壓井液密度及材料計算

1、計算公式計算公式壓井液密度計算： 102pyly= m + + e H y=壓井液密度m=原漿密度 pyl=立管壓力 H=壓井深度 e =附加值 0.05-0.1壓井液計算：加重材料計算： SV1(1-0) G= S - 1G=加重材料重量 TS =材料密度 重晶石=4.25 噸/方 KCL=1.984 噸/方（最重可配液到 1.16）1=壓井液需要達(dá)到的密度 噸/方0=原漿密度 噸/方V1=新漿體積 歡迎下載2循環(huán)方式選擇 歡迎下載3目前用于井控的司鉆法和工程師法都是用正循環(huán)，即從鉆桿泵人，從環(huán)空將溢流循環(huán)出并。反循環(huán)壓井方法簡介但用常規(guī)的司鉆法和工程師法壓并必需具備以下兩個條件：（）能平安

2、關(guān)井；（）在不超過套管與井口設(shè)備許用壓力和地層裂開壓力條件下能循環(huán)溢流出并。在實際鉆井工作中往往遇到不具備上述兩個條件的狀況：歡迎下載4一是淺層氣，關(guān)并時地層強度不夠；二是鉆中深并進(jìn)入井內(nèi)的自然氣溢流量很大，這時無法使用常規(guī)司鉆法和工程師法進(jìn)行壓并，而只能換用能夠降低最大套壓及井內(nèi)地層受力的其它壓井方法，如超重泥漿壓井法及反循環(huán)壓井法等。本文對后者的工藝與計算要點賜予說明。工藝要點反循環(huán)壓井方法是從環(huán)空泵人泥漿將井內(nèi)溢流替入鉆桿由鉆桿內(nèi)上升到井口，在阻流器把握鉆桿出口回壓下排解油氣溢流并進(jìn)行壓并。這種方法在修并中早巳廣泛使用。由于修并時井內(nèi)往往是沒有固相的原油或鹽水，且管柱下端多是開口的，不易

3、被堵塞。修井或采油井口裝置也簡潔轉(zhuǎn)換成反循環(huán)方式。在鉆井或完井作業(yè)中當(dāng)并內(nèi)泥漿含有巖屑進(jìn)行反循環(huán)壓并鉆頭水眼有被堵塞可能時，可只用反循環(huán)把溢流經(jīng)鉆扦內(nèi)替出，以后再轉(zhuǎn)用歡迎下載5正循環(huán)壓并。由于鉆桿內(nèi)總?cè)莘e小，用反循環(huán)的時間短可以削減堵塞鉆頭水眼的危急。國外文獻(xiàn)中把這種用反循環(huán)排解溢流再用正循環(huán)的方法也稱為反循環(huán)壓井法。由于它比修并中用的反循環(huán)法更為簡單，故本文主要對它賜予說明。這種壓井方法的主要步驟是：（）在井內(nèi)建立從環(huán)空泵人，沿鉆拄上升通過阻流器排出的反循環(huán)通路；（）從環(huán)空泵入原密度泥漿將溢流從環(huán)空替入鉆柱。在這一過程中，套管壓力下降，立管壓力上升（）溢流全部進(jìn)入鉆柱，環(huán)空全為泥漿，在以后溢

4、流沿鉆柱內(nèi)被頂替上升過程中保持套管壓力不變，而立管壓力則不斷上升；（）氣體溢流到達(dá)井口，立管壓力達(dá)最大（）氣體溢流排出，立管壓力快速減小（）溢流排完，原密度泥漿到達(dá)鉆柱頂部時停泵。此歡迎下載6時關(guān)井立壓等于關(guān)井套壓；（）轉(zhuǎn)成正循環(huán)，從鉆桿內(nèi)泵入壓井泥漿。壓井泥漿在鉆柱內(nèi)下行時，立管壓力下降；（）壓井泥漿在環(huán)空上返時，立管壓力不變，套管壓力下降。壓井泥漿返到環(huán)空井口時套管壓力降到零如考慮環(huán)空流淌阻力，則套壓提前降至零上述過程中立壓和套壓變化關(guān)系可以概括如下；反循環(huán)立壓井底壓力一管內(nèi)泥漿液柱壓力一管內(nèi)流淌阻力一氣柱重量的壓力套壓井底壓力一環(huán)空泥漿液柱壓力環(huán)空流淌阻力正循環(huán)立壓井底壓力一管內(nèi)泥漿液柱

5、壓力鉆柱內(nèi)流淌阻力套壓井底壓力一環(huán)空泥漿液柱壓力一環(huán)空流淌阻力一氣柱重量的壓力歡迎下載7反循環(huán)壓井法有（）最高套壓低 2 排解高壓油氣溢流所需時間短 3 泥漿池增量小 4 較高的壓力局限在鉆柱（或油管）內(nèi)部。7.井控學(xué)問7.1 壓井有關(guān)計算壓井有關(guān)計算7.1.1 關(guān)井立管壓力的確定7.1.1.1 確定立管壓力的時間，一般滲透性好的地層，大約需要10min15min。滲透性差的地層所需時間更長些。7.1.1.2 確定立管壓力時必需檢查和消退圈閉壓力的影響。7.1.1.3 檢查圈閉壓力的方法：用節(jié)流閥放壓，以立管壓力為依據(jù)。每次放少量鉆井液(4080L)，放后關(guān)節(jié)流閥，并觀看立管壓力變化狀況，假如

6、放壓后立管壓力、套管壓力均有下降，說明有圈閉壓力。假如放壓后，立管壓力沒有變化，而套壓又逐步上升，說明沒有圈閉壓力。7.1.1.4 消退圈閉壓力的方法：經(jīng)檢查有圈閉壓力后，再打開節(jié)流閥連續(xù)放壓，直到立管壓力不在下降為止，此時記錄的壓力才是真實的關(guān)井立壓和套壓。7.1.1.5 當(dāng)鉆柱中未裝回壓閥時，消退圈閉壓力的影響，關(guān)井立管壓力可以直接從立管壓力表上讀出。7.1.1.6 鉆柱上裝有回壓閥時，關(guān)井立管壓力的求法：7.1.1.7 在已知壓井排量和相應(yīng)泵壓時(排量取正常排量的 1/21/3)，關(guān)井立管壓力的求法：a. 記錄關(guān)井套管壓力；b. 緩慢啟動泵并打開節(jié)流閥；c. 把握節(jié)流閥，使套壓等于關(guān)井套

7、壓，并保持不變；d. 當(dāng)排量達(dá)到壓井排量時，套壓始終等于關(guān)井套壓，記錄此時的循環(huán)立管壓力值 pt；e. 停泵，關(guān)節(jié)流閥f. 計算關(guān)井立管壓力歡迎下載8 Pd=Pt-Pc (1)式中：Pd-關(guān)井立管壓力(MPa)；Pt壓井排量循環(huán)時的立管壓力值(MPa)；Pc壓井低泵速下循環(huán)泵壓(MPa)。7.1.1.8 在未知壓井排量和泵壓時, 關(guān)井立管壓力的求法：a. 記錄關(guān)井套管壓力；b. 緩慢啟動泵用小排量向井內(nèi)注入鉆井液，觀看、記錄立管和套管壓力；c. 當(dāng)回壓閥被頂開后，套壓由關(guān)井套壓上升到某一值，此時，停泵，記錄套管壓力和立管壓力；d. 據(jù)新的套管壓力值求關(guān)井立管壓力 Pd：Pd= Pd/ -Pa

8、Pa= Pa/-Pa 式中：Pa套壓的上升值(MPa)；Pa/停泵時的套壓值(MPa)；Pd/停泵時的立管壓力值(MPa)；Pa關(guān)井套管壓力(MPa)。7.1.2 地層壓力的計算：Pp= Pd+0.0098m H式中：PP地層壓力(MPa)；m關(guān)井時鉆柱內(nèi)未侵鉆井液密度(g/cm3)；H 鉆頭所在垂直井深(m)。7.1.3 確定壓井所需鉆井液密度 m1 據(jù)關(guān)井立管壓力計算 m1：m1=m + +Hpd0098. 0式中：鉆井液密度附加量，單位(g/cm3)：油水井 r= 0.050.10；氣井 r= 0.070.15。7.1.4 據(jù)地層壓力計算 m1：m1= +r HPp0098.0式中：m1

9、壓井所需的鉆井液密度 (g/cm3)。7.1.5 鉆柱內(nèi)外容積的計算鉆柱內(nèi)外總?cè)莘e V：V=V1+V2式中：V鉆柱內(nèi)外容積(m3)；V1鉆柱內(nèi)容積(m3)；歡迎下載9V2鉆柱與裸眼環(huán)空容積(m3)；所需壓井液量為鉆柱內(nèi)外總?cè)莘e的 1.52 倍。7.1.6 計算注入壓井液的時間 t， mint= t1+t2 壓井液從地面到鉆頭所需的時間為 t1：t1=QHv6011式中：v1 鉆具容積系數(shù)(L/m)；H1鉆具長度(m)；Q壓井排量(L/s)。 壓井液布滿環(huán)空的時間為 t2：t2=QHv6012式中：v2 環(huán)空容積系數(shù)(L/m)。7.1.7 壓井循環(huán)時立管總壓力的計算初始循環(huán)立管總壓力的計算：Pt

10、1 =Pd + Pci式中：Pt1 初始循環(huán)立管總壓力(MPa)；Pci壓井排量下的循環(huán)壓力(MPa)。 初始循環(huán)立管總壓力，也可以通過循環(huán)鉆井液實際測量，具體測量如下：a. 關(guān)井后記錄關(guān)井立管壓力值；b. 緩慢啟動泵并打開節(jié)流閥，把握套壓等于關(guān)井套壓；c. 使排量達(dá)到確定的壓井排量，同時調(diào)整節(jié)流閥，使套壓保持關(guān)井套壓不變；d. 記錄此時的立管壓力，既為初始循環(huán)立管總壓力。壓井液到鉆頭時的立管終了循環(huán)總壓力 Ptf的計算：Ptf=壓井泥漿密度/原井泥漿密度Pci 式中：Ptf立管終了循環(huán)總壓力(MPa)。7.1.8 推斷溢流的類型設(shè) Gw為溢流壓力梯度，則 Gw =Gm 式中 Gm鉆具內(nèi)鉆井液

11、壓力梯梯度度，MPa/m；hw 井底溢流高度，m；Pa 關(guān)井套管壓力，MPa；Pd關(guān)井立管壓力，MPa；PaPd hw歡迎下載10hw= v1/v2式中 v1溢流體積，m3； v2環(huán)空容積系數(shù)，m3/m。若 Gw在 0.01050.0118MPa/m 之間，則為鹽水溢流；若 Gw在 0.001180.00353MPa/m 之間，則為自然氣溢流；若 Gw在 0.003530.0105MPa/m 之間，則為油或混合流體溢流。7.2 套管管體抗內(nèi)壓強度計算套管管體抗內(nèi)壓強度計算管抗內(nèi)壓強度是使管體剛材達(dá)到最小屈服強度時所需要的抗內(nèi)壓力，其計算公式是：P=/4DtYp2式中：P管體最小抗內(nèi)壓強度，kPa； YP管體最小屈服強度，kPa； t 管體名義壁厚，cm； D管體名義外徑，cm。7.3 油氣上竄速度計算油氣上竄速度計算靜遲鉆頭油tttHHV式中：V 油氣上竄速度，米/分；H