鉆井液常規(guī)計(jì)算公

1、鉆井液常用計(jì)算一、水力參數(shù)計(jì)算：(p196-199)1、地面管匯壓耗：Psur=C×MW×(Q/100)1.86×C1Psur-地面管匯壓耗，Mpa（psi）；C-地面管匯的摩阻系數(shù)；MW-井內(nèi)鉆井液密度，g/cm3(ppg);Q-排量，l/s(gal/min);C1-與單位有關(guān)的系數(shù)，當(dāng)采用法定法量單位時(shí)，C19.818；當(dāng)采用英制單位時(shí)，C11；地面管匯類(lèi)型與C值：管匯類(lèi)型立管水龍帶水龍頭方鉆桿C值長(zhǎng)度m內(nèi)徑mm長(zhǎng)度m內(nèi)徑mm長(zhǎng)度m內(nèi)徑mm長(zhǎng)度m內(nèi)徑mm112.276.213.750.81.250.812.257.21.0212.288.916.863.51.

2、557.212.282.60.36313.7101.616.876.21.557.212.282.60.22413.7101.616.876.21.876.212.2101.60.152、確定鉆具內(nèi)的鉆井液流態(tài)及計(jì)算壓耗： 鉆具內(nèi)鉆井液的平均流速：V1=C2×Q/2.448×d2V1-鉆具內(nèi)鉆井液的平均流速，m/s(ft/s)；Q-排量，l/s(gal/min);d-鉆具內(nèi)徑，mm(in)；C2-與單位有關(guān)的系數(shù)。當(dāng)采用法定計(jì)量單位時(shí)，C23117采用英制單位時(shí)，C21。 鉆具內(nèi)鉆井液的臨界流速V1c=(1.08×PV1.08(PV212.34×d2&#

3、215;YP×MW×C3)0.5)/MW×d×C4V1c -鉆具內(nèi)鉆井液的臨界流速，m/s(ft/s)；PV-鉆井液的塑性粘度，mPa.s(cps);d-鉆具內(nèi)徑，mm(in)MW-鉆井液密度，g/cm3(ppg);C3 、C4-與單位有關(guān)的系數(shù)。采用法定計(jì)量單位時(shí)，C30.006193，C41.078；采用英制單位時(shí)，C31、C41。 如果V1c，則流態(tài)為層流，鉆具內(nèi)的循環(huán)壓耗為Pp=C5×L×YP/225×dC6×V1×L×PV/1500×d2 如果V1>V1c，則流態(tài)為紊流

4、，鉆具內(nèi)的循環(huán)壓耗為Pp=0.0000765×PV0.18×MW0.82×Q1.82×LC7/d4.82Pp-鉆具內(nèi)的循環(huán)壓耗，Mpa(psi);L-某一相同內(nèi)徑的鉆具的長(zhǎng)度，m(ft)；V1-鉆具內(nèi)鉆井液的平均流速，m/s(ft/s)；d-鉆具內(nèi)徑，mm(in)MW-鉆井液密度，g/cm3(ppg);Q-排量，l/s(gal/min);C3 、C6-與單位有關(guān)的系數(shù)。采用法定計(jì)量單位時(shí)，C50.2750，C647.86；當(dāng)采用英制單位時(shí)，C51、C61。C7 -與單位有關(guān)的系數(shù)。采用法定計(jì)量單位時(shí)，C71.162×108；當(dāng)采用英制單位時(shí)，C

5、71。3、環(huán)空的鉆井液流態(tài)確定及壓耗計(jì)算 環(huán)空內(nèi)鉆井液的平均流速Va = Q×C2/ (Dh 2-Dp2)×2.448Va-環(huán)空內(nèi)鉆井液的平均流速m/s(ft/s)；Q-排量，l/s(gal/min);Dh -井眼直徑或套管內(nèi)徑，mm(in)Dp -鉆具外徑，mm(in)C2 -與單位有關(guān)的系數(shù)。采用法定計(jì)量單位時(shí)，C23117；當(dāng)采用英制單位時(shí)，C21。環(huán)空內(nèi)鉆井液的臨界流速Vac =(1.08×PV+1.08×(PV2+9.26(Dh- Dp )2×YP×MW×C3)0.5)/MW×(Dh- Dp )×

6、;C4Vac-環(huán)空內(nèi)鉆井液的臨界流速m/s(ft/s)；YP鉆井液的屈服值，Pa(lbs/100ft2)；PV-鉆井液塑性粘度mPa.s(cps)；MW-鉆井液密度，g/cm3(ppg);Dh -井眼直徑或套管內(nèi)徑，mm(in)Dp -鉆具外徑，mm(in)C3 、C4-與單位有關(guān)的系數(shù)。采用法定計(jì)量單位時(shí)，C30.006193，C41.078；采用英制單位時(shí)，C31、C41。如果VaVac，則環(huán)空流態(tài)為層流，環(huán)空壓耗為Pa= C3×L×YP/200(Dh- Dp)+ C6×Va×L×C7/1000×(Dh- Dp )2如果Va>

7、;Vac，則環(huán)空流態(tài)為紊流，環(huán)空壓耗為Pa=0.0000765×PV0.18×MW0.82Q1.82×LC7/(Dh- Dp )3×(Dh Dp )1。82Pa-循環(huán)壓耗，Mpa(psi);L-某一相同外徑和井眼直徑段的長(zhǎng)度，m(ft)；YP鉆井液的屈服值，Pa(lbs/100ft2)；PV-鉆井液塑性粘度mPa.s(cps)；Va-環(huán)空內(nèi)鉆井液的平均流速m/s(ft/s)；Dh -井眼直徑或套管內(nèi)徑，mm(in)Dp -鉆具外徑，mm(in)MW-鉆井液密度，g/cm3(ppg);Q-排量，l/s(gal/min);C5 、C6-與單位有關(guān)的系數(shù)。采用

8、法定計(jì)量單位時(shí)，C50.2750，C647.86；當(dāng)采用英制單位時(shí)，C51、C61。C7 -與單位有關(guān)的系數(shù)。采用法定計(jì)量單位時(shí)，C71.162×108；當(dāng)采用英制單位時(shí)，C71。4、根據(jù)前面求出的地面壓耗和鉆具內(nèi)外各段的循環(huán)壓耗，便可求出總的循環(huán)壓耗：Pt= PsurPcPp PcaPpaPa-總的循環(huán)壓耗，Mpa(psi);Psur-地面管匯壓耗，Mpa(psi);Pc-鉆鋌段的內(nèi)壓耗，Mpa(psi);Pp-鉆桿段的內(nèi)壓耗，Mpa(psi);Pca-鉆鋌段的環(huán)空壓耗，Mpa(psi);Ppa-鉆桿段的環(huán)空壓耗，Mpa(psi);計(jì)Pt算出后，可以判斷鉆頭的水力工作方式：當(dāng)Pt0

9、.357 Pca,是最大水力工作方式，相等為最優(yōu)；當(dāng)Pt0.526Pca,是最大沖擊工作方式，相等為最優(yōu)；二、鉆井液流變參數(shù)計(jì)算：（P206-212）1、在鉆具內(nèi)部，剪切速率中等，以賓漢模式和修正冪率模式為主。流性指數(shù)：np=3.32×log600/300稠度系數(shù)：Kp5.11×600/1022np塑性粘度：PV600-300屈服值：YP(300-PV) ×C20有效視粘度：cp =100Kp(96×V1/d)np-1×C21np-鉆具內(nèi)鉆井液流變指數(shù) 無(wú)因次；Kp-鉆具內(nèi)鉆井液稠度系數(shù)，Pa.sn(lb.sn/100ft2);YP鉆井液的屈服

10、值，Pa(lbs/100ft2)；PV-鉆井液塑性粘度mPa.s(cps)；cp鉆具內(nèi)的有效視粘度，mPa.s(cps)600-鉆井液600轉(zhuǎn)分的讀數(shù)；300-鉆井液300轉(zhuǎn)分的讀數(shù)；V1-鉆具內(nèi)鉆井液的平均流速，m/s(ft/s);d-鉆具內(nèi)徑，mm(in);C20 -與單位有關(guān)的系數(shù)。當(dāng)采用法定計(jì)量單位時(shí)，C200.4788；當(dāng)采用英制單位時(shí)，C201。C21 -與單位有關(guān)的系數(shù)。采用法定計(jì)量單位時(shí)，C210.02506×83.333np；當(dāng)采用英制單位時(shí)，C211。2、 在環(huán)空流速區(qū)，剪切速率較低，應(yīng)用修正冪率模式較吻合實(shí)際。環(huán)空流性指數(shù)：na=0.5×log300/

11、3環(huán)空稠度系數(shù)：Ka5.11×600/511na有效視粘度：ca =100Kp(96×V1/d)np-1×C21na鉆具內(nèi)部的流性指數(shù)，無(wú)因次；Ka鉆具內(nèi)的稠度系數(shù)，Pa.sn(lb.sn/100ft2);ca鉆具內(nèi)的有效視粘度，mPa.s(cps)300旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)在轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)分的讀數(shù)；3旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)在轉(zhuǎn)速為3轉(zhuǎn)分的讀數(shù)(又叫鉆井液的初切力)；Va鉆井液在環(huán)空中的流速; m/s(ft/s);Dh-井眼直徑，mm(in);Dp-鉆具外徑，mm(in);C22 -與單位有關(guān)的系數(shù)。采用法定計(jì)量單位時(shí)，C210.02506×83.333na；當(dāng)采用英制單位於

12、時(shí)，C221。在環(huán)空流域，n值越低，層流的流型越好。n0.6時(shí)，鉆井液的攜巖能力較強(qiáng)，有利于凈化井眼。3、在鉆頭水眼處，剪切速率越高，卡森模式與實(shí)際的流變曲線很接近。極限高剪切粘度：0.52.4141×（6000。53000。5）極限高剪切粘度，與鉆頭的水眼粘度十分接近，mPa.s(cps)；600旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)在轉(zhuǎn)速為600轉(zhuǎn)分的讀數(shù)；300旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)在轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)分的讀數(shù)；如果鉆井液的剪切稀釋特性良好，則鉆頭的水眼粘度或極限剪切粘度低，而鉆井液上返至環(huán)空時(shí)粘度變高。也可用這處的視粘度比值來(lái)表示鉆井液的剪切稀釋特性。三、鉆井液流態(tài)的判別：1、用雷諾數(shù)判別流態(tài)（1）鉆具內(nèi)的雷諾數(shù)：Re

13、p=928V1×dp×MW×C23/cp×(3np+1)/4np)npRep鉆具內(nèi)的雷諾數(shù)，無(wú)因次；V1鉆具內(nèi)液流的流速; m/s(ft/s);dp-鉆具內(nèi)徑，mm(in);MW-鉆井液密度，g/cm3(ppg);cp鉆具內(nèi)的有效視粘度，mPa.s(cps)np鉆具內(nèi)的流性指數(shù)，無(wú)因次；C23 -與單位有關(guān)的系數(shù)。采用法定計(jì)量單位時(shí)，C231.0779；當(dāng)采用英制單位時(shí)，C231。（2）環(huán)空的雷諾數(shù)Rea=928Va×(DhDp)×MW×C23/ca×(2na+1)/3na)naVa環(huán)空的液流的流速; m/s(ft

14、/s);Dh-井眼直徑，mm(in);Dp-鉆具外徑，mm(in);MW-鉆井液密度，g/cm3(ppg);ca環(huán)空的有效視粘度，mPa.s(cps)na環(huán)空的流性指數(shù)，無(wú)因次；C23 -與單位有關(guān)的系數(shù)。采用法定計(jì)量單位時(shí)，C231.0779；當(dāng)采用英制單位時(shí)，C231。（3）環(huán)空流態(tài)的判別層流Rec34701370na過(guò)渡流34701370na Rec42701370na紊流Rec42701370naRec環(huán)空臨界雷諾數(shù)，無(wú)因次；na環(huán)空的流性指數(shù)，無(wú)因次；2、用環(huán)空流態(tài)穩(wěn)定參數(shù)Z值判別環(huán)空流態(tài)Z808×（VaVc）2naZ環(huán)空流態(tài)穩(wěn)定參數(shù)，無(wú)因次；na環(huán)空的流性指數(shù)，無(wú)因次；V

15、a環(huán)空流速; m/s(ft/s);Va環(huán)空臨界流速; m/s(ft/s);若Z808，環(huán)空流態(tài)為紊流；若Z808，環(huán)空流態(tài)為層流；Z值只適用于判斷環(huán)空的流態(tài)，對(duì)鉆具內(nèi)的流態(tài)不能用它來(lái)判斷。另外，Z值更重要的意義在于它能反映鉆井液對(duì)井壁的沖涮作用。四、鉆井液的攜巖能力1、層流條件下巖屑的運(yùn)移（1）臨界剪切速率Vb186C25×dc×MW0.5Vb臨界剪切速率;1/s;Dc-巖屑的直徑，mm(in);MW-鉆井液密度，g/cm3(ppg);C25 -與單位有關(guān)的系數(shù)。采用法定計(jì)量單位時(shí)，C250.1137；當(dāng)采用英制單位時(shí)，C251。（2）巖屑的剪切應(yīng)力p7.9×C2

16、6(T×(20.8-C27×MW)0.5p巖屑的剪切應(yīng)力; Pa(lbs/100ft2);T-巖屑的厚度，mm(in);MW-鉆井液密度，g/cm3(ppg);C26 -與單位有關(guān)的系數(shù)。采用法定計(jì)量單位時(shí)，C260.095；當(dāng)采用英制單位時(shí)，C251。C27-與鉆井液密度單位有關(guān)的系數(shù)。采用法定計(jì)量單位時(shí)，C278.3454；當(dāng)采用英制單位時(shí)，C271。（3）巖屑的剪切速率Vp(C28×pKa)1/naVp巖屑的剪切速率，1/s;p巖屑的剪切應(yīng)力; Pa(lb/100ft2);na環(huán)空的流性指數(shù)，無(wú)因次；Ka環(huán)空稠度系數(shù)，Pa.sn(lb.sn/100ft2);

17、C28 -與單位有關(guān)的系數(shù)。采用法定計(jì)量單位時(shí)，C282.089；當(dāng)采用英制單位時(shí)，C281。（4）巖屑的下沒(méi)速度若VpVb則巖屑的下沉速度為Vs0.0203×C29×p×(Vp×dc/MW0.5)0.5式中Vs-巖屑的下沉速度, m/s(ft/s);p巖屑的剪切應(yīng)力; Pa(lb/100ft2);Vp巖屑的剪切速率，1/s;dc-巖屑的直徑，mm(in);MW-鉆井液密度，g/cm3(ppg);C29 -與單位有關(guān)的系數(shù)。采用法定計(jì)量單位時(shí)，C290.074316；當(dāng)采用英制單位時(shí)，C291。2、紊流條件下巖屑的運(yùn)移（1）巖屑的剪切應(yīng)力p7.9

18、5;C26(T×(20.8-C27×MW)0.5式中p巖屑的剪切應(yīng)力; Pa(lbs/100ft2);T-巖屑的厚度，mm(in);MW-鉆井液密度，g/cm3(ppg);C26 -與單位有關(guān)的系數(shù)。采用法定計(jì)量單位時(shí)，C260.095；當(dāng)采用英制單位時(shí)，C251。C27-與鉆井液密度單位有關(guān)的系數(shù)。采用法定計(jì)量單位時(shí)，C278.3454；當(dāng)采用英制單位時(shí)，C271。（2）巖屑的下涫速度Vs0.277×p/MW0.5×C30式中Vb-巖屑的下沉速度, m/s(ft/s);p巖屑的剪切應(yīng)力; Pa(lb/100ft2);Vp巖屑的剪切速率，1/s;MW-鉆

19、井液密度，g/cm3(ppg);C30 -與單位有關(guān)的系數(shù)。采用法定計(jì)量單位時(shí)，C300.22036；當(dāng)采用英制單位時(shí)，C301。3、 巖屑的運(yùn)移效率(1) 巖屑的運(yùn)動(dòng)速度Vt=Va-Vm （445）式中：Vt-巖屑運(yùn)移速度，m/s (ft/s); Va-鉆井液的環(huán)空返速，m/s (ft/s) Vm-巖屑的下沉速度，m/s (ft/s)。（2）巖屑的運(yùn)移效率Et = Vt/Vm×100%= (1-Vm/Va)×100% (4-46) 式中：Et巖屑的運(yùn)移效率，又叫鉆井液的攜巖能力或井眼凈化能力，；Vt巖屑運(yùn)移速度，m/s (ft/s);Vs巖屑的下沉速度, m/s (ft/

20、s);Va鉆井液的環(huán)空返速，m/s (ft/s)。五、巖屑濃度與有效鉆井液密度1、鉆井液中巖屑的濃度Ca = ROP×Dh2/14.71×Et×Q×C2×100Ca巖屑濃度（體積百分比），；ROP機(jī)械鉆速，m/h (ft/h);Dh井眼直徑，mm (im);Et巖屑的運(yùn)移效率，Q排量，l/s (gal/min);C2與單位有關(guān)的系數(shù)。當(dāng)采用法定計(jì)量單位時(shí)，C23117；當(dāng)采用英制單位時(shí)，C21。2、井眼中的有效鉆井液密度井內(nèi)的鉆井液，由于混入了鉆頭切削出來(lái)的巖屑，因而其實(shí)際密度與地面所測(cè)量出來(lái)的密度是不相等的。根據(jù)巖屑的密度和濃度,便可計(jì)算出井

21、內(nèi)的有效鉆井液密度：MWc=Gc×Ca/100+MW×1- Ca/100式中：MWc井眼的有效鉆井液密度（即包括了巖屑等固相物質(zhì)后的鉆井液密度）,g/cm3(ppg); Gc巖屑的密度，g/cm3或ppg（一般為2627 g/cm3或217225 ppg）; Ca巖屑的濃度（體積百分比），； MW鉆井液密度，g/cm3(ppg)。六、配置及固相分析1.鉆井液配制與加重的計(jì)算配制低密度鉆井液所需粘土量 V泥土（泥-土）W土= 土-水式中:W土 -所需粘土重量,噸(t);土-粘土密度,克/厘米3(g/cm3);水-水的密度,克/厘米3(g/cm3)泥-欲配制的鉆井液的密度,克/

22、厘米3(g/cm3)V泥 -欲配制的鉆井液的體積,米3(m3).配制低密度鉆井液所需水量 W土V水=V泥 - 土式中:V水-所需水量,米3(m3).V泥-欲配制的鉆井液的體積,米3(m3).W土-所需粘土重量,噸(t);土-所用粘土密度,克/厘米3(g/cm3);配制加重鉆井液的計(jì)算對(duì)現(xiàn)有體積的鉆井液加重所需加重劑的重量 V原加（重-原）W加= 加-重式中:W加 -所需加重劑重量,噸(t);原-原有鉆井液的密度,克/厘米3(g/cm3);重-鉆井液欲加重的密度,克/厘米3(g/cm3)加-加重劑的密度,克/厘米3(g/cm3)V原 -原有鉆井液的體積,米3(m3).配制預(yù)定體積的加重鉆井液所需

23、加重劑的重量 V重加（重-原）W加= 加-重式中:W加 -所需加重劑重量,噸(t);原-原有鉆井液的密度,克/厘米3(g/cm3);重-鉆井液欲加重的密度,克/厘米3(g/cm3)加-加重劑的密度,克/厘米3(g/cm3)V重 -加重后鉆井液的體積,米3(m3).用重晶石加重鉆井液時(shí)體積增量 100（2-1）V= 4.2-2式中:V -每100m3原有鉆井液加重后體積增加量,米3(m3).1-加重前鉆井液的密度,克/厘米3(g/cm3)2-加重后鉆井液達(dá)到的密度,克/厘米3(g/cm3)4.2-一般重晶石的密度,克/厘米3(g/cm3)降低鉆井液密度所需加水量 V重（原-?。￢水= 稀-水式中

24、:V水 -所需加水的體積,米3(m3);原-原有鉆井液的密度,克/厘米3(g/cm3);水-水的密度,克/厘米3(g/cm3)稀-加水后鉆井液的密度,克/厘米3(g/cm3)V原 -原有鉆井液的體積,米3(m3).2.兩種不同密度鉆井液混合后的密度 V11 +V22= V1 +V2式中: -混合后鉆井液的密度,克/厘米3(g/cm3)/(ppg)1-混合前第一種鉆井液的密度,克/厘米3(g/cm3)/(ppg)2-混合前第二種鉆井液的密度,克/厘米3(g/cm3)/(ppg)V1 -混合前第一種鉆井液的體積,米3(m3) /（bbl）.V2 -混合前第二種鉆井液的體積,米3(m3)/（bbl）

25、.3.固相分析計(jì)算鉆井液低密度固相體積百分比 (Vw)( f)+( Vss)( b)+( Vo)( o)-100(m)V1g= (b-1g)式中:Vw -對(duì)溶解的鹽校正過(guò)的含水體積百分比, %.f-對(duì)溶解的鹽校正過(guò)的的密度,克/厘米3(g/cm3)V1g-低密度固相的體積百分比, %.Vss-懸浮固相的體積百分比, %.b-所用加重材料的密度,克/厘米3(g/cm3)Vo -油的體積百分比, %.o-油的密度,克/厘米3(g/cm3);m-鉆井液的密度,克/厘米3(g/cm3)1g-低密度固相的密度,克/厘米3(g/cm3),(2.22.9,平均2.6)鉆井液高密度固相體積百分比 100(m)

26、 -(Vw)( f)+( Vss)( 1g)+( Vo)( o)Vb= (b-1g)式中:Vb-加重材料的體積百分比, %.其余各項(xiàng)符號(hào)的說(shuō)明同上一個(gè)公式一樣.搬土含量的校正 7.69×MBT×C2CEC平均= V1g V1g(CEC平均-CEC鉆屑)V搬土= CEC搬土-CEC鉆屑V鉆屑=V1g-V搬土式中：CEC平均-鉆井液中全部低密度固相的平均陽(yáng)離子交換容量，毫克當(dāng)量/100克；V搬土-鉆井液中校正后搬土的體積百分比， %；V1g -鉆井液中低密度固相體積百分比， %；V鉆屑-鉆井液中鉆屑體積百分比， %；MBT-鉆井液亞甲基藍(lán)試驗(yàn)測(cè)定的當(dāng)量搬土含量， C2 -與MB

27、T采用單位有關(guān)的系數(shù)。當(dāng)采用法定計(jì)量單位時(shí)，C2=0.3505,當(dāng)采用英制單位時(shí),C2=1。CEC鉆屑-鉆屑的陽(yáng)離子交換容量，毫克當(dāng)量/100克；CEC搬土-般土的陽(yáng)離子交換容量，毫克當(dāng)量/100克(若未知,一般可為60)。加重后鉆井液的最佳固相體積百分比（經(jīng)驗(yàn)公式）V固=（MW*C3-6）*3.2式中：V固-加重鉆井液固相體積百分比的最佳值， %MW-鉆井液的密度，克/厘米3（磅/加侖）；C3 -與MW采用單位有關(guān)的系數(shù)，當(dāng)采用法定計(jì)量單位時(shí)，C3=8.3454；當(dāng)采用英制單位時(shí),C3=1。高密度鉆井液的固相體積百分比近似值：V固MW*2*C3 式中：V固-高密度鉆井液的固相體積百分比近似值

28、， %MW-高密度鉆井液的密度，克/厘米3（磅/加侖）；C3 -與MW采用單位有關(guān)的系數(shù)，當(dāng)采用法定計(jì)量單位時(shí)，C3=8.3454；當(dāng)采用英制單位時(shí),C3=1。鉆井液中鉆屑濃度近似值 LGS-MBTD屑= 0.85式中:D屑 -鉆井液中鉆屑的濃度近似值, 千克/米3(磅/桶)LGS-低密度固相濃度,千克/米3(磅/桶)MBT-亞甲基藍(lán)試驗(yàn)測(cè)定的當(dāng)量搬土含量,千克/米3(磅/桶)由低密度固相體積百分比計(jì)算低密度固相濃度LGS=V1gs*9.1*C4式中:LGS-低密度固相濃度,千克/米3(磅/桶)V1gs-低密度固相體積百分比, %;C4 -與LGS采用單位有關(guān)的系數(shù).當(dāng)采用法定計(jì)量單位時(shí),C4

29、=2.853;當(dāng)采用括號(hào)內(nèi)的英制單位時(shí),C4=1。低密度固相體積百分含量的最佳值可由下式進(jìn)行估算： 0.61*Cl*C5VLDS(%)=(7.5*MW*C3)+(0.1*VO)-( )-62.5 10000式中：VLDS-低密度固相最佳體積百分含量， %MW -鉆井液密度，克/厘米3（ppg）VO-鉆井液中含油量，%（體積）Cl-鉆井液濾液的氯根含量，mg/l(ppm)C3-與MW采用單位有關(guān)的系數(shù)。當(dāng)采用所列法定計(jì)量單位時(shí)，C3=8.3454；當(dāng)采用括號(hào)內(nèi)英制單位時(shí),C3=1C5-與Cl 采用單位有關(guān)的系數(shù)。當(dāng)采用所列法定計(jì)量單位時(shí)，C5=f ,f為鉆井液濾液的密度；當(dāng)采用括號(hào)內(nèi)單位時(shí)，C5

30、=1可用如下辦法估算鉆井液的鉆屑與當(dāng)量搬土含量的比值： 鉆屑含量 LDS-MBT = 當(dāng)量搬土含量 MBT式中：LDS鉆井液中低密度固相濃度， kg/m3(ppb)；MBT亞甲基藍(lán)試驗(yàn)測(cè)定的當(dāng)量搬土含量，kg/m3(ppb)；固相對(duì)機(jī)械鉆速的影響按照鉆井液類(lèi)型由亞甲基藍(lán)試驗(yàn)測(cè)定的當(dāng)量搬土含量估算小于1微米的細(xì)顆粒固相的含量，公式如下：F = MBT*R式中：F鉆井液中小于1微米的細(xì)顆粒固相含量，kg/m3(ppb)；MBT鉆井液亞甲基藍(lán)試驗(yàn)測(cè)定的當(dāng)量搬土含量，kg/m3(ppb)；R由鉆井液類(lèi)型決定的系數(shù)，分散性鉆井液一般為0.8，粗分散性鉆井液一般為0.13，不分散聚合物鉆井液一般為0.06

31、。鉆井液中大于1微米的粗顆粒固相含量可由總固相含量減去細(xì)顆粒固相含量來(lái)得到:C=TS-F式中：C 鉆井液中大于1微米的細(xì)顆粒固相含量，kg/m3(ppb)；TS鉆井液中總的固相含量，kg/m3(ppb)；F 鉆井液中小于1微米的細(xì)顆粒固相含量，kg/m3(ppb)；求出對(duì)照井和當(dāng)前井的細(xì)顆粒固相含量和粗顆粒固相含量以后，再代入下面的公式估算當(dāng)前井的機(jī)械鉆速針?biāo)c對(duì)照井的機(jī)械鉆速地照便可了解機(jī)械鉆速變化情況： C4-(0.0133F2+0.00114E2)ROP2 = ROP1 * C4-(0.0133F1+0.00114E1)式中：ROP2當(dāng)前井的機(jī)械鉆速，m/h(ft/h)；ROP1對(duì)照井的

32、機(jī)械鉆速，m/h(ft/h)；F1對(duì)照井的細(xì)顆粒固相含量，kg/m3(ppb)；F2當(dāng)前井的細(xì)顆粒固相含量，kg/m3(ppb)；E2當(dāng)前井的粗顆粒固相含量，kg/m3(ppb)；C4與采用單位有關(guān)的系數(shù)，當(dāng)采用所列法定計(jì)量C4=2.853，當(dāng)采用括號(hào)內(nèi)英制C4=1。若與清水鉆井相比，則當(dāng)前井機(jī)械鉆速降低的百分?jǐn)?shù)可由下式計(jì)算：N = 100*（0.0133F2+0.00114E2）*C2式中：N與清水鉆進(jìn)相比機(jī)械鉆速下降的百分?jǐn)?shù)，%F2當(dāng)前井鉆井液中小于1微米的細(xì)顆粒固相含量，kg/m3(ppb)；E2當(dāng)前井鉆井液中大于1微米的粗顆粒固相含量，kg/m3(ppb)；C2與采用單位有關(guān)的系數(shù)。當(dāng)

33、采用所列法定計(jì)量單位時(shí)，C2 = 0.3505 ；當(dāng)采用括號(hào)內(nèi)英制單位時(shí)，C2 =1。利用屈服值進(jìn)行的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算由屈服值確定起下鉆時(shí)克服抽汲(負(fù)波動(dòng)作用)的安全鉆井液密度的公式如下: YP*C6MW = + MWB 11.7(Dh-Dp)式中：MW起鉆時(shí)克服抽汲作用 安全鉆井液密度，g/cm3(ppg)YP鉆井液屈服值，Pa(lb/100ft2)Dh井眼直徑，mm(in)DP鉆桿直徑，mm(in)MWB 平衡地層壓力所需的鉆井液密度，g/cm3(ppg)C6與采用單位有關(guān)的系數(shù)。當(dāng)采用所列法定計(jì)量單位時(shí)，C6=1.457；當(dāng)采用括號(hào)內(nèi)英制單位時(shí)，C6 =1。由屈服值估算當(dāng)量循環(huán)密度的經(jīng)驗(yàn)公式：

34、YP*C6ECD = + MWH 10(Dh-Dp)式中：ECD當(dāng)量循環(huán)密度，g/cm3(ppg)YP鉆井液屈服值，Pa(lb/100ft2)Dh井眼直徑，mm(in)Dp鉆桿直徑，mm(in)MWH井內(nèi)鉆井液密度，g/cm3(ppg)C6與采用單位有關(guān)的系數(shù)。當(dāng)采用所列法定計(jì)量單位時(shí)，C6=1.457；當(dāng)采用括號(hào)內(nèi)英制單位時(shí)，C6 =1。由屈服值估算環(huán)形空間壓力損失（層流時(shí)）的經(jīng)驗(yàn)公式： H*YP*C7PANN = + MWB 255(Dh-Dp)式中：PANN環(huán)形空間壓力損失，MPa（psi）H井段長(zhǎng)度，m(ft)YP鉆井液屈服值，Pa(lb/100ft2)Dh井眼直徑，mm(in)Dp鉆

35、桿直徑，mm(in)C7與采用單位有關(guān)的系數(shù)。當(dāng)采用所列法定計(jì)量單位時(shí)，C7 = 0.275 ；當(dāng)采用括號(hào)內(nèi)英制單位時(shí)，C7 =1。7、固控設(shè)備使用分析計(jì)算鉆井液消耗量的估算：UM=（SE*VFR）/VFD+SE（1-VFR）/VFM-SE式中：UW-鉆井液消耗量，m3;SE-所鉆巖屑量 ，m3;VFR-被控設(shè)備除去的巖屑百分?jǐn)?shù)；VFD-固控設(shè)備排泄物中鉆屑的平均體積百分?jǐn)?shù)；VFM-鉆井液中鉆屑的平均百分?jǐn)?shù)（所鉆巖屑的單位測(cè)定時(shí)間）。、有效率(Solids control efficiency)（SCE）的計(jì)算：排出的鉆屑（kg/h）=Q（m3/h）*底流中鉆屑百分?jǐn)?shù)SCE=排出的鉆屑（kg/

36、h）/產(chǎn)生的鉆屑（kg/h）*100%如已知在單位時(shí)間內(nèi)的稀釋量和所鉆地層的體積以及鉆井液固相分析得出的最大鉆屑含量，可以用下式求出固控設(shè)備的有效率：SEC=1-需要的稀釋量（m3）*最大的鉆屑含量百分?jǐn)?shù)/100/所鉆地層體積（m3）*100、使用固控設(shè)備而節(jié)約的稀釋量的經(jīng)濟(jì)分析（非加重鉆井液）同樣，求出某臺(tái)設(shè)備的排泄速度Q（m3/h），其次分別計(jì)算出鉆井液中低密度固相分?jǐn)?shù)和排泄物中低密度固相分?jǐn)?shù)及二者之差，即是被固控設(shè)備排掉的多余部分固相。已知：FLM=0.625(SGM-1)FLD=0.625(SGD-1)FLE=0.625(SGD-SGM)式中:FLM-鉆井液中低密度固相分?jǐn)?shù);FLD-排

37、泄物中低密度國(guó)大相分?jǐn)?shù);FLE-差額低密度固相分?jǐn)?shù);SMG-鉆井液密度 g/cm3SGD-排泄物密度 g/cm3。代入式中：EDV=Q*FLE/FLM=Q*（SGD-SMG）/（SGM-1）求出相當(dāng)?shù)南♂屃緿EV（m3/h）中外常用鉆井液處理劑名稱(chēng)對(duì)照及主要用途表1 粘土類(lèi)通稱(chēng)或主要成份中國(guó)名稱(chēng)外國(guó)名稱(chēng)主要用途優(yōu)質(zhì)膨潤(rùn)土API鉆井級(jí)搬土天然鈉質(zhì)土M-I GELAQUAGELMILGELWyoming Bentonit水基鉆井液中提粘，降濾失建造泥餅及堵漏未處理天然膨潤(rùn)土試驗(yàn)用鈉膨潤(rùn)土MILGEL NTAQUAGELGOLDSEAL水基鉆井液中得粘，降濾失建造泥餅經(jīng)處理過(guò)的高造漿膨潤(rùn)土，增效搬土

38、SUPER-COLQUIK-GELKWIK-THIN水基鉆井液中提粘，表層鉆井快速增粘劑OCMA搬土行標(biāo)二級(jí)膨潤(rùn)土MIL-BEN水基鉆井液中提粘，降濾 失建造泥餅累托石粘土累托土水基鉆井液中提粘，降濾失建造泥餅山軟木土凹凸棒石抗鹽SALT WATERGELZEOGELSALT GELAt tapulgite鹽水鉆井液中提粘，建造泥餅及堵漏海泡石粘土海泡石（HLZI，HLZ）Geo GelThermogelDUROGEL鹽水鉆井液和高溫井鉆井液提粘，其他鉆井液也適用高嶺土鉆井液用評(píng)價(jià)土英國(guó)評(píng)價(jià)土鉆井液試驗(yàn)用有機(jī)粘土（見(jiàn)油基鉆井液的添加劑類(lèi)）油基鉆井液中提粘，降濾失建造 泥餅表2 加重材料通稱(chēng)或主

39、要成份中國(guó)名稱(chēng)外國(guó)名稱(chēng)主要用途API級(jí)重晶石粉（BaSO4)重晶石粉MIL-BARM-I BARBAROID各種鉆井液加重劑或配重晶石英鐘漿封堵又噴又漏鐵礦粉氧化鐵粉鏡鐵礦粉釩鈦鐵礦粉鈦鐵礦粉DENSIMIXBARODENSEFER-OXIDWATR各種鉆井液中加重及封堵又噴又漏碳酸鈣粉（CaCO3）石灰石粉碳酸鈣粉W.O.30BARACARBLO-WATELDCARB 75酸溶性加重劑重晶石與赤鐵礦混合物BAR-PLUS各種鉆井加重材料及封堵又噴又汛方鉛礦粉(PbS)方鉛礦粉硫化鉛Super-WateGalena各種鉆井液的加重劑，可加重 至密度 酸溶液性高密度加重材料SideriteW.O

40、.35主要用于完井液加重各種無(wú)機(jī)鹽氯化鈉，氯化鈣，溴化鈣，溴化鋅等NaCl,CaCl2CaBr2,ZnBr2用于無(wú)固相完井液加重表3 增粘劑通稱(chēng)或主要成份中國(guó)名稱(chēng)外國(guó)名稱(chēng)主要用途生物聚合物黃孢膠黃原膠XC聚合物FLOWZANXCDNew-VisBARAZAN各種水基鉆井液增粘提高攜砂能力高分子量纖維衍生物的混合物羧甲基羥乙基纖維CT-91INSTAVIS水基鉆井液增粘高粘度聚陰離子纖維素高粘度聚陰離子纖維素PACDRISPAC-RPolypac-HVMIL-pac HV水基鉆井液增粘劑及包被劑和降失水高粘度羧甲基纖維素高粘CMCCMC-HVHV-CMCZJT-1CMC-HVIDF RHEOPO

41、LMILPARK CMCHVCELLEX（HV）水基鉆井液增粘和降失水羥 乙基纖維素HECW O 2ILLIQUI-VISIDHECIDHEC-L完井液鹽水增粘劑石綿纖維石綿HN-1，SM-1改性石綿FLOSALSUPER VISBESTOSVISQUICK水基鉆井液增粘劑混合聚合物PMN-2PMN-2POLY-STARFOLY-MIXW O/23POLYMER 404水基鉆井液增粘胍膠及衍生物胍膠羥乙基田莆粉LO LOSSSMCXSolvitexSG-100GGPFSD-3完井液和低固本體系增粘劑清掃液增粘劑快速配制高粘度開(kāi)鉆鉆井液丙烯酰胺與丙酸鹽多元共聚物或甲叉聚丙烯酰胺80A51PAC

42、141PHMP水基鉆井液增粘劑及包被劑化學(xué)改性甜菜淀粉PYRO-VIS水基體系增粘降濾失混合金屬層狀氫氧化物MMH，MA-01MSF-1，MLH-2正電膠MMH水基正電鉆井液增粘表4 降粘劑通稱(chēng)或主要成份中國(guó)名稱(chēng)外國(guó)名稱(chēng)主要用途酸式焦磷酸納酸式焦磷酸鹽SAPP低鈣鉆井液分散劑以及處理水泥污染四磷酸納四磷酸納STPOILFOSBARAFOS低鈣鉆井液降粘劑以及降失水鐵鉻木質(zhì)素磺酸鹽FCLS-FC無(wú)鉻木質(zhì)素磺酸鹽M-9，MCUNI-CALQ-BROXINSPERSENE水基鉆井液降粘劑，無(wú)污染鉆井液降粘劑磺化單寧改性單寧磺甲基化單寧,SMT，KTN，NaTDESCO，DESCO CFTANNEX，

43、 TANCO水基鉆井液降粘劑或者抗高溫降粘劑褐煤衍生物鉻褐煤硝基腐植酸納硝基腐植酸鉀腐植酸鐵鉻OSHM-K，CrHMOSAM-K, SMCXP-20CC-16LIGCONCOUSTILIG水基鉆井液高溫降粘劑及降失水合成聚合物高溫降粘劑（馬來(lái)酸酐共聚物）SSMAMIL-TEMP, SSMATHERMA-THINMELANEX-TIDSPERSE HT抗高溫水基鉆井液降粘劑聚合物降粘劑（低聚物降粘劑）GN-1XA-40XB-40NEW-THINTHERMA-THINTACKLEIDTHIN 500水基鉆井液降粘劑復(fù)合離子多元共聚物降粘劑GD-18, JT-900XY-27, PSC90-6PAC

44、145MIL THINTHIN-XCPD水基鉆井液降粘劑樹(shù)皮提取物栲膠，改性栲膠SMK，F(xiàn)SK磺化栲 膠831Q-B-TMIL-QUEBRACHO石灰鉆井液和淡水鉆井液降粘劑褐煤產(chǎn)物或苛性褐煤等腐植酸鈉，NAHM腐植酸鉀無(wú)鉻磺化褐煤GSMCPFCCARBONOXTANNATHINLIGCOCAUSTI-LIGK-LIGXKB-LIG水基鉆井液降粘劑和乳化劑及輔助降失水劑或頁(yè)巖抑制劑磷酸衍生物羥乙基叉二膦酸氨基三甲叉膦酸乙二胺四甲叉膦酸鹽，EDTMP（S）水基鉆井液降粘劑丙烯酸聚合物PAA，PAAS聚丙烯酸鈉淡水鉆井液降粘劑硅稀釋劑HJN-301GX-1水基鉆井液降粘劑氧化木質(zhì)素衍生物MIL-K

45、EMLIGNOXRD-2000IDF PLOYLIG水基鉆井液降粘劑表5 降濾失劑通稱(chēng)或主要成份中國(guó)名稱(chēng)外國(guó)名稱(chēng)主要用途預(yù)膠化淀粉或羧甲基淀粉，聚合淀粉，羥丙基淀粉PDF-FLOPDF-FLOHTRDFD-DFD-140GD 10-2CMSLSS-1LS-2CMS-Na, STPMILSTARCHIMPERMEXMY-OL-JELIDFOL LTPERMA-LOSE HTDEXTRIDPOLY-SALIDFLOTHERMAPAC UL水基鉆井液降濾失劑，多數(shù)不會(huì)發(fā)酵，有些產(chǎn)品使用時(shí)要添加殺菌劑低粘度聚陰離子纖維素DRISPAC-SLMIL-PAC LVPOLYPAC-LVIDF-FLR XL水

46、基鉆井液降濾失劑 及包被劑，不增粘低粘度鈉羧甲基纖維素中粘度鈉羧甲基纖維素CMC-LVCMCMV-CMCCMC LOVISCMC-LVCELLEXMILPARK CMC LV水基鉆井液降濾失劑AMPS/AAM共聚物乙烯酰胺/乙烯磺酸鹽共聚物VSVAKEM-SEALTHERMA-CHEKIDFLD HTR水基鉆井液高溫降濾失劑AMPS/AM共聚物PYRO-TROLPLOY RXIDF POLYTEMPDRISCAL D水基鉆井液高溫高壓降濾失劑腐植酸樹(shù)脂SPNH， PSCSPC， SHRSCUR， HUCCHEMTROL XDURENEXRESINEXBARANEX水基鉆井液抗高溫降濾失劑褐煤產(chǎn)

47、物NaC, GN-JNa-HmNa-NHmLIGCO, LPCCARBONOXLIGCON淡水鉆井液降濾失劑聚丙烯酸衍生物或聚丙烯酸鹽Na-HPANHPANCa-HPANCPAN, CPANH4-HPANNPAN,PT-1NEW-TROLPOLYACSP-101IDF AP 21CYPANWL-100淡水鉆井液降濾失劑適用于無(wú)鈣低固相非分散體系磺甲基酚醛樹(shù)脂磺化木素與樹(shù)脂等SMP-1 2SCSPSLSP水基鉆井液降高溫降濾失劑乙烯基單體多元共聚物PAC 143, CPFCPA-3, SK-IDPAC-142, DHL-1PAC-143水基鉆井液降濾失劑復(fù)合離子聚合物陽(yáng)離子聚合物JT-888, JT-900CHSP-1PAL高溫 水基鉆井液降濾失劑復(fù)合纖維素QH-COC水基鉆井液降濾失劑其他S-88, NP924SG-1, PSC