固井作业常用公式

1、。固井施工作业常用公式一、水灰比的确定设水灰比为，水泥浆密度为33sg/cm , 干灰密度为cg/cm , 则有：cs =s 13二、 1m 水泥浆所需的干水泥量设水泥浆密度为sg/cm3, 干灰密度为cg/cm3c (s1)Tc=（吨）c 13三、 1m 水泥浆所需的水量V=CS31（ m）c四、造浆量的计算Vs= 100(cc (s1)（ 1/100kg）1)五、水泥浆到达井底压力计算：设钻井液密度为m （ g/cm 3），井垂深深为h（ m）井底压力P=m gh/1000（ Mpa）六、井底循环温度计算（1）已知地温梯度为 p（ /m），井垂深深为 h（ m），循环温度系数为（取值在 0

2、.6-0.8 之间） , 地表温度为 TS（）井底循环温度Tc=（ TS+ph）（）（ 2）已知钻井液出口温度为 To （）井垂深深为 h（ m）井底循环温度 Tc=To+h/168 （）七、注水泥升温时间计算已知套管内容积233Q（ m），套管下深 h（m），设计注入水泥浆量L（ m），注水泥排量为q（m/min ），1替泥浆排量为3q2（ m/min ）：（ 1）当 Qh L，则升温时间t= Qh （ min ）q1（ 2）当 Qh L，则升温时间t=L + Qh L （min ）q1q2八、稠化时间计算已知套管内容积2313Q（ m），套管下深 h（m），设计注入水泥浆量L（ m），注水

3、泥排量为q（m/min ），。1。3替泥浆排量为q2（ m/min ）稠化时间t= L + Qh +附加安全时间（60-90min ）（ min）q1q1九、失水量的计算Q30=2*Qt30T式中： Q30 30min 失水量， mlQt 在时间t 时收集的滤液量，mlT试验结束时的时间，min十、流变参数计算流变模式判别：F= 200100300100式中： F流变模式判别系数，无量纲；300 转速 300r/min时仪器读数200 转速 200r/min时仪器读数100 转速 100r/min时仪器读数当 F=0.5 0.03 时选用宾汉流变模式，否则选用幂律流变模式。宾汉模式 =0.00

4、15 （ 300 -100 ）p =0.511300 -511 p式中： 塑性粘度， Pa.sp动切力， Pa幂律模式 n=2.092lg（300）100k=0.511300511n式中： n流性指数，无量纲；n十一、游离液的计算：V fFF=100%Vs式中： FF游离液占的比例；Vf 游离液体积（ ml ）。2。Vs 水泥浆体积（ ml ）十二、固井配水用量计算（ 1）固体外加剂固体用量： W=1000a% V（ kg）式中 ： a%为固体在干灰中的加量，为水灰比，3V 为配水总量，单位为m。（ 2）液体外加剂aV l （ kg）液体用量：W=1000wc式中：a为试验加量，单位（ml）W

5、为试验干灰用量，单位（g）c为水灰比V 为配水总量，单位为3m l 为液体密度，单位g/cm3十三、套管内容积计算已知套管外径 D（ mm），壁厚 h（ mm）22套管内容积 Q=（ D-2h） （ mm）4十四、环空容积计算已知井径 D1（mm），套管外径 D2（mm）环空容积222Q=（ D1-D2 ）（ mm）4十五、环空流体所占环空高度3已知注入流体体积为V（ m），所占环空的环空容积为Q（ L/m）该流体所占环空高度H=1000V （ m）Q十六、环空返速及注水泥排量计算环空返速V=q60Q注水泥排量q=60QV式中： Q 为环容，单位（L/m）q 为注水泥排量，单位（L/min ）

6、V 为环空返速，单位（m/s）十七、钻井液替量计算已知套管阻位为H（m），套管内容为Q（L/m）。3。3钻井液替量L=QH/1000（ m）。十八、静压差计算已知钻井液密度为m3），注入前置液所占环空高度为ff3），注（ g/cmH （ m），密度（ g/cm入水泥浆所占环空高度为Hs（ m），密度为 s（ g/cm3）， g 为重力加速度。则静压差P= （ H （- ） +H（ - ）g（ Mpa）ssmfmf1000十九、井底当量密度计算已知钻井液密度为m3），井垂深 H（ m），注入前置液所占环空高度为f（ g/cmH （ m），密度（f g/cm3），注入水泥浆所占环空高度为H（s m

7、），密度为 （s g/cm3），井底流动阻力为P（ Mpa），g 为 9.8牛顿 / 千克。井底静态当量密度 =H ffH ss （ HH fH s） mH（ H ffH s s（ HH fH s） m） gP井底动态态当量密度=gH1000二十、平衡前置液所用重浆计算已知钻井液密度为m（g/cm3），重浆密度为 h（ g/cm3），重浆所占环空的环容为Q（ L/m），注入前置液所占环空高度为Hf （m），密度 f （ g/cm3）L=（）平衡所需重浆量1000H fmf Q （ m3）（ hm）二十一、水泥浆失重时，全井平衡所需重浆计算已知钻井液密度为（g/cm3），重浆密度为3Q（ L/m

8、），h（ g/cm ），重浆所占环空的环容为m注入水泥浆所占环空高度为H （m），密度3s（ g/cm ）s全井平衡所需重浆量L=1000H（sm1）3（ hm）Q （ m）二十二、起压替量计算已知套管内容为Q（iL/m），总替量为 Q（ m3），裸眼平均环容Q（a L/m），钻井液密度为 （m g/cm3），注入水泥浆量为s3s3L （ m），水泥浆密度为（ g/cm ）L SQi起压替量Qt =Q-QiQ a1、动态起压时间计算：设管内外压力平衡时，管内泥浆液柱高度为Him则：。4。H im1100 C0PHV cCi C0cmTC iH imQ式中H im管内泥浆液柱高度，m；H井深，

9、m；3Ci 套管内每米容积，m/m；3Co平均环空每米容积，m/m； c水泥浆密度， g/cm 3； m泥浆密度， g/cm3；3Vc 注水泥浆量，m；3Q顶替排量，m/min ；T起压时间，min；p循环压耗， MPa；循环压耗p 采用经验公式： （当p=0 时，计算结果为静态起压时间）当套管下深 1000m时：p=0.0981(0.01H)+0.8（MPa）当套管下深5000mL 1000m时 :p=0.0981(0.01H)+1.6（ MPa）2、环空液柱压力当量密度（m）的计算：HHim钻井液水泥浆设井深为 H；环空中前置液的高度为 H前 ；前置液的密度为 前 ；水泥浆的高度为 H 水

10、泥 ；水泥浆的密度为 水泥 ；泥浆的密度为 泥浆 ；则水泥H 水泥前H 前泥浆 HH 泥浆H 前mH。5。注：为地层破裂压力当量密度0 为地层孔隙压力当量密度在固井设计过程中m 应满足：m0二十三、热采井预应力计算基本数据：177.8mm9.19mm N80 套管下深1670m,泥浆密度按 , 设计注蒸汽的温度为 3201、套管内产生的最大应力：Pmax =E C Qmax=1.52 9.80665 107 12.1 10-6 (320-72)=447302.5 KPa2、应施加的预应力：P= Pmax A Y0.76274000=447302.5 98.067(17.78215.942 )4=447302.5419246.0=28056.5 KPa3、套管在井内的自重( 考虑浮力 )m=(q KB)=38.69 16700.85 1000=55.3 t3注 : K B为泥浆密度为1.18g/cm时的浮力系数P=P S +m-f 010001500028056 .5 48.71 98.067 +55.3- 415.942=100098.0671000=13.94+55.3-30.5=38.74 t注: f0 表示是蹩压 15MPa候凝时产生的力f= P 98.0670蹩S0 是套管内截面积5、井口处套管接箍的安