固井作業(yè)常用公式

1、固井施工作業(yè)常用公式一、水灰比的確定設(shè)水灰比為入，水泥漿密度為 匚 g/cm3,干灰密度為cg/cm3,則有:6 _s11m3水泥漿所需的干水泥量設(shè)水泥漿密度為：、sg/cm3，干灰密度為cg/cm3三、1m3水泥漿所需的水量四、造漿量的計算五、水泥漿到達(dá)井底壓力計算:設(shè)鉆井液密度為( g/cm3)，井垂深深為h( m)井底壓力 P=，mgh/1000( Mpa)六、 井底循環(huán)溫度計算(1 )已知地溫梯度為p(C/m)，井垂深深為h ( m),循環(huán)溫度系數(shù)為 入(取值在 0.6-0.8 之間)，地表溫度為 Ts(C)井底循環(huán)溫度 Tc= (Ts+ph)入(C)(2)已知鉆井液岀口溫度為To(C

2、)井垂深深為 h ( m)井底循環(huán)溫度 Tc=To+h/168(C)七、 注水泥升溫時間計算已知套管內(nèi)容積 Q(m2)，套管下深 h(m)，設(shè)計注入水泥漿量 L( m3)，注水泥排量為 q,m3/min ), 替泥漿排量為 q2( m3/min )：Qh(1)當(dāng) QhvL,則升溫時間 t= (min)q1Tc=?c(?s-1)1(噸)V=?c -1(m3)100(江-1)6(1)(1/100kg)(2)當(dāng) Qh L,則升溫時間 t=丄+Qh_L( min)q1q2八、 稠化時間計算已知套管內(nèi)容積 Q(m2)，套管下深 h(m)，設(shè)計注入水泥漿量 L( m3)，注水泥排量為 q,m3/min )

3、，替泥漿排量為 q2( m/min )L Qh稠化時間 t= 一 + +附加安全時間(60-90min )qiqi九、失水量的計算二300轉(zhuǎn)速 300r/min 時儀器讀數(shù)二200轉(zhuǎn)速 200r/min 時儀器讀數(shù)-100-轉(zhuǎn)速 100r/min 時儀器讀數(shù)當(dāng) F=0.5 士 0.03 時選用賓漢流變模式，否則選用幕律流變模式。賓漢模式np=0.0015 (二300-100)T=0.511300-51 1np式中：n p塑性粘度，Pa.sT動切力，Pa幕律模式n=2.092lg (300)氏 cc511式中：n流性指數(shù)，無量綱; k稠度系數(shù)，Pa.sn十一、游離液的計算：VfFF=100%Vs

4、式中：FF 游離液占的比例；(min)式中：Q3030min 失水量，mlT試驗結(jié)束時的時間，min十、流變參數(shù)計算流變模式判別：F=二200 - 100二300_ 如。式中：F 流變模式判別系數(shù)，無量綱;k=0.51仁300Q3O=2*QtVf游離液體積(ml)Vs水泥漿體積(ml)十二、固井配水用量計算(1)固體外加劑a%固體用量：W=1000V(kg)式中：a%為固體在干灰中的加量，入為水灰比，V 為配水總量，單位為 m3。(2)液體外加劑a液體用量：W=1000V( kg)Wc九式中：a 為試驗加量，單位(ml)Wc為試驗干灰用量，單位(g)入為水灰比V 為配水總量，單位為 m3pi為

5、液體密度，單位 g/cm3十三、套管內(nèi)容積計算已知套管外徑 D (mm)，壁厚 h ( mm)n套管內(nèi)容積 Q= ( D-2h)2( mm2)4十四、環(huán)空容積計算已知井徑 D1( mm)，套管外徑 D2(mm)n環(huán)空容積 Q= ( DI2-D22)( mm2)4十五、環(huán)空流體所占環(huán)空高度已知注入流體體積為 V (m3)，所占環(huán)空的環(huán)空容積為Q ( L/m )1000V該流體所占環(huán)空高度 H=(m)Q十六、環(huán)空返速及注水泥排量計算環(huán)空返速V=60Q注水泥排量 q=60QV式中：Q 為環(huán)容，單位(L/m )q 為注水泥排量，單位(L/mi n )V 為環(huán)空返速，單位( m/s)十七、鉆井液替量計算

6、已知套管阻位為 H (m)，套管內(nèi)容為 Q ( L/m )鉆井液替量 L=QH/1000 ( m3)。十八、靜壓差計算已知鉆井液密度為pm(g/cm3)，注入前置液所占環(huán)空高度為Hf(m)，密度pf(g/cm3)，注入水泥漿所占環(huán)空高度為Hs(m)，密度為ps(g/cm3)， g 為重力加速度。則靜壓差 P= ( Hs(ps-pm) +Hf(pm-pf) 一 ( Mpa )1000十九、井底當(dāng)量密度計算已知鉆井液密度為pm(g/cm3),井垂深 H ( m),注入前置液所占環(huán)空高度為Hf(m)，密度pf(g/cm3),注入水泥漿所占環(huán)空高度為Hs(m)，密度為ps(g/cm3),井底流動阻力為

7、 P(Mpa), g 為 9.8 牛頓/千克。井底靜態(tài)當(dāng)量密度=HdH-Hf”)訂(HfPf+HsPs+ (H _Hf_HJ井底動態(tài)態(tài)當(dāng)量密度=-gH二十、平衡前置液所用重漿計算已知鉆井液密度為pm(g/cm3),重漿密度為 注入前置液所占環(huán)空高度為Hf( m),密度平衡所需重漿量 L=100m Qh - 6)/3、(m )二十一、 水泥漿失重時， 全井平衡所需重漿計算 已知鉆井液密度為pm注入水泥漿所占環(huán)空高度為(g/cm3)，重漿密度為 Hs( m)，密度ph(g/cm3),重漿所占環(huán)空的環(huán)容為ps(g/cm)Q (L/m ),全井平衡所需重漿量L=二十二、起壓替量計算 已知套管內(nèi)容為Qi

8、( L/m)(g/cm3),注入水泥漿量為，總替量為 Q ( m3),裸眼平均環(huán)容Qa( L/m )，鉆井液密度為pmLs( m3),水泥漿密度為ps(g/cm3)起壓替量 Qt=Q-SQi+Qa1、動態(tài)起壓時間計算：設(shè)管內(nèi)外壓力平衡時,則：管內(nèi)泥漿液柱高度為HimHim=H-Cic。式中100C0Pp - pcmHim管內(nèi)泥漿液柱高度，m；H井深，m；Ci套管內(nèi)每米容積， m3/m ；ph(g/cm3),重漿所占環(huán)空的環(huán)容為pf(g/cm3)Q (L/m ),4Co平均環(huán)空每米容積，m3/m ；pc水泥漿密度，g/cm3；pm泥漿密度，g/cm3；Vc注水泥漿量，m3;Q頂替排量，m3/mi

9、n ；T起壓時間，min ； p循環(huán)壓耗，MPa ；循環(huán)壓耗 p 采用經(jīng)驗公式：(當(dāng) p=0 時，計算結(jié)果為靜態(tài)起壓時間)當(dāng)套管下深v1000m 時： p=0.0981(0.01H)+0.8 (MPa)當(dāng)套管下深 5000m L 1000m 時： p=0.0981(0.01H)+1.6 ( MPa)2、環(huán)空液柱壓力當(dāng)量密度(pm)的計算:Him水泥H水泥*。前H前+泥漿，H_H泥漿H前)H注：為地層破裂壓力當(dāng)量密度0為地層孔隙壓力當(dāng)量密度 在固井設(shè)計過程中 m應(yīng)滿足: 二十三、熱采井預(yù)應(yīng)力計算基本數(shù)據(jù)：為XN80 套管下深 1670m,泥漿密度按，設(shè)計注蒸汽的溫度為 3201、套管內(nèi)產(chǎn)生的最大

10、應(yīng)力：Pmax=ECQmax=1.52X9.80665X107X12.1X10-6X(320-72)=447302.5 KPa 2、應(yīng)施加的預(yù)應(yīng)力:P= PmaxA 丫(17.782-15.942)=447302.5 一 419246.0=28056.5 KPa3、套管在井內(nèi)的自重(考慮浮力)m=(q KB)=38.69X1670X0.85-1000=55.3 t設(shè)井深為的密度為HH;環(huán)空中前置液的高度為H前p水泥；泥漿的密度為p泥漿；則；水泥漿=447302.5 -0.76 * 274000-98.067H水泥注：KB為泥漿密度為 1.18g/cm3時的浮力系數(shù)4、井口拉力：（S 為套管橫截面積）P SP=+m-f01000215000 x15 94x-_ 28056.5 48.71 98.067498.067=-+55.3-10001000= 13.94+55.3-30.5=38.74 t注:f0表示是蹩壓 15MP