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常用计算公式


钻井液加重: W=

Vρ 1( ρ 2 ? ρ 0) ρ1 ? ρ 2

W—所需加重剂数量 t。 V—钻井液原体积 m3 ρ 0—原钻井液密度 g/cm3 ρ 1—加重剂密度 g/cm3 ρ 2—加重后钻井液密度 g/cm3

钻井液流变性:

Pν = φ 600 — φ 300
Yp

=

φ 3—3rpm 读值。 φ 300—300rpm 读值。 φ 600—600rpm 读值。

φ 300 — ργ
2

Gi= φ 3/2 Gf= φ 3/2

pν —塑性粘度 mpa.s。
φ 600 φ 300
Yp—屈服值 pa。 Gi—初切,¢3 为静止 10s 后 3rpm 的读值。 Gf—终切,¢3 为静止 10min 后 3rpm 的读 值。 η —流性指数。

n=3.32log

κ=

0.4788φ 300 511n

κ —稠度系数。
AV DH ? DP
DH—井眼直径 cm.。 DP—钻具外径 cm。 dp—钻具内径 cm。

γ 官外 = 1198.88

n θ γ = φ3 + 2.088κγ 管外

d 岩 —岩屑直径 mm。

?=

514.9n 0.119θ γ

θγ —剪切应力 ib/100ft2 γ 官外 —管外剪切速率 s-1。 ? —视粘度 mpa.s。 ρ —钻井液密度 g/cm3
ρ —钻井液密度 g/cm3
Vs—岩屑下沉速度 m/s(钻井液环空返速度的一半安全) LC—环空携岩能力(>0.5 安全) AV—钻井液环空返速 m/s Ca—环空岩屑浓度(<9%安全) Cc=

γ 管外
0.667 0.071d 岩 ρ 岩 ? ρ) ( 0.333 (ρ ? ?)

Vs =

AV ? VS LC= AV

AV ? Cc VS Ca = ? 100% AV ? 1 + Cc Vs

Qc Qc + Q

Qc —每秒产生的岩屑量 l/s Q —泵排量 l/s

钻具卡点计算:

Hs —卡点深度 m
钻杆尺寸 127×9.19 88.9×9.35 73×9.19

Hs =

26.75WP λ Pe

WP
26.7 18.33 14.47

WP —钻具管体每米重量 kg/m

λ —钻具连续提升平均伸长 cm
Pe —钻具连续提升平均拉力 t
Q —用油量 m3 k —环空附加系数(取 1.2-1.5)

泡油量计算:

Q = 0.785 × 10

?6

{(D

2 H

? D Hk + d h
2 P 2

)

}

DH —井眼直径 mm DP —钻具外直径 mm
d —钻具内直径 mm H —钻具外油柱高度 m h —钻具内油柱高度 m

钻杆最大扭转圈数计算:

? 10 4 T 0.00218LP δ S RP = 1? ? ?A δ DP ? P S

? ? ? ?

2

R P —在 T 拉力下的最大扭转圈数,允
许扭转圈数=

RP 1 .5

LP —钻柱长度 m

δ S —最小屈服强度(E75=515Mpa,
G105=725 Mpa,S135=930Mpa) 钻杆 尺寸 钢级 E75 127×9.19 G105 S135
在相应拉力下 1000 米钻杆最大扭转圈数

DP —钻杆外径 mm
T —上提拉力 t

0t 8.84 12.5 16.0

100t 7.25 11.25 15.25

150t 4.5 10.25 14.25

AP —钻杆横截面积 mm2

d c 指数计算:

d c — d c 指数 N —转盘转速 rpm T —钻时 min/m W —钻压 KN Db —钻头直径 mm

? 3.328 ? lg? ? ? NT ? dc = ? 0.0684W lg? ? D b ?

ρ ? n ? ρm
? ? ?

ρ n —正常压力地层水密度(取 1.07 g/cm )
3

ρ m —实际钻井液密度 g/cm3

油气上窜速度计算:

H油 ? v=

H 钻头 t迟 t静

?t

v —油气上窜速度 m/h(安全起下钻条件 v ≤50m/h) H 油 —油气层深度 m H 钻头 —循环时钻头深度 m t —从开泵到见油气显示时间 min t 迟 —钻头所在位置的迟到时间 min t 静 —静止时间 h
pa —环空压耗 Mpa
0.2 0.8 1.8

水力参数计算公式:

pa =

0.1970226 Pv ρ Q L ( DH ? D p ) 3 ( DH + D p )1.8 0.15447 Pv 0.2 ρ 0.8 Q 1.8 L 4 d p .8

p i —钻具内压耗 Mpa pδ —地面管汇压耗 Mpa po —其它压耗 Mpa (包括井下动力马达、 MWD、 LWD
等井下工具压耗)

pi =

pδ = 2.89 × 10 ?4 Pv 0.2 ρ 0.8 Q 1.8 Pb = 0.08217

Pb —钻头压降 Mpa Pp —泥浆泵泵压 Mpa
Pv —钻井液塑性粘度 mpa.s

ρQ 2
C 2 d e4

ρ —钻井液密度 g/cm3
Q —泥浆泵排量 l/s
L —钻具长度 m

Pp = p a + pi + pδ + pb + p o N P = Pp ? Q N b = Pb ? Q

DH —井眼直径 cm
D p —钻具外径 cm Db —钻头直径 cm C —喷咀流量系数(取 0.95) d e —当量喷咀直径 cm
2 d e = d12 + d 2 + d 32 + ?

N比 =

Nb 0.785Db2

N分 Vb =

N = b × 100% NP 10Q Aj

d 1 , d 2 , d 3 为喷咀直径 cm d p —钻具内径 cm

N P —泥浆泵功率 Kw
N b —钻头水马力 Kw N比 —钻头比水马力 Kw/cm2 N 分 —功率分配值 Fb —钻头冲击力 N A j —喷咀截面积 cm2 Vb —喷射速度 m/s AV —环空钻井液上返速度 m/s

Fb = 1.02 ρQVb

12.74Q AV = 2 2 DH ? D p

Aj =

π
4

d e2

压井计算公式: 地层破裂压力:

p f —地层破裂压力 Mpa

p f = 0.0098 p m H + PL
最大允许钻井液密度:

pL —压漏地层时的立管压力 Mpa
p d —关井立管压力 Mpa pmd — 钻 柱 内 钻 井 液 静 液 柱 压 力
Mpa

ρ Max

102.04 p L = pm + H

钻柱内钻井液静液柱压力:

p p —地层压力 Mpa pa —关井套管压力 Mpa pma —环空钻井液静液柱压力 Mpa

p md = 0.0098 ρ m H
“U”管原理:

pT —压井循环时的总压力 Mpa
p c —不同低泵冲下的立管压力 Mpa pe — 考 虑 压 井 平 衡 时 的 附 加 压 力
Mpa

p p + p md = p p = p a + p ma
地层压力:

p p = p d + p md
压井所需钻井液密度:

p1d —钻柱内和钻头水眼循环压耗
Mpa

ρ m1 = ρ m +

102.04 p d + ρe H

p1a —环空循环压耗 Mpa

ρ Max —最大允许钻井液密度 g/cm3 ρ m —钻井液密度 g/cm3 ρ m1 —压井所需钻井液密度 g/cm3 ρ e —附加密度(油水浸取 0.05-0.10,
气浸取 0.07-0.15)

压井循环时的压力平衡关系式:

p d + p c ? p1d + p md = p p + p1a = p a + p1a + p ma
压井初始循环立管压力:

pT = p d + p c + p e
压井终了循环压力:

H —井深 m V p —每米钻具内容积 l/m Va —每米环容 l/m t d —压井钻井液从地面到达钻头所
需时间 min

pTf =

ρ m1 ? pc ρm

压井钻井液到达钻头处所需时间:

td =

Vp H 60Qr

t a —压井钻井液充满环空所需时间
min

Qr —压井排量 l/s

压井钻井液充满环空所需时间:

Qr = (1 / 3 ~ 1 / 2)Q

ta =

Va H 60Qr

Q —钻进时的正常排量 l/s


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