试油常用计算公式.docx

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试油常用计算公式

常用公式：

国家法定得七个基本计量单位：

长度：

米（m）厘米（cm）毫米（mm）

面积：

平方公里（km2）平方米（m2）

体积：

立方米（m3）升（l）毫升（ml）

质量：

吨（t）千克（kg）克（g）

力：

牛顿（N）千克力＝9.806牛顿

时间：

日（d）小时（h）分（min）秒（s）

温度：

开尔文（K0）摄氏（C0）K0＝273.15+C0

基本公式：

正方形面积＝长×宽

正方体体积＝长×宽×高

圆面积：

圆环面积：

1．压井液密度的确定

式中:

ρ------压井液相对密度g/cm3

P-------井压或原始地层压力MPa

H-------产层中部井深m

K_______附加系数

油井、水井为0.05g/cm3～0.10g/cm3或控制井底压差1.5MPa～3.5MPa；

气井为0.07g/cm3～0.15g/cm3或控制井底压差3.0MPa～5.0MPa。

2．计算井底静气柱压力

近似公式:

P井底=P井口×es

S=1.251×10-4×γ×L

精确公式:

P井底=P井口×es

式中:

式中:

P井底------近似井底压力MPa

P井底-------精确井低压力MPa

P井口-------气井正常工作时井口静气柱压力MPa

γ-------天然气相对密度0.56～0.57

L-------气井中部井深m

T平均-------井筒平均温度°K

Z平均-------井筒平均压缩系数

e-------自然对数底（2.71828......）

3．掏空深度

式中:

L------掏空深度m

P挤------计算段套管抗挤强度MPa

K------安全系数一般取1.125

H------计算段套管下入深度米

ρ泥-----钻井时泥浆密度克/厘米3

ρ1----现井内压井液密度克/厘米3

4.井筒为纯气柱时套管最小控制压力

公式1

式中:

Pc------井筒为纯气柱时控制套压MPa

H-------计算段套管井深m

ρ泥----计算段钻井时泥浆密度g/cm3

P挤-----计算段套管抗挤强度MPa

K-------安全系数一般取1.125

e-------自然对数底（2.71828......）

γ-------天然气相对比重0.56～0.57

公式2

式中:

H-------计算段套管井深m

L-------计算段最大掏空深度m

其余同上

5.油管强度计算

①抗拉强度计算

平式油管

Pr=Yb×F

F=π/4[（D-2h）2-d2]

加厚油管

Pr=YB

F=π/4（D2-d2）

式中:

Pr------抗拉强度kN

Yb------钢材屈服极限MPa

D-------油管外径cm

d-------油管内径cm

h-------丝扣高度cm

10扣/inchh=0.141cm

8扣/inchh=0.181cm

②抗内压强度

Pb=1.75Yb.δ/D

式中:

Yb------钢材最小屈服极限MPa

Yb=0.0703×1000×钢级号×0.0980665

Pb------抗内压强度MPa

δ------油管壁厚cm

D-------油管外径cm

钢级号---例：

C-90为90P-110为110

6.试油测试中常用流量计的计算方法

①临界速度流量计

式中:

Q-------天然气产量m3/d

P1------孔板上流绝对压力kg/cm2

d------孔板直径mm

T1------孔板上流绝对温度°K

γ-----天然气比重

Z------天然气压缩系数

C------临界流量系数

四川气田使用计算公式：

式中:

P1------孔板上流绝对压力MPa

其余同上

对于4″临界速度流量计，1/2～3″孔板，C为0.85～0.90，对于2″的临界速度流量计，1/16～11/2″孔板，C为0.83～0.92，可根据流量计直径与孔板，按上述变化范围用内插法求得C值。

临界速度流量计近似计算公式

式中:

Q------气体流量m3/d

d------孔板直经mm

P上----上流表压力MPa

K------选用14.5～15.0

上温较低、上压较高时取15,反之取14.5

②垫圈流量计

计算公式:

当压力差用水柱高度表示时

当压力差用汞柱高度表示时

公式参数说明:

Q------气体流量m3/d

d------孔板直经mm

H------U型管中压差mm

T------气流绝对温度°K

γ-----天然气比重

应用范围:

U型管盛水时Q≤3000m3/d

U型管盛汞时3000≤Q≤8000m3/d

7.油管可下深度

（1）.等直径油管可下深度的计算：

（2）.不同直径油管可下深度的计算：

下段小直径油管可下深度的计算

上段大直径油管可下深度的计算

（3）.最大可下深度

式中：

H……..最大可下深度m

H1.........下段小直径油管可下深度m

H2........上段大直径油管可下深度m

Pr1…….小直径油管抗拉强度kN

Pr2.........大直径油管抗拉强度kN

q1..........大直径油管每米质量N/m

q2..........大直径油管每米质量N/m

K..........安全系数

8、最大关井压力的预测

a、近似计算公式

b、精确计算公式:

式中:

PG---井口压力,MPa

PB'---近似井底压力,MPa

PB---精确井底压力,MPa

rg---天然气相对密度,（一般取0.57~0.62）

h---气层中部深度,m

TCP---井筒平均温度,K

ZCP---井筒平均压缩系数

e---自然对数底,e=2.71828

9、管柱双屈应力抗挤强度计算公式

（摘自“钻井测试手册）327页）

式中：

Pc.o------自重为W时的抗挤强度kg/cm3

W--------悬挂管柱重量kg

Po--------不考虑自重的抗挤强度kg/cm3

K---------管柱系数kg

K=2AYa

A--------管柱横切面积cm2

Ya-------平均屈服极限kg/cm3

10、气井稳定试井资料的整理

稳定试井又称回压法试井，即改变井的工作制度，取得不同工作制度下的稳定产量和压力，以求得产气方程式，这种试井方法对于没有输气管线的新气井会造成大量天然气放空浪费，同时对产量、压力不易稳定的气井也不能获得良好的效果。

1、数据处理

按下表内容逐项计算，并填入各项计算结果

点序

P井口

公斤/厘米2（绝对）

P井底

公斤/厘米2（绝对）

P井底2

P地层2－P井底2

Q（产气量）千米3/日

Lg（P地层2－P井底2）

LgQ

2、绘制试井曲线

1）P井口（或P井底）～Q关系曲线

目的是掌握气井压力与产量的关系，采用普通坐标，横坐标为Q，纵坐标为P井口（或井底）

2）（P地层2－P井底2）～Q关系曲线

目的是了解井底压差（平方）与产气量的关系，采用普通坐标，横坐标为Q，纵坐标为（P地层2－P井底2）

3）

与Q关系曲线

目的是求出二项方程的系数a、b值，采用普通坐标，横坐标为Q，纵坐标为

4）（P地层2－P井底2）与Q对数指示直线

目的是便于求得气井的绝对无阻流量，采用双对数坐标，横坐标为lgQ，纵坐标为lg（P地层2－P井底2）

3、求产气方程式

二项式P地层2－P井底2＝AQ+Bq

系数a、b值的求法：

b＝

a＝

－（bQ1）

根据

与Q关系直线式中Q及对应的

应选用在直线上的测点值

指数方程式：

Q=C（P地层2－P井底2）n

产能系数C及指数n的计算方法

n＝

lgC=lgQ-nlg（P地层2－P井底2）

C=

式中Q及（P地层2－P井底2）要求选择在直线上的测点值

4求绝对无阻流量

二项式绝对无阻流量

Q绝对＝

千米3/日

指数式绝对无阻流量

LgQ绝对＝lgC+nlg（P地层2－1）

此式查反对数即可所求的Q绝对（米3/日）

11、油管剩余拉力计算

第一段

式中：

T1——第一种油管剩余拉力（t）

N1—第一种油管抗拉力（t）

第二段

式中：

T2——第二种油管剩余拉力（t）

N2—第二种油管抗拉力（t）

L1—第一种油管下入长度（m）

g1—第一种油管每米重量（kg/m）

D1—第一种油管外径（cm）

D2—第一种油管内径（cm）

ρ—井内液体密度（g/cm3）

第三段

式中：

T3——第三种油管剩余拉力（t）

N3—第三种油管抗拉力（t）

L2—第二种油管下入长度（m）

g2—第二种油管每米重量（kg/m）

D3—第二种油管外径（cm）

D4—第二种油管内径（cm）

ρ—井内液体密度（g/cm3）

其余符号同前。

计算结果

计算出T1、T2、T3后取其最小值作为上

提时最大悬重，因为摩擦阻力较为复

杂，未进行计算。