修井相關(guān)計算

1、 修井相關(guān)計算講解修井相關(guān)計算講解井下作業(yè)分公司井下作業(yè)分公司20152015年年1010月月中國石油注注 水水 泥泥 塞塞 計計 算算 井下作業(yè)注水泥塞最主要計算的參數(shù)有水井下作業(yè)注水泥塞最主要計算的參數(shù)有水泥漿用量泥漿用量 水泥漿密度水泥漿密度 配制水泥漿所用清水和配制水泥漿所用清水和填加劑用量等。填加劑用量等。一、注灰計算渤海鉆探井下作業(yè)分公司渤海鉆探井下作業(yè)分公司計算前需要錄取的數(shù)據(jù):套管內(nèi)徑d1(m)注灰管柱內(nèi)徑d2(m)注灰管柱外徑D2(m)灰塞厚度h(m)灰面深度H（m）清水密度0(t/m3,一般取1)干水泥密度1 (t/m3 ,一般取3.15)水泥漿密度2(t/m3)d2D2d

2、1hH渤海鉆探井下作業(yè)分公司渤海鉆探井下作業(yè)分公司式中式中 V水泥漿用量，水泥漿用量，m3； K附加系數(shù)（附加系數(shù)（1.1 -1.5），其取值原則是井深多取，井淺少），其取值原則是井深多取，井淺少取，井徑小多取，井徑大少取，水泥塞短多取，水泥塞長少取。取，井徑小多取，井徑大少取，水泥塞短多取，水泥塞長少取。水泥漿體積的計算水泥漿體積的計算 V=khd12/4渤海鉆探井下作業(yè)分公司渤海鉆探井下作業(yè)分公司式中式中 V1干水泥用量干水泥用量(體積體積)，m3； V0清水用量清水用量(體積體積)，m3；兩個守恒公式兩個守恒公式V2=V1 1 +V00V=V1 +V0渤海鉆探井下作業(yè)分公司渤海鉆探井下作

3、業(yè)分公司G= V 1( 2- 0)/( 1- 0)式中式中 V水泥漿用量，水泥漿用量，m3； G干水泥用量，干水泥用量，t；干水泥量計算干水泥量計算渤海鉆探井下作業(yè)分公司渤海鉆探井下作業(yè)分公司 V0= (V 2 G)/ 0式中式中 V0清水用量，清水用量， m3； V水泥漿用量，水泥漿用量，m3； G干水泥數(shù)量，干水泥數(shù)量，t；清水用量清水用量渤海鉆探井下作業(yè)分公司渤海鉆探井下作業(yè)分公司套管、油管內(nèi)容積、管排量計算套管、油管內(nèi)容積、管排量計算S套= d12/41m S油= d22/41m S排=(D2-d2)2/41m 式中式中 S套套每米套管內(nèi)容積，每米套管內(nèi)容積，m3； S油油每米油管內(nèi)容

4、積，每米油管內(nèi)容積，m3； S排排每米油管管排，每米油管管排，m3；渤海鉆探井下作業(yè)分公司渤海鉆探井下作業(yè)分公司頂替量計算頂替量計算V頂=H-V/(S套-S排)S油+V地式中式中 V頂頂頂替液用量頂替液用量,m3; V地地地面管線附加量地面管線附加量,根據(jù)實際情況選取根據(jù)實際情況選取,m3; S套套每米套管內(nèi)容積，每米套管內(nèi)容積，m3； S油油每米油管內(nèi)容積，每米油管內(nèi)容積，m3； S排排每米油管管排，每米油管管排，m3；中國石油注注 水水 泥泥 塞塞 計計 算算 某井套管內(nèi)徑為161.7mm，預(yù)在該井用密度為1.85g/cm3的水泥注100m水泥塞，試求需袋裝干水泥多少袋？已知1袋干水泥50

5、kg，密度為3.15g/cm3，內(nèi)徑161.7mm套管內(nèi)容積為20.5L/m，配漿為理論數(shù)的1.1倍，袋數(shù)用整數(shù))。中國石油注注 水水 泥泥 塞塞 計計 算算 提拉法測卡點，多用于在打撈中判斷卡點提拉法測卡點，多用于在打撈中判斷卡點位置，以便于確定倒扣懸重、確定管柱切割的位置，以便于確定倒扣懸重、確定管柱切割的準確位置、了解套管損壞的準確位置、確定管準確位置、了解套管損壞的準確位置、確定管柱被卡類型。柱被卡類型。二、提拉法測卡點渤海鉆探井下作業(yè)分公司渤海鉆探井下作業(yè)分公司提拉法測卡點操作提拉法測卡點操作 上提鉆具比卡前懸重多4998千牛（510噸），記錄這時的拉力P1，同時齊轉(zhuǎn)盤面在方鉆桿或鉆

6、桿上作一記號1。再用比P1大98196千牛（1020噸）的拉力上提鉆具，記下這時的拉力P2，同時齊轉(zhuǎn)盤面在方鉆桿或鉆桿上作記號2。測量記號1與記號2之間的距離1， 1就是自由鉆具的伸長，為精確可靠，可多提幾次，分別用拉力P3、P4上提，記錄記號3、記號4，并測量出2、3，取P2一P1、P3P1、P4-P1的平均拉力P（kN），取1、2、3、的平均值作為自由鉆具的平均伸長量 (cm)。渤海鉆探井下作業(yè)分公司渤海鉆探井下作業(yè)分公司理論計算法理論計算法H=EF/P式中式中 H卡點深度卡點深度,m； E鋼材彈性模數(shù)，鋼材彈性模數(shù)，2.1104kN/cm2； F管柱環(huán)形截面積，管柱環(huán)形截面積，cm2；渤

7、海鉆探井下作業(yè)分公司渤海鉆探井下作業(yè)分公司經(jīng)驗公式計算法經(jīng)驗公式計算法H=K/P式中式中 H卡點深度卡點深度,m； K計算系數(shù)，常用值可查表得出；計算系數(shù)，常用值可查表得出；外徑（mm）壁厚（mm）內(nèi)徑(mm)F（cm2）KAPI鉆桿11410.9292.535.4774501279.195108.634.037150739.1954.618.433870API套管139.76.20127.326.005460139.77.72124.331.916700139.79.17121.437.517880該表中的K值對應(yīng)P的單位為kN渤海鉆探井下作業(yè)分公司渤海鉆探井下作業(yè)分公司復(fù)合管柱卡點計算法（

8、以三截管柱為例）復(fù)合管柱卡點計算法（以三截管柱為例）先計算每截管柱在該拉力下的絕對伸長：先計算每截管柱在該拉力下的絕對伸長：L1=L1P102/（EF1）L2=L2P102/（EF2）L3=L3P102/（EF3）式中式中 L1、L2 、L3自上而下三種鉆具伸長自上而下三種鉆具伸長,cm； L1、L2 、L3自上而下三種鉆具下井長度，自上而下三種鉆具下井長度，m； F1 、F2 、 F3自上而下三種鉆具截面積，自上而下三種鉆具截面積，cm2；渤海鉆探井下作業(yè)分公司渤海鉆探井下作業(yè)分公司復(fù)合管柱卡點計算法（以三截管柱為例）復(fù)合管柱卡點計算法（以三截管柱為例） 判斷卡點所在的大略位置：判斷卡點所在

9、的大略位置： 分析與L1 +L1 +L1 值的關(guān)系： 如果 L1 +L2 +L3 ，說明卡點在三截管柱以下； 如果L1 +L2 +L3 L1 +L2 ，說明卡點在第三段上； L1 +L2 L1 ，說明卡點在第二段上； L1，說明卡點在第一段上； 計算計算L1 +L2 +L3 L1 +L2 時的卡點位置：H=L1+L2+(- L1 -L2) EF/P渤海鉆探井下作業(yè)分公司渤海鉆探井下作業(yè)分公司鉆具允許扭轉(zhuǎn)圈數(shù)鉆具允許扭轉(zhuǎn)圈數(shù)鉆具允許扭轉(zhuǎn)圈數(shù)：鉆具允許扭轉(zhuǎn)圈數(shù)：N=KH式中式中 N允許扭轉(zhuǎn)圈數(shù)，圈；允許扭轉(zhuǎn)圈數(shù)，圈； K扭轉(zhuǎn)系數(shù)，圈扭轉(zhuǎn)系數(shù)，圈/m（參見下表）；（參見下表）； H卡點深度，卡點深度

10、，m；外徑（mm）扭 轉(zhuǎn) 系 數(shù) （圈/米）D級E級P105級730.007030.009570.0134890.005770.007870.011011140.004490.006120.008561270.004040.005510.00771中國石油注注 水水 泥泥 塞塞 計計 算算 某井人工井底1530m，用73mm油管沖砂至1520m時發(fā)生砂卡，測卡點第一次上提負荷200kN，管柱伸長150cm，第二次上提負荷300kN，管柱伸長180cm，第三次上提負荷400kN，管柱伸長210cm，試計算卡點位置（K值2450）。中國石油注注 水水 泥泥 塞塞 計計 算算 洗壓井是井下作業(yè)中的重

11、要工序，相關(guān)計洗壓井是井下作業(yè)中的重要工序，相關(guān)計算中涉及壓力、密度、體積、流速等數(shù)據(jù)，知算中涉及壓力、密度、體積、流速等數(shù)據(jù)，知識點較多，較為復(fù)雜識點較多，較為復(fù)雜。三、洗壓井相關(guān)計算渤海鉆探井下作業(yè)分公司渤海鉆探井下作業(yè)分公司計算前需要錄取的數(shù)據(jù):套管內(nèi)徑d1(m)；管柱內(nèi)徑d2(m)；管柱外徑D2(m)；油層中部深度H（m）管柱下深h（m）；清水密度0(t/m3,一般取1)；原修井液密度原 (t/m3 )；泵排量Q（L/S）；立管壓力P立（MPa）；套管壓力P套（MPa）d2D2d1H洗壓井計算數(shù)據(jù)錄取洗壓井計算數(shù)據(jù)錄取油層h渤海鉆探井下作業(yè)分公司渤海鉆探井下作業(yè)分公司套管、油管內(nèi)容積、

12、管排量計算套管、油管內(nèi)容積、管排量計算S套= d12/41m S油= d22/41m S排=(D2-d2)2/41m 式中式中 S套套每米套管內(nèi)容積，每米套管內(nèi)容積，m3； S油油每米油管內(nèi)容積，每米油管內(nèi)容積，m3； S排排每米油管管排，每米油管管排，m3；渤海鉆探井下作業(yè)分公司渤海鉆探井下作業(yè)分公司修井液循環(huán)一周所用時間修井液循環(huán)一周所用時間T= 16.67（S套套-S排排）h/Q式中：式中： T 修井液循環(huán)一周的時間修井液循環(huán)一周的時間,min；渤海鉆探井下作業(yè)分公司渤海鉆探井下作業(yè)分公司修井液上返速度計算修井液上返速度計算v返=10-3 Q/（S套套-S排排- S油）（正循環(huán)）（正循環(huán)

13、）v返= 10-3 Q/S油（反循環(huán)）（反循環(huán)）式中：式中： V 返返 修井液上返速度修井液上返速度 ,m/s； 正常洗井對外徑正常洗井對外徑139.7mm套管井排量一般控制在套管井排量一般控制在400L/min-500L/min，注水井洗井排量可增至注水井洗井排量可增至580L/min，高壓油氣井的出口噴量控制在，高壓油氣井的出口噴量控制在50L/min以以內(nèi)。對內(nèi)。對D177.8mm以上套管井排量大于等于以上套管井排量大于等于700L/min。（。（SY/T 5587.5-2004標準）標準）渤海鉆探井下作業(yè)分公司渤海鉆探井下作業(yè)分公司壓井用壓井液密度的確定壓井用壓井液密度的確定關(guān)井壓力：

14、P立+P管=P地=P套+P環(huán)式中：式中： P 管管鉆柱內(nèi)修井液壓力，鉆柱內(nèi)修井液壓力，MPa; P 地地地層壓力，地層壓力，MPa; P 環(huán)環(huán)環(huán)空內(nèi)修井液柱壓力，環(huán)空內(nèi)修井液柱壓力，MPa. 渤海鉆探井下作業(yè)分公司渤海鉆探井下作業(yè)分公司壓井用壓井液密度的確定壓井用壓井液密度的確定壓井用壓井液密度計算：壓壓=原原+100P立立/H +e 或或 壓壓= 原原+ 100(P立立+Pe)/H式中：式中： 壓壓壓井用修井液密度，壓井用修井液密度，g/cm3; e安全附加當(dāng)量修井液密度，安全附加當(dāng)量修井液密度，g/cm3(油井油井 0.05-0.10 g/cm ；氣井；氣井0.07-0.15g/cm );

15、 Pe附加壓力，附加壓力，Mpa；（油井；（油井1.5-3.5；氣井；氣井3.0-5.0），MPa. 渤海鉆探井下作業(yè)分公司渤海鉆探井下作業(yè)分公司壓井液加重用加重材料的計算壓井液加重用加重材料的計算壓井液加重材料用量：G加加=加加V原原（壓壓-原原）/（加加-壓壓）式中：式中： G加加所需加重劑的重量所需加重劑的重量,t； 加加加重材料的比重，加重材料的比重，g/cm ； 原原加重前修井液比重，加重前修井液比重，g/c m ； 壓壓加重后修井液比重，加重后修井液比重，g/cm ； V原原加重前的修井液體積加重前的修井液體積,m（井內(nèi)和井外）；（井內(nèi)和井外）；渤海鉆探井下作業(yè)分公司渤海鉆探井下作

16、業(yè)分公司壓井液稀釋用水量的計算壓井液稀釋用水量的計算壓井液稀釋用水量：G0=0V原原（ 原原-稀?。?（稀稀-0）式中：式中： G0稀釋所用水量稀釋所用水量,t； 0水的比重，水的比重，g/cm ； 原原稀釋前修井液比重，稀釋前修井液比重，g/cm ； 稀稀稀釋后修井液比重，稀釋后修井液比重，g/cm ； V原原稀釋前的修井液體積稀釋前的修井液體積,m（井內(nèi)和井外）；（井內(nèi)和井外）；中國石油注注 水水 泥泥 塞塞 計計 算算 修井施工中設(shè)計重量、質(zhì)量、體積、密度修井施工中設(shè)計重量、質(zhì)量、體積、密度、壓強、力學(xué)等多種單位，且有英制、公制、壓強、力學(xué)等多種單位，且有英制、公制、等區(qū)別等區(qū)別。四、單

17、位換算渤海鉆探井下作業(yè)分公司渤海鉆探井下作業(yè)分公司K，M的含義的含義K，即kilo（千）,1000，103M，即million（百萬）,1000000，106渤海鉆探井下作業(yè)分公司渤海鉆探井下作業(yè)分公司科學(xué)記數(shù)法科學(xué)記數(shù)法 科學(xué)記數(shù)法是一種數(shù)學(xué)專用術(shù)語。將一個數(shù)X表示成 a乘以10的n次冪的形式，其中1|a|10，n為整數(shù)，這種記數(shù)方法叫科學(xué)記數(shù)法。 例如920000可以表示為9.2105，讀作9.2乘10的5次方。 0.0004可以表示為410-4，讀作4乘10的負4次方。 X=a10n，Y=b10m， 則XY=ab10（n+m），X/Y=a/b10（n-m） 渤海鉆探井下作業(yè)分公司渤海鉆探

18、井下作業(yè)分公司部分單位換算部分單位換算長度單位：1mm=10-1cm=10-3m即1m=102cm=103mm面積單位：1mm2=10-2cm2=10-6m2即1m2=104cm2=106mm2體積單位：1mm3=10-3cm3=10-6L=10-9m3即1m3=103L=106cm3=109mm3質(zhì)量單位：1g=10-3kg=10-6t即1t=103kg=106g壓力單位：1Pa=10-3kPa=10-6MPa，即1MPa=103kPa=106Pa時間單位：1s=1.6710-2min=2.7810-4h，即1h=60min=3600s密度單位：1g/cm3=1kg/L=1t/m3渤海鉆探井下作業(yè)分公司渤海鉆探井下作業(yè)分公司新舊單位換算新舊單位換算項目新單位舊單位換算關(guān)系力兆牛（MN）噸（T）1噸9.8千牛千牛（KN）公斤（kg）1公斤9.8牛頓牛頓（N）克（g）力矩千牛米公斤米1公斤米0.0098千牛米壓力壓強兆帕（MPa）公斤/厘米2（a t）1at=0.098MPa千帕（KPa）克/厘米2克/厘米2=98Pa帕斯卡（Pa）達因/厘米達因/厘米2=0.1Pa粘度帕斯卡秒（Pas）泊1泊=0.1 PasPas