钻井液现场有关计算

钻井液现场有关计算精品资料1、表观粘度式中：2、塑性粘度公式： av=1/2 600av表观粘度，单位(mpa.s) 。 600600转读数。公式： pv= 600 300式中：pv塑性粘度，单位(mpa.s) 。 600600转读数。 300300转读数。3、动切力（屈服值）公式： yp= 0.4788( 300 pv)式中：yp动切力，单位(pa) 。pv塑性粘度，单位(mpa.s) 。 300 300转读数。例题 1：某钻井液测得600=35 ，300=20 ，计算其表观粘度、塑性粘度和屈服值。解：表观粘度：av=1/2600=1/2 35=17.5 （ mpa.s ）塑性粘度：pv=600 300=35 20=15 （mpa.s ）屈服值：yp=0.4788（ 300 pv）=0.4788 （20 15 ）=2.39 （pa ）答：表观粘度为17.5mpa.s ，塑性粘度15mpa.s ，屈服值为 2.39pa 。4、流性指数（n 值）公式： n= 3.322 lg( 600 300)式中：n 流性指数，无因次。600 600转读数。300 300转读数。5、稠度系数（k 值）公式： k= 0.4788 300/511 n式中：k 稠度系数，单位（pa.s n)。n 流性指数。300 300转读数。例题2：某井钻井液测得600=30 ， 300=18 ，计算流性指数，计算稠度系数。解：n=3.32 lg（600/ 300 ）=3.32 lg（ 30/18 ）=0.74 k=0.4788 300/511 n=0.4788 18/511 0.74=0.085 （ pa.s 0.74 ）答：流性指数是0.74。稠度系数为0.085pa.s 0.74 。6、现场浓度计算处理剂质量 (t)浓度 (%) =100%欲配处理剂溶液体积(m3)例题 3：欲配制聚合物胶液5m 3，加 kpam25kg ，npan 75kg ，问其胶液浓度为多少？解：根据公式计算浓度 (%)= （ 25+75 ）/5000 100%=2%答：胶液浓度为2% 。例 题4 ： 欲 配 制 浓 度 为1.5% 的 聚 合 物 胶 液5m 3 ，kpam:npan=1:2，问需用kpam 、npan各多少公斤？ 解：聚合物质量=1.5% 5=0.075(t)=75 (kg)kpam=75/(1+2)1=25 （ kg)npan=75/(1+2)2=50 （ kg)答：需用kpam25kg ， npan50kg 。7、溶液浓度的计算w1=100%w 1+w 2百分比浓度，单位%。w 1溶质质量，单位g。w 2溶剂质量，单位g。例题5：配制某种钻井液需要溶解50g 的 nacl于 150g水中， 求溶液中nacl 的质量分数。根据公式： =w 1（w1+w 2）100%得：=50 （50+150 ）100%=25%答：溶液中nacl 的质量分数为25% 。8、浓度稀释计算根据公式： w 浓浓= w稀稀w 稀= w浓浓稀因为：w 水= w稀 w 浓所以：w 水=w 浓（浓稀-1 ）式中：w 水加水量。w 浓稀释前的量。浓稀释前浓度，单位%。稀稀释后浓度，单位%。例题6： 欲将10m 3 浓度为20% 的烧碱水稀释至5% ，需加水多少？解：根据公式w 水=w 浓（浓稀-1 ）得：w 水=10 （20% 5%-1 ）=30 (m 3)答：需加水30m 3。例题 7： 欲将 100kg质量分数20% 的烧碱水稀释至5%，需加水多少千克？根据公式： w 水=w 浓（浓稀-1）得：w 水=100 （20% 5%-1 ）=300kg答：需加水300kg 。9、现场干粉处理剂加量计算处理剂加量(t)= 处理剂质量浓度(%) 钻井液量(m 3) 10 、井筒钻井液量计算公式：v 井=1/4 d2h式中：v 井钻井液量，单位m3。圆周率，为3.14 。d钻头直径，单位m。h井深，单位m。11 、井眼钻具外环空钻井液量计算v 环=1/4 (d2d2)h式中：v 环钻井液量，单位m3 。圆周率，为3.14 。d 钻头直径，单位 m。d 钻头直径，单位 m。h 井深，单位 m。12 、环空返速计算（一般216mm井 眼 11.5 ，311mm井眼0.60.8 ） 公式：va=12.74 q/(d 2d2)式中：va环空返速，单位m/s 。q 排量，单位l/s 。d钻头直径，单位cm。d钻具直径，单位cm。13 、钻井液循环周计算井筒钻井液量(m 3)+地面循环钻井液量(m 3) t 循环= q601000t 循 环循环周时间，单位min 。q 排量，单位l/s 。例题8：某井用216mm钻头钻进至井深2850m ，钻杆外径127mm ，内径108.6mm ，欲按循环周提高钻井液密度，计算循环一周钻井液所需的时间？（地面循环罐内钻井液总体积为108m 3，排量为38l/s ）解：t 循环=（v 地面+v 井 v 钻杆）（60q 1000 ）= 108+ （ 3.14 0.216 22850 4） 3.14 （0.127 20.1086 2）2850 4（60 38 1000 ）=（ 108+104.38 9.7 ）2.28=88.89 （ min ）答：循环一周钻井液所需的时间为88.89min 。14 、油气上窜速度（迟到时间法）h 钻 头v=（ h 油 t）t 静t 迟式中：v油气上窜速度，单位m/h 。h 油油气层顶部，单位m 。 h 钻 头钻头位置，单位m。t 迟迟到时间，单位min 。t 静停泵总静止时间，单位h。t 从开泵到见到油气时间，单位min 。或：油气上窜速度（相对时间法）h 油 t1 ht2 v= t 静（t1t2）式中：v油气上窜速度，单位m/h 。h 油油气层顶部，单位m。h油层厚度，单位m。t1循环时油气显示时间，单位min 。t2 从开泵到见到油气时间，单位min 。t 静 停泵总静止时间，单位h。例题 9：某井16 日 18 ： 00 钻至井深4125m ，循环至19 ：00 短起下钻， 22 ：30 开泵循环测后效，49min测得钻井液密度下降，气测全烃值升高，计算油气上窜速度？（已知：油顶3975m ， 4125m迟到时间为52min ，循环排量为35l/s ）解： v=（ h 油 h 钻头t 迟t）t 静=（ 3975 4125 52 49 ）3.5=25.14 （m/h ）答：油气上窜速度为25.14m/h 。15 、迟到时间的计算公式：式中：t 迟=16.67 v 环qt 迟 从井底上返时间，单位 min 。v 环 环空钻井液体积，单位 m 3。q 循环排量，单位 l/s 。例题 10 ： 某井用216mm钻头钻进至井深3850m ，钻杆外径127mm ，计算该井迟到时间？（排量为38l/s ） 解： v 环=1/4 (d 2d2)h=1/4 3.14(0.216 20.127 2)3850=92.26(m 3) t 迟=16.67 v 环q=16.67 92.26 38=40.47(min)答：该井迟到时间40.47min 。16 、提高钻井液密度计算v 原加（重原）w 加 = 加重式中：w 加加重材料用量，单位t。v 原欲加重钻井液体积，单位m3。加加重材料的密度，单位g/cm 3。重 钻井液欲加重至密度，单位 g/cm 3。原 原钻井液的密度，单位 g/cm 3。例题 11 ： 某井在打开油层前，共有密度为 1.15g/cm 3 的钻井液 200m 3，现根据油层压力欲将密度提高到 1.35g/cm 3，问需用密度为 4.0g/cm 3 的加重剂重晶石多少吨？解：根据公式w 加=v 原加（重原） /（加重）=200 4.0 （1.35 1.15 ） /（4.0 1.35 ）=60.4 （ t）答：需用密度为4.0g/cm 3 的加重剂重晶石60.4t 。17 、混入钻井液密度计算v 原原 v 混混= v 原 v 混式中：混入后钻井液密度，单位g/cm 3。v 原原钻井液体积，单位m3。 原原钻井液密度，单位g/cm 3。v 混欲混入钻井液体积，单位m3。混 欲混入钻井液密度，单位g/cm 3。18 、压井钻井液密度计算p 立 p 安 全加重=原0.0098 h式中：加重 压井钻井液密度，单位g/cm 3。原原钻井液密度，单位g/cm 3。 p 立关井后立管压力，单位mpa 。p 安 全安全附加压力，单位mpa 。油井安全附加压力为：1.53.5 mpa，气井安全附加压力为： 35 mpa 。或：p 立加重=原安全0.0098 h加重 压井钻井液密度，单位g/cm 3。原原钻井液密度，单位g/cm 3。 p 立关井后立管压力，单位mpa 。安全安全附加系数，单位g/cm 3。油井安全附加系数为：0.050.1g/cm 3，气井安全附加系数为： 0.070.15 g/cm3。例题12 ： 某井在钻进时发生溢流关井，溢流物为天然气。已知井深3200m ，井内钻井液密度1.25g/cm 3。关井10min后测得关井立压5mpa ，求压井密度？解：加重 =原 +p 立(0.00981h)+安全=1.25+5 (0.00981 3200)+0.151.56 （ g/cm 3）答：压井钻井液密度为1.56g/cm 3 。例题13 ： 某井在钻进时发生溢流关井，溢流物为天然气。已知井深3200m ，井内钻井液密度1.25g/cm 3。关井10min后测得关井立压5mpa ，求压井密度？解：加重=原+(p 立p 全 )(0.00981 h)=1.25+(5 5) (0.00981 3200)1.57 （ g/cm 3）答：压井钻井液密度为1.57g/cm 3 。19 、计算钻井液密度=102 （pp+pe ）h式中：钻井液密度，单位g/cm 3。 pp地层压力，单位mpa 。pe安全附加压力，单位mpa 。h井深，单位m。例题 14 ：已知地层压力pp=34mpa，压力附加值pe=3mpa ， 井深 h=3200m，计算钻井液密度。解：=102 （pp+pe ） /h=102 （34+3 ）/3200=1.18 （g/cm 3）答：钻井液密度为1.18g/cm 3 。20 、膨润土含量计算膨润土含量(g/l)=14.3 消耗亚甲基兰溶液体积(ml) 取钻井液体积 (ml)21 、钻井液固相含量有关计算含水体积 (%)= 蒸馏出水的体积取钻井液体积100%含油体积 (%)= 蒸馏出油的体积取钻井液体积100%固相含量 (%)=100% 含水体积(%) 含油体积 (%)例题15 ： 某井 为 淡 水混 油 钻 井 液， 固 相 平均密 度 为2.95g/cm 3，取 20ml钻井液蒸出15ml水和 1.6ml油。计算此钻井液的总固相、油、水、加重剂体积分数。（重晶石密度为4.29g/cm 3，粘土密度为2.4g/cm 3 。）解 ： 水 =15/20 100%=75% 油 =1.6/20 100%=8% 固=100%-75%-8%=17%加重剂=（固低）（加低）固=（2.95 2.4 ）（4.29 2.4 ）17%=4.9%答：钻井液得总固相、油、水、加重剂的体积分数分别为17% 、8% 、75% 和 4.9%。22 、计算岩屑密度d=1 （2s）式中：d 岩屑密度，单位g/cm3 。s岩屑筛选后加入密度计中使其读数为1.00 ， 加满淡水后的读数。例题 16 ：某地层岩屑筛选后加入密度计中使其读数为1.00 ，加满淡水后读数为1.60 ，求其密度？ 解：根据公式：d=1/（ 2s）得：=1/ （2 1.60 ）=2.5 （ g/cm 3） 答：其密度为2.5g/cm 3 。23 、岩屑输送比（净化系数，要求0.5 ）rt=1 vsva式中：rt 岩屑输送比。vs岩屑滑落速度，单位m/s 。va 环空返速，单位m/s 。24 、岩屑滑落速度（要求0.5 ） 公式：vs=0.071 d（0）.667 （fv）0.333式中：vs岩屑滑落速度，单位m/s 。d岩屑直径，单位mm 。岩屑密度，单位g/cm 3。钻井液密度，单位 g/cm 3。 fv 表观粘度，单位(mpa.s) 。例题 17 ：某井钻进时测得d=12mm ，=2.5g/cm 3 ，=1.2g/cm 3，fv=16mpa.s ，求该井岩屑滑落速度。vs=0.071d （0.）667 /（fv ） 0.333=0.071 12（2.5 1.2 ）0.667 /（ 1.216 ）0.333=0.379 （ m/s ）答：该井岩屑滑落速度是0.379m/s 。25 、环空剪切速率计算式中：1=1200 va （d d）1环空剪切速率，单位s-1 。 va 环空返速，单位m/s 。d钻头直径，单位cm。d钻具直径，单位cm。26 、管内剪切速率计算2=1200 vd式中：2管内剪切速率，单位s -1。v管内速度，单位m/s 。d管具内径直径，单位cm 。27 、泥饼粘附系数计算公式：kf=m 0.845 10 -2式中：kf泥饼粘附系数。m扭矩，单位nm 。28、z 值计算（ 808 为紊流， m时，只有oh -和 co 32-存在c(hcl) (p m)(oh - )=1000 17.01v 样c(hcl) 2m(co 32- )= 1000 30.01v 样（4） ）当 pm时，只有co 32- 和 hco 3-存在c(hcl) (m p)(hco 3-)=1000 61.02v 样c(hcl) 2p(co 32- )= 1000 30.01v 样（5） ） 当 m=0 ，p0 时，只有oh -存在c(hcl) p(oh - )=1000 17.01v 样c(hcl) hcl 标准溶液的浓度，单位mol/l 。(oh -)氢氧根离子的质量浓度，单位mol/l 。 (co 32-)碳酸根离子的质量浓度，单位mol/l 。 (hco 3-)碳酸氢根离子的质量浓度，单位mol/l 。 p酚酞指示剂消耗hcl 的体积，单位ml 。m甲基橙指示剂消耗hcl 的体积，单位ml 。v 样取样品体积，单位ml 。39、污染处理计算vc maw= 10-3 c vva mc式中：w消除污染物所需处理剂的质量，单位kg。vc污染物离子化合价。ma处理剂相对分子质量。va处理剂离子化合价。mc 污染物相对分子质量。c 污染物离子含量，单位mg/l 。v污染钻井液体积，单位m3。钻井液组分体积数，单位%。例题 24 ：某钻井液经组分分析知， 水相占 75% 。滤液分析知，ca+ =1000mg/l ，mg +=1800mg/l ，钻井液体积为180m 3。理论计算沉除ca +、mg +应加纯碱、烧碱各多少千克？解： ca+ =1000mg/l ；mg+ =1800mg/l ；ca + 、mg+ 化合价为 +2 价，oh-化合价为 -1 价，co 3=化合价为 -2价；相对分子质量ca=40 ， mg=24.3 ， naoh=40 ， na 2co 3=106 。沉除 ca + 需加 na 2co3 的质量=（2106 ）/（ 240）10 -31000180 0.75=358 （ kg）沉除 mg+ 需加naoh的质量=（ 240） /（ 124.3 ）10 -31800180 0.75=800 （ kg）答：需加纯碱的质量为358kg ，需加烧碱的质量为800kg 。40、环空压降计算（1） 层流时环空压降公式l pa=0.00195 （d d）（2） 紊流时环空压降公式pv 0.2