钻井液现场常用工具Word下载.docx
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km
KM
公里
厘米
cm
CM
公分
毫米
mm
MM,/mm
毫微米
微微米
微米
um
u
纳(诺)米
nm
纳米
Mu,mum
皮(可)米
pm
皮米
Uu,uum
海里
nmile
面积
平方米
m2
米2
M2
米平方,平米
平方公里,厘米平方,平方公分.
平方千米
km2
千米2
平方厘米
cm2
厘米2
CM2
体积容积
立方米
m3
米3
M3
方,立方,立米,米
立方厘米
cm3
厘米3
CM3,cc
立方,厘米立方.
中文符号
质量
千克(公斤)
kg
KG,Kg
公吨,米制吨
克
g
Gr,gm,G
吨
t,
T
力
牛顿
N
牛
牛吨
兆牛顿
MN
兆牛
兆牛吨
角速度
转每分
r/min
转/分
rpm
转/分种
1-4常见物质密度表
名称
密度(g/cm3)
橡胶
0.93
硫磺
2.07
硬橡胶
1.80
氯化钠
2.17
纯碱
2.53
水
1.0
烧碱
2.13
酒精
0.79
丹宁
1.69
石油
0.84-0.86
氯化钙
2.50
汽油
0.70-0.75
干砂
1.4-1.6
煤油
0.79-0.82
泥岩
1.5-2.0
柴油
0.86-0.87
页岩
1.9-2.6
机油
0.90-0.91
砂岩
2.0-2.7
硝酸(100%)
1.513
灰岩
2.6-2.8
硫酸(100%)
1.83
水泥
3.15
盐酸(40%)
1.20
重晶石
4.0-4.5
氟氢酸(40%)
1.11-1.13
钢
7.85
甘油
1.26
铅
11.3-11.9
汞
13.559
铝
2.7
凝析油
0.68-0.79
黄铜
8.5-8.6
空气
0.00129
水玻璃
2-2.4
天然气
0.000603
粘土
1.6-2.9
硫化氢
0.0011906
枕木
0.522
氢氧化钠
2.348
杉木
0.29
石膏
2.96
生石灰
2.8-3.4
褐煤
1.20-1.40
砖
2.20
核桃壳
1.30
玻璃
硅粉
2.67
硅藻土
2.10
1-5常见井内管具容积数据表
钻杆
钻铤
尺寸
Ф外x
Ф内
内容积
m3/m
自身净
体积
每米重量Kg
尺寸
51/2″
140x119
11x10-3
4.2x10-3
36.75
11″
280x76
4.53x10-3
57.0x10-3
433.00
5″
127x108.6
9.26x10-3
3.4x10-3
29.01
95/8″
245x76
42.6x10-3
332.00
41/2″
114x94
6.94x10-3
3.27x10-3
27.00
8″
203.2x76.2
4.5610-3
27.9x10-3
219.48
31/2″
88.9x71
3.96x10-3
2.25x10-3
19.8
203.2x71.44
4.0x10-3
28.4x10-3
223.91
27/8″
73x55
2.38x10-3
1.81x10-3
15.5
7″
177.85x71.44
20.82x10-3
163.20
61/4″
158.75x57.15
2.56x10-3
17.2x10-3
135.11
43/4″
120.65x57.15
8.86x10-3
69.49
井眼、钻具组合数据表(所有套管壁厚均按10mm计算)
井眼x
钻具组合
水眼容积
环空容积
液体总容积
钻具体积
每升排量钻具环空返速L.m/s
171/2″x95/8″
108.5x10-3
113.03x10-3
9.2436x10-3
171/2″x8″
4.558x10-3(Ф76)
123.1x10-3
127.658x10-3
8.1508x10-3
171/2″x7″
4.006x10-3
130.27x10-3
134.276x10-3
7.6755x10-3
171/2″x5″
9.258x10-3
142.44x10-3
151.697x10-3
7.0205x10-3
171/2″
155.1x10-3
133/8″x8″
47.897x10-3
52.455x10-3
17.1861x10-3
133/8″x7″
55.416x10-3
59.422x10-3
15.2015x10-3
133/8″x61/4″
2.564x10-3
60.463x10-3
63.027x10-3
14.1211x10-3
133/8″x5″
67.585x10-3
76.843x10-3
12.8307x10-3
133/8″
80.25x10-3
121/4″x8″
43.65x10-3
48.208x10-3
22.9429x10-3
121/4″x7″
51.169x10-3
55.175x10-3
19.5377x10-3
121/4″x61/4″
56.216x10-3
58.78x10-3
17.7855x10-3
121/4″x5″
63.338x10-3
72.596x10-3
15.7883x10-3
121/4″
76.000x10-3
91/2″x8″
13.294x10-3
17.300x10-3
27.854x10-3
75.222x10-3
91/2″x7″
20.891x10-3
24.897x10-3
20.824x10-3
47.868x10-3
91/2″x61/4″
25.924x10-3
28.488x10-3
17.219x10-3
38.574x10-3
91/2″x5″
33.046x10-3
42.304x10-3
3.403x10-3
30.261x10-3
91/2″
45.707x10-3
95/8″x7″
14.725x10-3
18.731x10-3
45.2451x10-3
95/8″x61/4″
2.564X10-3
19.77x10-3
22.336x10-3
36.8532x10-3
95/8″x5″
26.894x10-3
36.152x10-3
29.1914x10-3
39.555x10-3
81/2″x61/4″
16.808x10-3
19.372x10-3
59.4961x10-3
81/2″x5″
23.93x10-3
33.188x10-3
41.7889x10-3
81/2″
36.591x10-3
7″x43/4″
8.133x10-3
10.697x10-3
74.6866x10-3
7″x31/2″
3.957x10-3
13.34x10-3
17.297x10-3
53.7286x10-3
19.55x10-3
57/8″x43/4″
6.054x10-3
8.618x10-3
165.1891x10-3
57/8″x31/2″
11.276x10-3
15.233x10-3
88.6805x10-3
57/8″
17.48x10-3
1-6钻井工程定额表
项目
规范
起下钻铤
分/柱
41/2″-43/4″
53/4″
6″-63/4″
7″-73/4″
9″
起钻铤
6
8
9
11
13
15
下钻铤
7
12
接单根
分/每单根
31/2″钻杆
5″钻杆
自动或液气大钳
4
5
旋绳器上口
起下钻
米/小时
钻机类型
171/2″以上井眼
121/4″井眼
81/2″以下井眼
F320或电动钻机
300
400
500
ZJ45J
250
350
下套管
固井
20″
7″、51/2″、5″
下套管准备
2:
30
00
固井准备
装井口
24:
30:
20:
试压
5:
下套管(根/小时)
10
20
1.7喷射钻井计算公式
1、射流喷射速度计算
V0=10Q/A0
(1)对相同直径的喷嘴:
A0=nπd02/4V0=12.73Q/(nd02)
(2)对不同直径的喷嘴:
V0=12.73Q/de2
V0——射流速度,m/s,
Q——通过喷嘴的液体排量。
L/s。
A0——喷嘴出口截面积,cm3
N——喷嘴个数,
d0——喷嘴直径,cm。
de——喷嘴当量直径,cm。
2、当量直径计算
(1)等直径喷嘴时:
de=.nd0
(2)不等径喷嘴时:
de=
n——喷嘴个数。
d0——喷嘴直径,cm。
d1,d2,d3——分别为不等径喷嘴的直径,cm。
3、射流冲击力计算
Fj=10.2ρQ2/A0
Q——钻井液泵排量,L/s。
A0——喷嘴出口截面积,cm2,
ρ——钻井液密度,g/cm2。
Fj——射流冲击力,N(牛)。
4、钻头压力降计算
Pb=0.0827ρQ2/(C2de4)
Pb=0.051ρQ2/(C2A02)
ρ——钻井液密度,g/cm2,
Q——钻井泵排量,L/s,
C——喷嘴流量系数,取0.98;
de---喷嘴出口当量直径,cm;
A0---喷嘴出口截面积,cm2;
Pb---钻头压力降,Mpa。
5、钻头水功率计算
Nb=PbQ
Pb---钻头压降,MPa;
Q——钻井泵排量,L/s;
Nb——钻头水功率,KW。
6、钻头比水功率计算
Nc=Nb/(0.785D2)
Nb————钻头水功率,W;
D————钻头直径,mm;
Nc———钻头比水功率,W/cm2。
7、射流水功率计算
Nj=0.051ρQ2/(A02)
Nj=0.082ρQ3/(de4)
ρ——钻井液密度,g/cm3,
Nj—射流水功率,KW。
1-8溢流流体种类的判别
溢流流体种类的判别公式:
γi=γ原-(P套-P立)/(0.0098H)
=γ原-(P套-P立)/(0.0098Q/V)
γi=0.12-0.36g/cm3为天然气溢流.
γi=0.37-0.60g/cm3为油.
γi=0.61-0.84g/cm3为油水混合物.
γi=0.85-1.08g/cm3为水.
γi-----------关井时井内溢流物的密度,g/cm3.
γ原-----------溢流前钻井液的密度,g/cm3.
P套-----------关井时套压值,MPa.
P立-----------关井时立压值,MPa.
Q-------------溢流量,m3.
V-------------钻铤与井眼环空容积,m3/m。
1.9压井计算公式
压井分类表
正
循
环
压
井
常规压井
司钻法压井,两个循环周。
工程师法压井,一个循环周。
边循环边压井法压井,溢流量小时使用。
置换法压井,适用于气井或空井。
非常规压井
等效平衡点压井法。
重晶石塞压井法。
超重钻井液司钻法压井。
二步或三步法。
救援井压井法。
水泥封堵法。
立管压力法。
容积法。
反
反循环压井法(套管抗内压强度不够时采用)。
反压井法(顶回法):
正反循环均建立不起来(钻具水眼小,环空容积小,排量小;
泵压高)。
1、关井立管压力计算:
Pd+Pmd=Pp=Pa+Pma
Pp=Pd+9.807ρm.H
Pmd-----钻柱内钻井液柱压力,KPa;
Pp-------地层压力,KPa;
Pa------关井套压,KPa;
Pma----环空内受浸钻井液柱压力,KPa;
ρm---钻井液密度,g/cm3;
H-----井深,m;
Pd------关井立管压力,KPa.
2、压井所需新密度的计算:
ρml=0.102(Pp+Pe)/H
Pp----地层流体压力,KPa;
Pe----附加压力,一般为980-2940KPa。
H-----井深,m。
ρml—压井所需钻井液新密度,g/cm3。
3、压井循环时立管总压力计算:
PT=Pd+Pc+Pe
Pd-----关井立管压力,KPa;
Pc-----一定排量压井循环时钻柱内钻头水眼环空间流动阻力的循环压力,KPa,
Pe-----考虑平衡时安全所需压力,KPa;
PT-----立管总压力,KPa。
4、初始循环压力:
PTi=Pd+Pci+Pe
Pci-----用不同的泵速,如25、30、35、40、45、50冲/分记录下来的立管压力,KPa。
Pd-----关井立管压力,KPa。
Pe-----附加压力值,KPa。
Pci----不同排量时立管循环压力,KPa。
PTi----初始循环压力,KPa。
5、终了循环压力计算:
Pcf=Pciρml/ρm=PTf
Ρml------压井时所需钻井液密度,g/cm3;
ρm------关井时钻柱内未侵钻井液密度,g/cm3;
Pci------不同排量循环时立管压力,KPa;
PTf------用Ρml钻井液循环终了时立管总压力,KPa;
Pcf-----终了循环压力,KPa。
6、计算出关井极限套压
P套关极〈0.0098H(ρ破-ρm)
压井极限套压
P套关极〈0.0098H(ρ破-ρml)
P套关极-------关井极限套压,MPa;
ρ破----------套管鞋出地层破裂压力梯度当量密度,g/cm3
ρm-----------关井前循环泥浆的密度,g/cm3
H-------------套管鞋出井深,m.
7、计算出气体到达套管鞋出的时间和到达井口的时间及压井泥浆从井口到达钻头所需时间
8、压井泥浆的准备
9、司钻法压井施工步骤
1)缓慢开泵,使排量达到压井施工排量并保持不变,与此同时节流控制P初=初始立压不变,直到第一循环周结束为止,特别应控制套压小于P关极=关井极限套压,注意施工时间快到气体到达井口时间时,防止压破套管鞋处.
2)停稳泵,关井,P套=P立=压井前关井立压
3)缓慢开泵,使排量达到压井施工排量并保持不变,与此同时节流控制P套=压井前关井立压,直到压井泥浆到达钻头为止.
4)停稳泵,关井,P套=压井前关井立压,P立=0.
5)缓慢开泵,使排量达到压井施工排量并保持不变,与此同时节流控制P终=终了循环立压并保持不变,直到压井泥浆返出井口为止.必须控制P套压极<
压井极限套压.
6)停稳泵关井,此时P套压=P立压=0,压井成功并结束.
1-10加重剂用量的计算
加重剂用量的计算公式:
W加=ρ加V原(ρ重-ρ原)/(ρ加-ρ重)
W加---------所需加重剂的用量,t.
ρ加------加重材料的密度,g/cm3
V原------加重前泥浆体积,m3.
ρ原------加重前泥浆密度,g/cm3.
ρ重------加重后泥浆密度,g/cm3.
1-11油气上窜速度(迟到时间法)的计算:
μ=[H油-H钻头.t/t迟]/t静
μ--------油气上窜速度,m/s。
H油-------油气层深度,m。
H钻头-----循环钻进时钻头的深度,m。
T--------从开泵循环到油气显示的时间,min。
t迟------井深[H钻头]时的迟到时间,min。
t静------静止时间,即上次起钻停泵到本次开泵时间,min。
1-12卡点深度的计算
(1)同一尺寸钻具卡点深度的计算:
L=eEF/(105P)=eK/P
L------卡点深度,m;
e------钻杆连续提升时平均升长,cm;
E------钢材弹性系数(2.1x106),kg/cm2;
F------管体截面积,cm2;
P------钻杆连续提升时的平均拉力,t;
K------计算系数。
K=EF/105=21F
钻具被卡长度I:
I=H-L
H-------转盘以下的钻具总长,m。
钻具计算系数K值的确定:
K=EF/105=21F-22F
E-------钢材弹性系数,低碳钢为2.1x106,合金钢为2.2x106;
F-------管体截面积,cm2;
2、复合钻具卡点深度的计算。
(1)通过大于钻具原悬重的实际拉力P,量出钻具总升长△L(可以多拉几次,使之更加准确,用平均法算出△L)。
(2)计算在该拉力下,每段钻具的绝对升长(假设三钟钻具):
△L1=
△L2=
△L3=
(3)分析△L与△L1+△L2+△L3值的关系:
若△L≥△L1+△L2+△L3,说明卡点在钻头上;
若△L≥△L1+△L2,说明卡点在第三段上:
若△L≥△L1,若△L≥△L1
若△L≤△L1,若△L≥△L1
(4)计算△L≥△L1+△L2卡点的位置:
1)先求△L3:
△L3=△L-(△L1+△L2)
2)计算L3ˊ值:
L3ˊ=EF3.△L3/(105P)
该值即为第三段未卡钻具部分的长度.
3)计算卡点的位置:
L=L1+L2+L3ˊ
(5)其它情况类推.
(6)符号说明:
△L1、△L2、△L3-----自上而下的三种钻具的升长,cm;
△L---------------总升长,cm;
P-----------
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