固井作业常用公式Word文件下载.docx
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六、井底循环温度计算
(1)已知地温梯度为p(C/m),井垂深深为h(m),循环温度系数为入(取值
在0.6-0.8之间),地表温度为Ts(C)
井底循环温度Tc=(Ts+ph)入(C)
(2)已知钻井液出口温度为To「C)井垂深深为h(m
七、注水泥升温时间计算已知套管内容积Q(m),套管下深h(m),设计注入水泥浆量L(m),注水泥排量为qi(m/min),替泥浆排量为q?
(m/min):
(1)当Qh<
L,则升温时间t=Qh(min)
qi
(2)当Qh>
L,则升温时间t=-+Q^L(min)
qiq?
八、稠化时间计算
已知套管内容积Q(m),套管下深h(m),设计注入水泥浆量L(m),注水泥排
量为qi(H7min),替泥浆排量为q?
(ni/min)
稠化时间t=—+Qh+附加安全时间(60-90min)(min)
qiqi
九、失水量的计算
式中:
Qo30min失水量,ml
Q――在时间t时收集的滤液量,ml
T试验结束时的时间,min
十、流变参数计算
流变模式判别:
0_0
F=』皿式中:
f――流变模式判别系数,无量纲;
300_'
i00
Eccc—廿…
=300――转速
300r/min
时仪器读数
^200――转速
200r/min
弘。
——转速iOOr/min
当F=0.5±
0.03时选用宾汉流变模式,否则选用幂律流变模式
宾汉模式np=0.0015(71300--100)
t=0.511竝0-511nP
np――塑性粘度,Pa.s
t――动切力,Pa
幂律模式n=2.092lg(尹)
&
100
k=0・511二300
511n
n——流性指数,无量纲;
k稠度系数,Pa.sn
十一、游离液的计算:
Vf
FF=——100%
Vs
FF——游离液占的比例;
V――游离液体积(ml)
vs水泥浆体积(ml)
十二、固井配水用量计算
(1)固体外加剂
固体用量:
W=1000a%V(kg)
%
a%为固体在干灰中的加量,
入为水灰比,
v为配水总量,单位为m
(2)液体外加剂
液体用量:
W=1000^V-1(kg)
Wc'
a为试验加量,单位(ml)
W为试验干灰用量,单位(g)
入为水灰比
pi为液体密度,单位g/cm3
十三、套管内容积计算
已知套管外径D(mm,壁厚h(mm
套管内容积QJ(D-2h)2(mrn)
4
十四、环空容积计算
已知井径D(mn),套管外径D2(mrj)
环空容积Q=n(D2-D22)(mrm)
十五、环空流体所占环空高度
Q(L/m)
已知注入流体体积为v(m),所占环空的环空容积为
该流体所占环空高度h」000/(m
Q
十六、环空返速及注水泥排量计算
环空返速V二-
60Q
注水泥排量q=60QV
Q为环容,单位(L/m)
q为注水泥排量,单位(L/min)
V为环空返速,单位(m/s)
十七、钻井液替量计算已知套管阻位为H(m),套管内容为Q(L/m)
钻井液替量l=qh/i000(m)°
十八、静压差计算
已知钻井液密度为Pm(g/cm3),注入前置液所占环空高度为H(m),密度Pf
(g/cm3),注入水泥浆所占环空高度为Hs(m,密度为ps(g/cm3),g为重力加
速度。
则静压差△P=(Hs(ps-pm)+H(pm-pf))2(Mpa
1000
十九、井底当量密度计算
已知钻井液密度为Pm(g/cm3),井垂深H(m),注入前置液所占环空高度为H(m,密度pf(g/cm3),注入水泥浆所占环空高度为HL(,密度为ps(g/cm3),井底流动阻力为△P(Mpa,g为9.8牛顿/千克。
井底静态当量密度=ffHs_(H—H「H)m
H
(HfPf+HsPs+(H_Hf_HJPm)2+AP
井底动态态当量密度二10皿
gH
二十、平衡前置液所用重浆计算
已知钻井液密度为Pm(g/cm3),重浆密度为Ph(g/cm3),重浆所占环空的环容为
Q(L/m),注入前置液所占环空高度为H(,密度pf(g/cm3)
平衡所需重浆量L=1000H(mq(m)
(ph-PQ
二十一、水泥浆失重时,全井平衡所需重浆计算
已知钻井液密度为pm(g/cm3),重浆密度为ph(g/cm3),重浆所占环空的环容为
Q(L/m),注入水泥浆所占环空高度为H(,密度ps(g/cm3)
全井平衡所需重浆量l=1000Hs(:
:
m-1)Q(m)h-⑴
二十二、起压替量计算
已知套管内容为Q(L/m),总替量为Q(m),裸眼平均环容Q(L/m),钻井液
密度为pm(g/cm3),注入水泥浆量为Ls(卅),水泥浆密度为ps(g/cm3)
起压替量Q=Q-
LsQi
QiQa
1、动态起压时间计算:
设管内外压力平衡时,管内泥浆液柱高度为出
则:
Him
=H
CiCo
100c。
f
p—p
cm
+Vc
)
⑴
…⑵
式中
Him—管内泥浆液柱咼度,
m;
H—井深,m;
C—套管内每米容积,nVm;
CO—平均环空每米容积,m/m;
Pc—水泥浆密度,g/cm3;
pm—泥浆密度,g/cm3;
vc—注水泥浆量,m;
Q—顶替排量,ni/min;
T—起压时间,min;
△p—循环压耗,MPa
当套管下深v1000m时:
循环压耗△p采用经验公式:
(当△p=0时,计算结果为静态起压时间)
△p=0.0981(0.01H)+0.8(MPa
当套管下深5000m>
L>
1000m时:
△p=0.0981(0.01H)+1.6(MPa2、环空液柱压力当量密度(pm)的计算:
im
水泥浆
钻井液
设井深为H;
环空中前置液的高度为H前;
前置液的密度为p前;
水泥浆的高度为h水
泥;
水泥浆的密度为
P水泥;
泥浆的密度为P泥浆;
则
水泥H水泥"
前H前"
泥浆H一H泥浆一H前
注:
二为地层破裂压力当量密度
为地层孔隙压力当量密度
在固井设计过程中'
m应满足:
二十三、热采井预应力计算
基本数据:
exN80套管下深1670m,泥浆密度按,设计注蒸汽的温度为320
1、套管内产生的最大应力:
Pmax=E*C*Qm>
ax
=1.52X9.80665x107x12.1x106x(320-72)
=447302.5KPa2、应施加的预应力:
P=Pmax—A-Y
=447302.5—-0.76宀74000•98.067
I22
(17.782-15.942)
=447302.5-419246.0
=28056.5KPa
3、套管在井内的自重(考虑浮力)
m=(q•Kb)
=38.69X1670X0.85-1000
=55.3t
Kb为泥浆密度为1.18g/cm3时的浮力系数
4、井口拉力:
(S为套管横截面积)
P=^S+m-f0
215000
15.942
=28056.5X48.71*98.067+553498.067
10001000
=13.94+55.3-30.5
=38.74t
f0表示是蹩压15MPaf候凝时产生的力
f0=•P蹩宁98.067
S是套管内截面积
5、井口处套管接箍的安全系数
n=G/P
=235.4/38.74
=6.07
6、套管伸长:
△L=
105
E*S
105.38.74・1670
1.529.8066510748.71
=0.89m
若不蹩压候凝,井口拉力为69.24t,套管伸长为1.55m
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