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文檔簡介
鉆井常用計算公式一、地層壓力計算1、靜液柱壓力(Mpa)=ρ(鉆井液密度)*0.00981*H(垂深m
)2、壓力梯度值(Mpa)=ρ(鉆井液密度)*0.009813、單位內(nèi)容積(m3∕m)=7.854*10ˉ5*內(nèi)徑2(cm)4、單位環(huán)空容積(m3∕m)=7.854*10ˉ5*(井徑2cm-管柱外徑2cm)5、容積
(m3)=單位內(nèi)容積(m3∕m)*長度(m)管柱單位排替量(m3∕m)=7.854*10ˉ5*(外徑2cm-內(nèi)徑2cm)6、地層壓力
(Mpa)=鉆具靜液柱壓力+關(guān)井立壓7、壓井鉆井液密度(g∕cm3)=(關(guān)井立壓Mpa/0.00981/H(m))+當(dāng)前井液ρ(gcm3)8、初始循環(huán)壓力
=關(guān)井立壓+底泵速泵壓9、終止循環(huán)壓力
=(壓力井液ρ/當(dāng)前井液ρ)*低泵速泵壓10、溢流長度
m=鉆井液增量m3/環(huán)空單位容積m3∕m11、溢流密度
ρ(g∕cm3)=當(dāng)前井液ρ-[(套壓Mpa-立壓Mpa)/(溢流長度m*0.00981)]12、當(dāng)量循環(huán)密度ρ(g∕cm3)=(環(huán)空循環(huán)壓力損失Mpa/0.00981/垂深m)+當(dāng)前井液ρ13、當(dāng)量鉆井液ρ(g∕cm3)=總壓力Mpa/0.00981/垂深m14、孔隙壓力
Mpa=9.81*Wf(地層水平均密度g∕cm3)*H(垂高m)15、上覆巖層壓力(Mpa)=(巖石基質(zhì)重量+流體重量)/面積
=9.81*[(1-ф巖石孔隙度%)*ρm巖石基質(zhì)密度g∕cm3+ф*ρ巖石孔隙中流體密度g∕cm3]16、地層破裂壓力梯度(Mpa)=Pf(破裂地層壓力Mpa)/H(破裂地層垂直深度m)
Pf(破裂地層壓力Mpa)=Ph(液柱壓力Mpa)+P(破裂實(shí)驗(yàn)時的立管壓力Mpa)二、噴射鉆井計算公式1、射流噴射速度計算
相同直徑噴嘴
Vo=12.73*Q(通過噴嘴液體排量L/S)/n(噴嘴個數(shù))*do2(噴嘴直徑cm)不相同直徑噴嘴Vo=12.73*Q(通過噴嘴液體排量L/S)/
de2(噴嘴當(dāng)量直徑cm)試中:de噴嘴當(dāng)量直徑(cm)計算
等噴嘴直徑
de=(根號n噴嘴個數(shù))*do噴嘴直徑
不相同直徑噴嘴de=根號1d22d23d2﹍(cm)2、射流沖擊力計算:Fj=10.2*ρQ2/Aο
式中:Fj-射流沖擊力(N);ρ-鉆井液密度(g?cm3);Q-泵排量(L/S)Ao-噴嘴出口截面積(cm2)
Ao=nп/4*dο2(噴嘴截面積計算公式)3、鉆頭壓力降計算:P=0.0827*ρQ2?c2de4(次方)
P=0.051*ρQ2?c2Aο2
式中:P-鉆頭壓力降(Mpa);ρ-鉆井液密度;Q-泵排量(L/S);c-噴嘴流量系數(shù),取0.98;
de-噴嘴當(dāng)量直徑(cm);Ao-噴嘴出口截面積(cm2)4、鉆頭水功率計算;
N=P*Q
式中:N-鉆頭水功率(KW);P-鉆頭壓降(Mpa);Q-泵排量(L/S);5、鉆頭比水功率計算;
Nc=N/0.785D2式中:Nc-鉆頭比水功率(W/cm2);N-鉆頭比水功率(W);D-鉆頭直徑(mm)6、射流水功率計算:
Nj=0.051*ρQ2?Aο2;
Nj=0.082*ρQ3?de4式中;Nj-射流水功率(KW);ρ-鉆井液密度;Q-泵排量(L/S);Ao-噴嘴出口截面積(cm2)
de-噴嘴當(dāng)量直徑(cm);三、井內(nèi)鉆井液、固井水泥量計算1、井內(nèi)鉆井液量計算:
V=п/4-D2H=0.785D2H
現(xiàn)場速算公式;V=D2H/2
式中:V-井內(nèi)鉆井液量(m3);D-井徑(m);H-井深(m);
P12、環(huán)空上返速度計算;
V=1.975Q/D2井-d2柱
式中;D井-井徑(m);Q-泵排量(L/S);d柱-鉆柱外徑(m);3、鉆井液循環(huán)時間計算:
T=V井-V柱/60Q
式中;T-鉆井液循環(huán)一周的時間(分鐘);V井-井筒容積(升);V柱-鉆柱體積(升);
Q-鉆井液排量(升/秒);4、配制鉆井液所需粘土和水量的計算:W土=ρ土V(ρ-ρ水)/ρ土-ρ水
水量的計算:Q水=V-W土/ρ土
式中:W土-粘土的質(zhì)量(噸);V-所需鉆井液量(m3);Q水-所需水量(m3)
ρ土-粘土的密度(g/cm3);ρ水-水的密度(淡水為1);ρ-鉆井液的密度(g?cm3);6、加重劑用量計算:
W加=ρ加V原(ρ重-ρ原)/ρ加-ρ重式中:W加-所需加重劑質(zhì)量(T);V原-原鉆井液體積(m3);ρ原-加重前鉆井液密度;
ρ重-加重后鉆井液密度;ρ加-加重料的密度(g?cm3);7、油氣上竄速度(遲到時間法)的計算:
H鉆頭
H鉆頭-循環(huán)鉆井液時鉆頭的深度(m);
H油-———
H油—油氣層深度(m);
t遲
t遲----井深[H鉆頭]時的遲到時間(min);
μ═——————
μ--------油氣上竄速度(m?s)
t靜
t靜----靜止時間,即上次起鉆停泵至本次開泵的時間(min);7、浸泡油量的計算:Q=K*п?4(D2-D12)H+?4*d2h式中:K-附加系數(shù)(取1.2-1.5);
D-井筒直徑(m);D1-鉆具外徑(m);d-鉆具內(nèi)徑(m);
H-鉆具外油柱高(m);h-鉆具內(nèi)
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