常用钻井计算.xls

名目 井深 D5340 331 上覆岩层压力 Sob4887 417 岩石孔隙内流体的压力 P流体2454 645 可变上覆岩层压力梯度 磅 英寸2 英尺 0 0886Ln D 4000 0 10520 91519 泊松比V 无量刚 0 0594ln D 1000 0 11060 386917 欲使裂缝延伸 则克服水平应力和流体压力及岩石抗拉强度 Pext P裂缝 V 1 V Sob P流体 P流体 St4089 968 当量泥浆密度14 72816 欲使井内地层压裂 Pext P裂缝 2 V 1 V Sob P流体 P流体 St5625 291 裸眼内地层岩石抗拉强度 St100 当量泥浆密度20 25692 单位 英尺1628 米 磅 平方英寸 磅 平方英寸0 99 SGMPa 磅 平方英寸 英尺D 2000英尺 609 8米 D 2000英尺 609 7米 磅 平方英寸 磅 加仑1 6496 SG19 94 磅 平方英寸1 543965 磅 平方英寸 磅 加仑2 2688 SG 英制公制 L 与泥浆接触的管柱长度 英尺100003048 G 泥浆静切力 磅 100平方英尺38 H D d 分别为井径 管外径和管内径 英寸 英制H9D5d4 3英寸 公制H228 6D127d108 6毫米 Pg 破坏泥浆的网架结构所产生的波动压力 磅 平方英寸 Pg L G 300 H D d d H D 612 89 磅 平方英寸 4 23 MPa 层流状态下 开口抽吸计算 1 钻杆抽吸压力Psb V Dh Dp 2n 1 n n 4 K L Dh Dp 裸裸眼眼段段采用公制单位后 Psb 9 8 10 3 K L 245 Dh Dp 1200 V Dh Dp 2n 1 3n n 式中 Psb0 01 抽吸压力 MPA V0 33 环空泥浆最大流速 米 秒环空泥浆流速 1 5 0 5 Dp 2 Di 2 Dh 2 Dp 2 Di 2 Vp Dh31 12 井眼直径或 套管内径 厘米环空泥浆流速0 328096 Dp12 70 钻柱外径 厘米环空泥浆流速0 02 L933 00 钻柱长度 米 n0 54 泥浆流型指数 K1 90 泥浆稠度系数 Vp0 40 钻柱提升平均速度 米 秒 Di10 86 钻具内径 厘米 2 钻廷抽吸压力Psb V Dh Dp 2n 1 n n 4 K L Dh Dp 采用公制单位后 Psb 9 8 10 3 K L 245 Dh Dp 1200 V Dh Dp 2n 1 3n n 式中 Psb0 00 抽吸压力 MPA V0 75 环空泥浆最大流速 米 秒环空泥浆流速 1 5 0 5 Dp 2 Di 2 Dh 2 Dp 2 Di 2 Vp Dh31 12 井眼直径或 套管内径 厘米环空泥浆流速0 746187 Dp20 32 钻柱外径 厘米环空泥浆流速0 24 L29 00 钻柱长度 米 n0 54 泥浆流型指数 K1 90 泥浆稠度系数 Vp0 40 钻柱提升平均速度 米 秒 Di7 14 钻具内径 厘米 泥浆比重1 30 g cm3 3 钻杆抽吸压力Psb V Dh Dp 2n 1 n n 4 K L Dh Dp 套套管管鞋鞋内内采用公制单位后 Psb 9 8 10 3 K L 245 Dh Dp 1200 V Dh Dp 2n 1 3n n 式中 Psb0 01 抽吸压力 MPA V0 33 环空泥浆最大流速 米 秒环空泥浆流速 1 5 0 5 Dp 2 Di 2 Dh 2 Dp 2 Di 2 Vp Dh31 53 井眼直径或 套管内径 厘米环空泥浆流速0 327328 Dp12 70 钻柱外径 厘米环空泥浆流速0 02 L538 00 钻柱长度 米 n0 54 泥浆流型指数 K1 90 泥浆稠度系数 Vp0 40 钻柱提升平均速度 米 秒 Di10 86 钻具内径 厘米 总压降 MPA0 020 当量泥浆比重0 0021 克 立方厘米 钻廷环空流态判断 Re 44187 07 环空泥浆流速 1 5 0 5 Dp 2 Di 2 Dh 2 Dp 2 Di 2 Vp 环空泥浆流速 1 5 0 5 Dp 2 Di 2 Dh 2 Dp 2 Di 2 Vp 环空泥浆流速 1 5 0 5 Dp 2 Di 2 Dh 2 Dp 2 Di 2 Vp 不考虑通过钻柱传递扭矩 下列方程适用于正规油田作业中的所有钻柱 油管 钻杆 套管 数据 F 2 T sin DLS CS 2 WF b CS sin 59255 09 CS F 0 0175 T DLS WF b sin 4 74 F 两扶正器间相距CS英尺时 作用在每个扶正器上的力 磅 力 1200 CS 扶正器间距 英尺 4 74 DLS 狗腿严重度 度 100英尺 例DLS 0 03度 100英尺 0 08 W 每英尺钻柱 对钢而言 的重量 磅 力 英尺 53 Fb 浮力系数 无单位 靠近扶正器处的平均井斜角 度 0 70 T 管壁中的拉伸力 磅 力 p P 套管内和外的泥浆密度 磅 加仑 1512 d D 套管内径和外径 英寸 8 5359 625 TVD 套管鞋处的实际垂直深度 英尺 4111 S 从套管鞋到所考虑的扶正器之间的距离 英尺 3777 M 套管鞋处的测量深度 英尺 9989 T 0 0408 TVD p d 2 P D 2 cos W S150207 2 仅对于增斜后稳斜段中的套管而言 磅 WF b W 0 0408 p d 2 P D 2 磅 英尺52 23 如果不存在狗腿CS F WF b sin 35 76 公制数据 不考虑通过钻柱传递扭矩 下列方程适用于正规油田作业中的所有钻柱 油管 钻杆 套管 粘滞牵引波动压力计算 波动压力计算公式是由J BURKHARDT给出的 英制公制 泥浆环空层波动压力降PL的计算式为 PL G B PV VP 3 3 YP E26 03 泥浆环空紊流波动压力降PT计算式为 PT F A PV 0 21 MW 0 81 VP 1 80 当管柱底端封闭时 堵口管柱 G F 0 1 对开口管柱 G或F应从有关曲线中查出 式中 PL 每1000英尺管柱层流波动压力 磅 英寸平方26 03 G B 由曲线查出的系数 无量刚 0 410 0048 PV 泥浆塑性黏度 厘泊 42 VP 提升或下放管柱速度 英尺 分 124 YP 泥浆动切力 磅 平方英寸 11 H 井径 英寸 9 625 E 从曲线中查出的有效直径 英寸 2 3 D 钻杆外径 英寸 5 F A 从曲线中查出的系数 无量刚0 290 00024 PT 每1000英尺管柱紊流波动压力 磅 平方英寸 1000英尺0 泥浆密度 1 计算地层的安全破裂压力公制单位 Psb Pb Sf30739 37 Psb 薄弱地层的实际破裂压力 千帕 磅 平方英寸 34186 37 Sf 经验安全载荷值 一般取3447千帕 500PSI 3447 2 计算薄弱地层下放套管时允许的激动压力梯度df dL df dL Pb Sf 0 052 Wm L C1 L0 37 L 薄弱地层深度 米2438 4 Pb 薄弱地层破裂压力 千帕34186 37 Df Dl 激动压力梯度 千帕 米0 37 Wm 钻井液密度 克 立方厘米1 247 3 管子可用下放速度 米 秒0 80 Dh 井径 毫米311 15 Dp 套管外径 毫米244 5 u 钻井液黏度 毫帕 秒20 C4 与采用单位有关的系数 公制单位 C4 4788047880 Vp dpf dL 1000 Dh Dp 2 Dp 2 Dh 2 Dp 2 0 5 u C4 0 80 地层破裂压力梯度 千帕 米14 02 0 80米 秒 抗挤校核 1 按照套管全部掏空计算 Pb 9 81 rm H Pb 套管外挤压力 千帕9 81 H 计算点深度 米1 Rm 管外钻井液密度 克 厘米31 2 在存在轴向拉应力时 套管抗挤强度的计算公式 Pcc存在轴向拉力时的最大允许抗拉强度兆帕 Pc无轴向拉力时套管的抗挤强度兆帕 Tb轴向拉力千牛 Ts 套管管体屈服强度千牛1 Pcc Pc 1 03 0 47 Tb Ts 兆帕0 该公式在 0 1 Tb Ts 0 5的范围内计算误差与理论计算值相比在2 以内 3 在注入水泥浆时 水泥未返出套管底部时 将产生一个拉应力 可按下式计算 Tc 注水泥产生的附加拉应力 H 管内水泥浆高度 米 Rc 水泥浆密度 克 厘米3 Rm 钻井液密度 克 厘米3 d 管内直径厘米 4 抗外挤安全系数Sc 1 抗外挤安全系数Sc0 该公式在 0 1 Tb TsYp时 Vs 1 22 Tp Yp Dc P 0 5 0 58 55 5 钻屑运移速度Vt ft min Va环空返速 ft min 67 2 Vt Va Vs58 65 式中 Va为环空返速 用公式2求出的值再乘以 60 ft min Vs为用公式4算出的滑移速度 6 钻屑运移效率Et Et Vt Va 100 1 Vs Va 10087 28 7 钻屑浓度Ca 体积百分数 7 48 ROP钻进速度 ft hr