固井作業(yè)常用公式

1、固井施工作業(yè)常用公式一、 水灰比的確定設(shè)水灰比為，水泥漿密度為 g/cm3,干灰密度為 g/cm3,則有：=二、 1m3水泥漿所需的干水泥量設(shè)水泥漿密度為 g/cm3,干灰密度為 g/cm3Tc= （噸）三、 1m3水泥漿所需的水量V= （m3）四、 造漿量的計(jì)算Vs= （1/100kg）五、 水泥漿到達(dá)井底壓力計(jì)算：設(shè)鉆井液密度為（g/cm3），井垂深深為h（m）井底壓力P=gh/1000 （Mpa）六、 井底循環(huán)溫度計(jì)算（1）已知地溫梯度為p（/m），井垂深深為h（m），循環(huán)溫度系數(shù)為（取值在0.6-0.8之間）,地表溫度為TS（）井底循環(huán)溫度Tc=（TS+ph） （）（2）已知鉆井液出口

2、溫度為To（）井垂深深為h（m）井底循環(huán)溫度Tc=To+h/168 （）七、 注水泥升溫時(shí)間計(jì)算已知套管內(nèi)容積Q（m2），套管下深h（m），設(shè)計(jì)注入水泥漿量L（m3），注水泥排量為q1（m3/min），替泥漿排量為q2（m3/min）：（1） 當(dāng)QhL，則升溫時(shí)間t=（min）（2） 當(dāng)QhL，則升溫時(shí)間t=+（min）八、 稠化時(shí)間計(jì)算已知套管內(nèi)容積Q（m2），套管下深h（m），設(shè)計(jì)注入水泥漿量L（m3），注水泥排量為q1（m3/min），替泥漿排量為q2（m3/min）稠化時(shí)間t=+附加安全時(shí)間（60-90min）（min）九、 失水量的計(jì)算Q30=2*Qt式中：Q3030min失水量，m

3、lQt在時(shí)間t時(shí)收集的濾液量，mlT試驗(yàn)結(jié)束時(shí)的時(shí)間，min十、 流變參數(shù)計(jì)算流變模式判別：F= 式中：F流變模式判別系數(shù)，無量綱； 轉(zhuǎn)速300r/min時(shí)儀器讀數(shù) 轉(zhuǎn)速200r/min時(shí)儀器讀數(shù) 轉(zhuǎn)速100r/min時(shí)儀器讀數(shù)當(dāng)F=0.5±0.03時(shí)選用賓漢流變模式，否則選用冪律流變模式。賓漢模式 p=0.0015（- ） =0.511 -511p式中：p塑性粘度，Pa.s動(dòng)切力，Pa冪律模式 n=2.092lg（） k=式中：n流性指數(shù)，無量綱；k稠度系數(shù)，Pa.sn十一、 游離液的計(jì)算： FF=式中：FF游離液占的比例；Vf游離液體積 （ml）Vs水泥漿體積 （ml）十二、 固

4、井配水用量計(jì)算（1） 固體外加劑固體用量：W=1000 （kg）式中 ： a%為固體在干灰中的加量，為水灰比，V為配水總量，單位為m3。（2） 液體外加劑液體用量：W=1000（kg）式中： a為試驗(yàn)加量，單位（ml）Wc為試驗(yàn)干灰用量，單位（g）為水灰比V為配水總量，單位為m3l為液體密度，單位g/cm3十三、 套管內(nèi)容積計(jì)算已知套管外徑D（mm），壁厚h（mm）套管內(nèi)容積Q=（D-2h）2（mm2）十四、 環(huán)空容積計(jì)算已知井徑D1（mm），套管外徑D2（mm）環(huán)空容積Q= （D12-D22）（mm2）十五、 環(huán)空流體所占環(huán)空高度已知注入流體體積為V（m3），所占環(huán)空的環(huán)空容積為Q（L/m）

5、該流體所占環(huán)空高度H=（m）十六、 環(huán)空返速及注水泥排量計(jì)算環(huán)空返速V=注水泥排量q=60QV式中： Q為環(huán)容，單位（L/m）q為注水泥排量，單位（L/min）V為環(huán)空返速，單位（m/s）十七、 鉆井液替量計(jì)算已知套管阻位為H（m），套管內(nèi)容為Q（L/m）鉆井液替量L=QH/1000（m3）。十八、 靜壓差計(jì)算已知鉆井液密度為m（g/cm3），注入前置液所占環(huán)空高度為Hf（m），密度f（g/cm3），注入水泥漿所占環(huán)空高度為Hs（m），密度為s（g/cm3），g為重力加速度。則靜壓差P= （Hs（s-m）+Hf（m-f）（Mpa）十九、 井底當(dāng)量密度計(jì)算已知鉆井液密度為m（g/cm3），井垂深

6、H（m），注入前置液所占環(huán)空高度為Hf（m），密度f（g/cm3），注入水泥漿所占環(huán)空高度為Hs（m），密度為s（g/cm3），井底流動(dòng)阻力為P（Mpa），g為9.8牛頓/千克。井底靜態(tài)當(dāng)量密度=井底動(dòng)態(tài)態(tài)當(dāng)量密度= 二十、 平衡前置液所用重漿計(jì)算已知鉆井液密度為m（g/cm3），重漿密度為h（g/cm3），重漿所占環(huán)空的環(huán)容為Q（L/m），注入前置液所占環(huán)空高度為Hf（m），密度f（g/cm3）平衡所需重漿量L=（m3）二十一、水泥漿失重時(shí)，全井平衡所需重漿計(jì)算已知鉆井液密度為m（g/cm3），重漿密度為h（g/cm3），重漿所占環(huán)空的環(huán)容為Q（L/m），注入水泥漿所占環(huán)空高度為Hs（m），

7、密度s（g/cm3）全井平衡所需重漿量L= （m3）二十二、起壓替量計(jì)算已知套管內(nèi)容為Qi（L/m），總替量為Q（m3），裸眼平均環(huán)容Qa（L/m），鉆井液密度為m（g/cm3），注入水泥漿量為L(zhǎng)s（m3），水泥漿密度為s（g/cm3）起壓替量Qt=Q-1、動(dòng)態(tài)起壓時(shí)間計(jì)算：設(shè)管內(nèi)外壓力平衡時(shí)，管內(nèi)泥漿液柱高度為Him則： 式中 Him管內(nèi)泥漿液柱高度，m；H井深，m；Ci套管內(nèi)每米容積，m3/m；Co平均環(huán)空每米容積，m3/m；c水泥漿密度，g/cm3；m泥漿密度，g/cm3；Vc注水泥漿量，m3；Q頂替排量，m3/min；T起壓時(shí)間，min；p循環(huán)壓耗，MPa；循環(huán)壓耗p采用經(jīng)驗(yàn)公式：（當(dāng)

8、p=0時(shí)，計(jì)算結(jié)果為靜態(tài)起壓時(shí)間）當(dāng)套管下深1000m時(shí)： p=0.0981(0.01H)+0.8（MPa）當(dāng)套管下深5000mL1000m時(shí): p=0.0981(0.01H)+1.6（MPa）2、環(huán)空液柱壓力當(dāng)量密度（m）的計(jì)算： Him 鉆井液 H 水泥漿設(shè)井深為H；環(huán)空中前置液的高度為H前；前置液的密度為前；水泥漿的高度為H水泥；水泥漿的密度為水泥；泥漿的密度為泥漿；則 注：為地層破裂壓力當(dāng)量密度 為地層孔隙壓力當(dāng)量密度在固井設(shè)計(jì)過程中應(yīng)滿足：二十三、熱采井預(yù)應(yīng)力計(jì)算基本數(shù)據(jù)：177.8mm9.19mm×N80 套管下深1670m,泥漿密度按,設(shè)計(jì)注蒸汽的溫度為3201、套管內(nèi)

9、產(chǎn)生的最大應(yīng)力： Pmax =E·C·Qmax =1.52×9.80665×107×12.1×10-6×(320-72) =447302.5 KPa2、應(yīng)施加的預(yù)應(yīng)力： P= PmaxA·Y =447302.5·98.067 =447302.5419246.0=28056.5 KPa3、套管在井內(nèi)的自重(考慮浮力) m=(q·KB)=38.69×1670×0.85÷1000=55.3 t 注: KB為泥漿密度為1.18g/cm3時(shí)的浮力系數(shù)4、井口拉力:(S為套管橫截面積) P=+m-f0 =+55.3- =13.94+55.3-30.5 =38.74 t