钻井液常用计算公式.docx
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钻井液常用计算公式
钻井与常用计算公式
1、钻井液配制与加重的计算
(1)配制低密度钻井液所需粘土量
式中:
---所需粘土重量,吨(t);
--粘土密度,克/厘米3(g/cm3)
--水的密度,克/厘米3(g/cm3)
--欲配制的钻井液的密度,克/厘米3(g/cm3)
欲配制的钻井液的体积,米3(m3)
(2)配制低密度钻井液所需水量
式中:
---所需水量,米3(m3);
--所用粘土密度,克/厘米3(g/cm3)
--所用粘土的重量,吨(t)
--欲配制的钻井液的体积,米3(m3)
(3)配制加重钻井液的计算
①对现有体积的钻井液加重所需加重剂的重量
式中:
---所需加重剂的重量,吨(t);
--原有钻井液的密度,克/厘米3(g/cm3)
--钻井液欲加重的密度,克/厘米3(g/cm3)
--加重剂的密度,克/厘米3(g/cm3)
--原有钻井液的体积,米3(m3)
②配制预定体积的加重钻井液所需加重剂的重量
式中:
---所需加重剂的重量,吨(t);
--原有钻井液的密度,克/厘米3(g/cm3)
--钻井液欲加重的密度,克/厘米3(g/cm3)
--加重剂的密度,克/厘米3(g/cm3)
--加重后钻井液的体积,米3(m3)
③用重晶石加重钻井液时体积增加
式中:
---每100m3原有钻井液加重后体积增加量,米3(m3);
--加重前钻井液的密度,克/厘米3(g/cm3)
--加重后钻井液达到的密度,克/厘米3(g/cm3)
---一般重晶石的密度,克/厘米3(g/cm3)
④降低钻井液密度所需加水量
式中:
---所需加水的体积,米3(m3);
--原有钻井液的密度,克/厘米3(g/cm3)
--水的密度,克/厘米3(g/cm3)
--加水后钻井液的密度,克/厘米3(g/cm3)
--原有钻井液的体积,米3(m3)
2、两种不同密度钻井液混合后的密度
式中:
---混合后钻井液的密度,g/cm3(ppg)
--混合前第一种钻井液的密度,g/cm3(ppg)
--混合前第二种钻井液的密度,g/cm3(ppg)
----混合前第一种钻井液的体积,m3(bbl)
--混合前第二种钻井液的体积,m3(bbl)
3、固相分析计算
(1)钻井液低密度固相体积百分比
式中:
---对溶解的盐校正过的含水体积百分比,%;
---对溶解的盐校正过的水的密度,g/cm3(ppg)
--低密度固相的体积百分比,%;
--悬浮固相的体积百分比,%;
--所用加重材料的密度,克/厘米3(g/cm3);
--油的体积百分比,%;
--油的密度,克/厘米3(g/cm3)
--钻井液的密度,克/厘米3(g/cm3)
--低密度固相的密度,克/厘米3(g/cm3),(2.2—2.9,平均2.6)
(2)钻井液高密度固相体积百分比
式中:
---加重材料的体积百分比,%;
其余各项符号的说明同上一个公式一样。
(3)搬土含量的校正
式中:
--钻井液中全部低密度固相的平均阳离子交换容量,
---钻井液中校正后搬土的体积百分比,%;
---钻井液中低密度固相体积百分比,%;
--钻井液中钻屑体积百分比,%;
---钻井液亚甲基蓝试验测定的当量搬土含量,kg/m3(磅/桶)
--与MBT采用单位有关的系数。
当采用法定计量单位时,=0.3505;当采用英制单位时,=1。
---钻屑的阳离子交换容量,毫克当量/100克;
---一般土的阳离子交换容量,毫克当量/100克,(若未知,一般可为60)。
(4)加重后钻井液的最佳固相体积百分比(经验公式)
式中:
--加重钻井液固相体积百分比的最佳值,%;
--钻井液的密度,克/厘米3(磅/加仑);
--与MW采用单位有关的系数。
当采用法定计量单位时,=8.3454;当采用英制单位时,=1。
(5)高密度钻井液的固相体积百分比近似值
式中:
--高密度钻井液的固相体积百分比近似值,%;
--钻井液的密度,克/厘米3(磅/加仑);
--与MW采用单位有关的系数。
当采用法定计量单位时,=8.3454;当采用英制单位时,=1。
(6)钻井液中钻屑浓度近似值
式中:
--钻井液中钻屑的浓度近似值,千克/米3(磅/桶);
--低密度固相浓度,千克/米3(磅/桶);
---亚甲基蓝试验测定的当量搬土含量,kg/m3(磅/桶)
(7)由低密度固相体积百分比计算低密度固相浓度
式中:
--低密度固相浓度,千克/米3(磅/桶);
--低密度固相体积百分比,%;
--与LGS采用单位有关的系数。
当采用法定计量单位时,=2.853;当采用英制单位时,=1。
(8)低密度固相体积百分含量的最佳值可由下式进行估算:
式中:
--低密度固相最佳体积百分含量,%;
--钻井液的密度,克/厘米3(ppg);
--钻井液中含油量,%(体积);
--钻井液滤液的氯根含量,mg/l(ppm)。
--与MW采用单位有关的系数。
当采用所列法定计量单位时,=8.3454;当采用括号内英制单位时,=1。
--与Cl采用单位有关的系数。
当采用所列法定计量单位时,;为钻井液滤液的密度,当采用括号内单位时,=1。
已知:
NW=1.08g/cm3(9.0ppg),Cl=20000(ppm),=5%。
计算结果:
=4.3%。
(9)可用如下办法估算钻井液的钻屑与当量搬土含量的比值:
式中:
--钻井液中低密度固相浓度,千克/米3(ppb);(?
?
?
?
)
---亚甲基蓝试验测定的当量搬土含量,kg/m3(ppb)
4、固相对机械钻速的影响
(1)按照钻井液类型由亚甲基蓝试验测定的当量搬土含量估算小于1微米的细颗粒固相的含量,公式如下:
式中:
---钻井液中小于1微米的细颗粒固相含量,kg/m3(ppb);
---钻井液亚甲基蓝试验测定的当量搬土含量,kg/m3(ppb)
---由钻井液类型决定的系数,分散性钻井液一般为0.8,粗分散性钻井液一般为0.13,不分散聚合物钻井液一般为0.06。
(2)钻井液中大于1微米的粗颗粒固相含量可由总固相含量减去细颗粒固相含量来得到:
式中:
---钻井液中大于1微米的细颗粒固相含量,kg/m3(ppb);
---钻井液中小于1微米的细颗粒固相含量,kg/m3(ppb);
---钻井液中总的固相含量,kg/m3(ppb)
(3)求出对照井和当前井的细颗粒固相含量和粗颗粒固相含量以后,再代入下面的公式估算当前井的机械钻速,将它与对照井的机械钻速对照便可了解机械钻速的变化情况:
(略)
(4)若与清水钻井相比,则当前井机械钻速降低的百分数可由下式计算。
(略)
6、利用屈服值进行的经验计算
(1)由屈服值确定起下钻时克服抽汲(负波动作用)的安全钻井液密度的公式如下:
式中:
--起钻时克服抽汲作用的安全钻井液密度,g/cm3(ppg);
--钻井液屈服值,Pa(1b/100ft2);
--井眼直径,mm(in);
--钻杆直径,mm(in);
--平衡地层压力所需的钻井液密度,g/cm3(ppg);
--与采用单位有关的系数。
当采用所列法定计量单位时,=1.457;当采用括号内英制单位时,=1。
(2)由屈服值估算当量循环密度的经验公式:
式中:
--当量循环密度,g/cm3(ppg);
--钻井液屈服值,Pa(1b/100ft2);
--井眼直径,mm(in);
--钻杆直径,mm(in);
--井内钻井液密度,g/cm3(ppg);
--与采用单位有关的系数。
当采用所列法定计量单位时,=1.457;当采用括号内英制单位时,=1。
(3)由屈服值估算环形空间压力损失(层流时)的经验公式:
式中:
--环形空间压力损失,MPa(psi);
----井段长度,m(ft);
--钻井液屈服值,Pa(1b/100ft2);
--井眼直径,mm(in);
--钻杆直径,mm(in);
--与采用单位有关的系数。
当采用所列法定计量单位时,=0.275;当采用括号内英制单位时,=1。
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