固井作业常用公式.doc

固井施工作业常用公式一、 水灰比的确定设水灰比为，水泥浆密度为 g/cm3,干灰密度为 g/cm3,则有：=二、 1m3水泥浆所需的干水泥量设水泥浆密度为 g/cm3,干灰密度为 g/cm3Tc= （吨）三、 1m3水泥浆所需的水量V= （m3）四、 造浆量的计算Vs= （1/100kg）五、 水泥浆到达井底压力计算：设钻井液密度为（g/cm3），井垂深深为h（m）井底压力P=gh/1000 （Mpa）六、 井底循环温度计算（1）已知地温梯度为p（/m），井垂深深为h（m），循环温度系数为（取值在0.6-0.8之间）,地表温度为TS（）井底循环温度Tc=（TS+ph） （）（2）已知钻井液出口温度为To（）井垂深深为h（m）井底循环温度Tc=To+h/168 （）七、 注水泥升温时间计算已知套管内容积Q（m2），套管下深h（m），设计注入水泥浆量L（m3），注水泥排量为q1（m3/min），替泥浆排量为q2（m3/min）：（1） 当QhL，则升温时间t=（min）（2） 当QhL，则升温时间t=+（min）八、 稠化时间计算已知套管内容积Q（m2），套管下深h（m），设计注入水泥浆量L（m3），注水泥排量为q1（m3/min），替泥浆排量为q2（m3/min）稠化时间t=+附加安全时间（60-90min）（min）九、 失水量的计算Q30=2*Qt式中：Q3030min失水量，mlQt在时间t时收集的滤液量，mlT试验结束时的时间，min十、 流变参数计算流变模式判别：F= 式中：F流变模式判别系数，无量纲； 转速300r/min时仪器读数 转速200r/min时仪器读数 转速100r/min时仪器读数当F=0.50.03时选用宾汉流变模式，否则选用幂律流变模式。宾汉模式 p=0.0015（- ） =0.511 -511p式中：p塑性粘度，Pa.s动切力，Pa幂律模式 n=2.092lg（） k=式中：n流性指数，无量纲；k稠度系数，Pa.sn十一、 游离液的计算： FF=式中：FF游离液占的比例；Vf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=1000 （kg）式中 ： a%为固体在干灰中的加量，为水灰比，V为配水总量，单位为m3。（2） 液体外加剂液体用量：W=1000（kg）式中： a为试验加量，单位（ml）Wc为试验干灰用量，单位（g）为水灰比V为配水总量，单位为m3l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Q=（D-2h）2（mm2）十四、 环空容积计算已知井径D1（mm），套管外径D2（mm）环空容积Q= （D12-D22）（mm2）十五、 环空流体所占环空高度已知注入流体体积为V（m3），所占环空的环空容积为Q（L/m）该流体所占环空高度H=（m）十六、 环空返速及注水泥排量计算环空返速V=注水泥排量q=60QV式中： 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/1000（m3）。十八、 静压差计算已知钻井液密度为m（g/cm3），注入前置液所占环空高度为Hf（m），密度f（g/cm3），注入水泥浆所占环空高度为Hs（m），密度为s（g/cm3），g为重力加速度。则静压差P= （Hs（s-m）+Hf（m-f）（Mpa）十九、 井底当量密度计算已知钻井液密度为m（g/cm3），井垂深H（m），注入前置液所占环空高度为Hf（m），密度f（g/cm3），注入水泥浆所占环空高度为Hs（m），密度为s（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=井底动态态当量密度= 二十、 平衡前置液所用重浆计算已知钻井液密度为m（g/cm3），重浆密度为h（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Hf（m），密度f（g/cm3）平衡所需重浆量L=（m3）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m（g/cm3），重浆密度为h（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Hs（m），密度s（g/cm3）全井平衡所需重浆量L= （m3）二十二、起压替量计算已知套管内容为Qi（L/m），总替量为Q（m3），裸眼平均环容Qa（L/m），钻井液密度为m（g/cm3），注入水泥浆量为Ls（m3），水泥浆密度为s（g/cm3）起压替量Qt=Q-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Him则： 式中 Him管内泥浆液柱高度，m；H井深，m；Ci套管内每米容积，m3/m；Co平均环空每米容积，m3/m；c水泥浆密度，g/cm3；m泥浆密度，g/cm3；Vc注水泥浆量，m3；Q顶替排量，m3/min；T起压时间，min；p循环压耗，MPa；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）当套管下深1000m时： p=0.0981(0.01H)+0.8（MPa）当套管下深5000mL1000m时: p=0.0981(0.01H)+1.6（MPa）2、环空液柱压力当量密度（m）的计算： Him 钻井液 H 水泥浆设井深为H；环空中前置液的高度为H前；前置液的密度为前；水泥浆的高度为H水泥；水泥浆的密度为水泥；泥浆的密度为泥浆；则 注：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应满足：二十三、热采井预应力计算基本数据：177.8mm9.19mmN80 套管下深1670m,泥浆密度按,设计注蒸汽的温度为3201、套管内产生的最大应力： Pmax =ECQmax =1.529.8066510712.110-6(320-72) =447302.5 KPa2、应施加的预应力： P= PmaxAY =447302.598.067 =447302.5419246.0=28056.5 KPa3、套管在井内的自重(考虑浮力) m=(qKB)=38.6916700.851000=55.3 t 注: 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=+m-f0 =+55.3- =13.94+55.3-30.5 =38.74 t注: f0表示是蹩压15MPa候凝时产生的力 f0=P蹩98.067S0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 =6.076、套管伸长： L= = =0.89m若不蹩压候凝,井口拉力为69.24t, 套管伸长为1.55m