩擦擦阻阻力力PwnPwn MpaMpa 0 01静静液液柱柱井井底底压压力力 MpaMpa 激激动动压压力力作作用用井井底底后后的的当当量量泥泥浆浆密密度度1 32钻钻井井液液与与钻钻杆杆的的摩摩擦擦阻阻力力PdcnPdcn MpaMpa 0 12下下钻钻时时井井底底压压力力 MpaMpa 抽抽吸吸压压力力作作用用井井底底后后的的当当量量泥泥浆浆密密度度1 30总总摩摩擦擦阻阻力力PannPann MpaMpa 0 13起起钻钻时时井井底底压压力力 MpaMpa 5 岩屑运移 为为粒粒子子的的直直径径DcDc mmmm 20 00粒粒子子的的厚厚度度T T mm mm 10 00 600 60080 00 300 30052 00 3 3 环环空空流流变变指指数数NaNa0 41环环空空稠稠度度系系数数KaKa21 07 边边界界剪剪切切速速率率Yb sec 1 Yb sec 1 71 74粒粒子子的的剪剪切切强强度度Tp Pa Tp Pa 7 49粒粒子子的的剪剪切切速速率率Ypp sec 1 Ypp sec 1 套套管管内内岩岩屑屑滑滑降降速速率率Vs m s Vs m s 0 03裸裸眼眼屑屑滑滑降降速速率率VsL m s Yb Ypp VsL m s Yb Ypp 0 03迟迟到到时时间间Tt min Tt min 套套管管内内岩岩屑屑运运移移速速度度V Vt t m s m s 0 80裸裸眼眼内内岩岩屑屑运运移移速速度度V Vt t m s m s 0 85裸裸眼眼内内岩岩屑屑运运移移效效率率Et Et 井井眼眼净净化化能能力力 6 钻屑浓度与有效钻井液密度 钻钻井井液液中中的的岩岩屑屑浓浓度度Ca Ca 1 18 井井眼眼中中有有效效钻钻井井液液密密度度Mwe g cm3 Mwe g cm3 1 32 当当量量钻钻井井液液密密度度的的地地层层压压力力 Mpa Mpa 24 98 尾尾管管内内径径 mm 钻钻井井液液屈屈服服值值 Pa 11 5 喷喷嘴嘴5直直径径 inch mm 151511 90625 喷喷嘴嘴6直直径径 inch mm 151511 90625 喷喷嘴嘴7直直径径 inch mm 151511 90625 喷喷嘴嘴8直直径径 inch mm 151511 90625 单单冲冲排排量量 l 19 57 1 05 1 15 1 18 1 22 1 21 1 22 1 77 62 45 1 水水力力参参数数计计算算表表 0 37 24 68 25 05 24 66 8 0 48 38 72 0 96 PAGE 7 OF XX 打打水水泥泥塞塞顶顶替替量量计计算算 注注 所所需需水水泥泥量量 添添加加剂剂量量 混混合合水水量量 水水泥泥浆浆密密度度等等由由固固井井公公司司提提供供数数据据 监监督督进进行行确确认认 本本表表格格只只进进行行顶顶替替量量的的计计算算 1 基基本本数数据据 1 1 井井深深结结构构 钻头尺寸套管尺寸钻深套深钻杆下深 in in m m m 17 1 2 13 3 8 604 50604 10 12 1 4 1935 001925 00 1 2 标标准准环环空空体体积积和和套套管管容容积积 12 1 4 裸眼13 3 8 内容积5 钻杆内容积5 钻杆和13 3 8 套管环空容积 L m L m L m L m 76 0078 109 2666 67 1 3安全当量压力 3 45 MPA 500 psi 此数值为经验数据 地地层层所所能能承承受受的的水水泥泥浆浆柱柱的的长长度度Hc m Hc m 9 8 地层破裂压力当量密度 裸眼井水泥塞最底部深度 安全当量压力 9 8 裸眼井水泥塞最底部深度 钻井液密度 9 8 水泥浆密度 钻 井液密度 1219 27939 27659 27 所所需需水水泥泥浆浆的的最最大大容容积积 m3 m3 钻杆内容积 地层所能承受的水泥浆柱的长度 11 298 706 10 注注 打打水水泥泥塞塞的的水水泥泥量量一一定定要要小小于于等等于于所所需需水水泥泥浆浆的的最最大大容容积积 1 4打打水水泥泥塞塞顶顶替替数数据据计计算算 水水泥泥造造浆浆率率已知参数 m3 t0 76140 76250 771 水水灰灰比比已知参数 m3 t0 44390 44510 4456 水水泥泥浆浆比比重重已定参数 g cm31 91 91 9 冲冲洗洗液液用用量量已知参数 m36 42冲洗液密度已知参数 g cm3 1 03 隔隔离离混混和和水水用用量量已知参数 m332隔离混和水密度 已知参数 g cm3 1 干干水水泥泥量量 第第一一段段第第二二段段第第三三段段第第四四段段第第五五段段第第六六段段 水泥浆量 水泥造浆率34 4434 4438 8737 2537 2511 8311 83 混混合合水水量量干水泥量 水灰比15 2915 2917 3016 5816 585 275 27 水水泥泥附附加加量量裸眼井段最低附加量不低于30 套管内不加附加量 前前置置液液量量 第第一一段段第第二二段段第第三三段段第第四四段段第第五五段段第第六六段段 已知参数 方3 23 24445 封封固固段段长长度度已知参数 米300300325325325100 钻钻杆杆内内容容积积已知参数 m3 m0 00926 环环空空容容积积已知参数 m3 m0 07600 水水泥泥浆浆量量 封固段长度 裸眼环空容积 1 容积附加量 第第一一段段第第二二段段第第三三段段第第四四段段第第五五段段第第六六段段 每段用量26 2226 2229 6428 4028 409 12 PAGE 8 OF XX 平平衡衡水水泥泥塞塞高高度度 水泥浆容量 钻杆内容积 钻杆与裸眼的环空容积 每段用量 第第一一段段第第二二段段第第三三段段第第四四段段第第五五段段第第六六段段 271 26271 26271 26271 26295 05295 05293 8701293 8701 293 87293 87129 66129 66 后后置置液液量量 前置液量 钻杆与裸眼 套管 的环空容积 钻杆内容积 第第一一段段第第二二段段第第三三段段第第四四段段第第五五段段第第六六段段 每段用量 6 150 470 590 590 590 74 所需泵冲 330 6325 4231 7831 7831 7839 72 顶顶替替液液量量 水泥塞底部深度 钻杆内平衡水泥塞高度 后置液在钻杆内高度 钻杆内容积 每段用量 9 1712 068 945 952 794 58 所需冲数 493 08648 86481 23319 94150 12246 40 注注 在在进进行行顶顶替替时时实实际际做做法法通通常常为为预预留留2 3桶桶的的顶顶替替量量 0 32 0 48方方 用用于于防防止止起起钻钻时时管管内内喷喷泥泥浆浆 总总体体顶顶替替量量 每段用量 15 3112 539 546 543 385 32 20 7918 011511 998 984 42 注注水水泥泥塞塞安安全全施施工工措措施施 1 施工前要充分循环钻井液 应采用低屈服点和低塑性粘度及适当加重的钻静液 2 注水泥塞前在预计水泥塞下面垫稠钻井液 防止因水泥浆与钻井液密度差过大 水泥浆通过较低的钻井液向下沉降 3 水泥塞应座在足够硬的地层上 如果打水泥塞目的是为了定向造斜 虽然不能选择硬地层 但水泥塞有必要延伸到硬地层 4 水泥量应足够 水泥塞长度不得少于100米 5 任何水泥塞作业 都应模拟井下温度试验水泥浆性能 6 处理井漏的水泥塞 需要静切力高的稠水泥浆 以防止留入地层孔隙或裂缝中 7 水泥浆的稠化时间等于预定的施工时间加30分钟的安全时间 8 在注水泥前一定要泵入前置液 防止水泥受污染 9 钻杆底部加一个扶正器 可以显著地改善钻井液顶替效率 10 要有足够长的候凝时间 12 24小时 一般推荐水泥抗压强度为3 45兆帕 500psi PAGE 9 OF XX 钢级扣型重量 N80BTC68 5 钻杆和12 1 4 井眼环空容积 L m 62 70 第第七七段段第第八八段段总量 5 065 064 765 28209 2 2 25692 25692 122 3593 04 第第七七段段第第八八段段总量 5533 4 504752 151824 15 第第七七段段第第八八段段总量 3 913 674 07155 58 打打水水泥泥塞塞顶顶替替量量计计算算 注注 所所需需水水泥泥量量 添添加加剂剂量量 混混合合水水量量 水水泥泥浆浆密密度度等等由由固固井井公公司司提提供供数数据据 监监督督进进行行确确认