钻井公式例题.doc

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=（/4）*D2*HD：井径 m；H:井深 m;例：某井深2000m，使用93/4英寸（247.0mm）钻头，计算井眼容积？解：根据理论公式：V=（/4）*D2*H得：V=（/4）*(9.75*25.4)/10002*2000=96.3(m3)配制泥浆计算：W土=V泥土（泥-水）/（土-水）V水=V泥 - W土/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；土：配浆土密度 g/cm3;水:配浆水密度 g/cm3;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=d2L/40000管柱体积 ：V体=（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=（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。解：7英寸钻铤外环空容积V1=3.14*（24.42-17.82）*80/40000=1.75（m3）5英寸钻铤外环空容积V2=3.14*（24.42-12.72）*1720/40000=58.6（m3）环空容积= V1+ V2=1.75+58.6=60.35（m3）泥浆流速计算V内=12.74*Q/d2内V外=12.74*Q/（D2-d2外）V内、V外：泥浆在钻具内、外流速m/sd内、d外：钻具内、外直径 cmD:井径 cm例：某井用24.4cm钻头，12.7cm钻杆钻井，泵排量为25t/s，求环空返速。解：V外=12.74*25/（24.42-12.72）=0.73（m/s）加重计算W加=V原加（重-原）/（加-原）W加：加重剂量 tV原：原泥浆体积 m3加:加重剂密度 g/cm3重:欲加重密度g/cm3原：原泥浆密度g/cm3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=150*4.2*（1.25-1.18）/（4.2-1.18）=14.6（t）泵排量计算Q=n*KQ:泥浆泵排量 l/sn:每分钟冲数K：排量系数，各类泵K值可查表例：某井使用3NB-900泵双泵钻进。其中1#泵缸套150mm,2#泵缸套130mm，两泵均为每分钟55冲，求循环排量？（查表150mm缸套K为0.283，130mm缸套K为0.212）解：Q=n*K=n*(K1+K2)=55*(0.283+0.212)=27.23(l/s)泥浆循环周计算T=（V井-V柱+V地）/60QT：泥浆循环一周所需时间 minV井：井眼容积 lV柱：钻柱体积 lV地：地面循环泥浆容积 lQ:泵排量 l/s例：某井2000m井深，使用216mm钻头，壁厚为11mm的141mm钻杆1850m，API177.8mm钻铤150m,泥浆泵排量为21.4 l/s,地面循环泥浆50m3,求泥浆循环一周所需时间？已知：V井=36.31 l/m , V钻杆=4.503 l/mV钻铤=20.835 l/m ,H井=2000m,H钻杆=1850m,H钻铤=150m,Q=21.4 l/s ,V地=50*103=50000 l解：V井= V井* H井=36.31*2000=72620（l）V柱= V钻杆* H钻杆+ V钻铤* H钻铤=4.503*1850+20.835*150=11455.8（l）代入公式中：T=（V井-V柱+V地）/60Q=（72620-11455.8+50000）/（60*21.4）=86.58（min）油气上窜速度计算V=H-(60Q/VC )*T1/T2V:油气上窜速度 m/hH:油层深度 mQ:泵排量 l/sT1:从开泵到油气显示时间 minT2:静止时间 hVC:钻具外每米环空容积 l/m例：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：VC=23.63 l/mT1=14:20-14:00=20minT2=(24-18)+14=20h根据公式得：V窜=2040-（60*25）/23.65*20/20=38.52（m/h）井喷压井计算加重=原+100（P立+P安全）/H加重：加重泥浆密度 g/cm3原:原浆密度 g/cm3P立：关井后稳定立管压力 MpaP安全：附加安全压力，一般定为1.5Mpa例：某井以密度为1.20克/厘米3的泥浆钻至3048米发生井漏，关井后立管压力稳定后为2.8Mpa，求压井泥浆密度应该为多少？解：根据公式得：加重=1.20+100*（2.8+1.5）/3048=1.34（g/cm3）混浆计算混浆密度：=（1V1+2V2）/（V1+V2）混浆数量：V2=V1(-1)/(2-)1:井内泥浆密度 g/cm32:混入泥浆密度g/cm3：混合后的泥浆密度g/cm3V1：井浆体积 m3V2:混入泥浆体积 m3例：某井中有密度为1.35g/cm3的泥浆150米3，均匀混入密度为1.50 g/cm3的泥浆40m3后，求混浆密度为多少？解：根据公式得：=（1.35*150+1.50*40）/（150+40）=1.38（g/cm3）例：某井有密度为1.35 g/cm3的泥浆150米3，储备泥浆密度为1.80 g/cm3，要将井浆密度提到1.45 g/cm3，问需要混入多少储备泥浆？解：根据公式得：V2=150*（1.45-1.35）/（1.80-1.45）=42.86（m3）降低泥浆密度计算V轻=V原（原-）/（-轻）：泥浆混浆后的密度 g/cm3例：井内有密度为1.20 g/cm3泥浆150米3，要将其密度降为1.15 g/cm3，需要加入1.05 g/cm3的轻泥浆多少米3？解：V轻=150*（1.20-1.15）/（1.15-1.05）=75（m3）当量循环密度计算当=静+YP/18.3（D-d）+PV*v/30.6(D-d)2当:当量循环密度g/cm3静：泥浆静密度g/cm3YP：动切应力 PaPV:塑性粘度 mPaSv:环空返速 m/sD:井眼直径 cmd :钻杆外径 cm例：某井泥浆静密度为1.30 g/cm3，用81/2英寸钻头，5英寸钻杆钻井，泥浆返速0.8m/s，塑性粘度为20mPas,动切应力为7.66Pa,求当量循环密度？解：当=1.30+7.66/18.3*（21.5-12.7）+20*0.8/30.6*（21.5-12.7）2=1.30+0.0475+0.0067=1.35（g/cm3）卡点深度计算H=K9.8L/P=21A9.8L/PH：卡点深度 mL：钻杆连续提升时的平均伸长 cmP:钻杆连续提升的平均拉力 KNK:计算系数（K=21A）A：管体截面积 cm2例：某井于井深2000m处发生卡钻，井内钻具为59/16英寸钻杆（壁厚11mm），7英寸钻铤80m,10英寸三牙轮钻头。测定卡点位置时，第一次上提拉力117.16kN,钻柱伸长23cm,第二次上提拉力156.8kN,钻柱伸长32cm,第三次上提拉力196kN,钻柱伸长41cm,求卡点深度？解：钻具平均伸长L为（23+32+41）/3=32（cm）钻具平均拉力P为（117.6+156.8+196）/3=156.8（kN）K=21A=21*(/4)*(14.132-11.932)=945H=945*9.8*32/156.8=1890（m）泡解卡液量计算V=V1+V2V:泡解剂用量 m3V1:钻杆外解卡剂量m3V2：钻杆内解卡剂量 m3V1=钻杆外解卡剂浸泡高度（m）*每半环空容积*附加系数（附加系数取1.4）V2=钻杆内解卡液高度*钻具每米内容积例：某井深2000m，卡点1890m，采取注解卡剂浸泡，要求在1800m以下全部浸泡解卡剂，钻具内的解卡剂应在1700m处，求解卡剂用量？（井下有80m的7英寸钻铤，59/16英寸钻杆）解：钻杆外解卡剂总高度=2000-1800=200（m）钻杆内解卡剂高度=2000-1700=300（m）（其中有7英寸钻铤80m, 59/16英寸钻杆120m）每米环空容积：钻铤部分=21.92（l/m） 钻杆部分=31.08（l/m）每米内容积：钻铤部分=4.008（l/m） 钻杆部分=11.178（l/m）V=(80*21.92+120*31.08)*1.4+80*4.008+220*11.178=10456(l)10.5(m3)注解卡剂的最高施工泵压计算P最大=P压差+P流动P压差：钻具内外液柱差，MpaP流动：流动阻力，相当于单