钻井液现场有关计算.doc

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1、word钻井液现场有关计算1、表观粘度 公式：AV=1/2600 式中：AV 表观粘度，单位(mPa.s)。600 600转读数。2、塑性粘度 公式：PV= 600 300式中：PV 塑性粘度，单位(mPa.s)。600 600转读数。300 300转读数。3、动切力屈服值 公式：YP= 0.4788(300PV)式中：YP 动切力，单位(Pa)。PV 塑性粘度，单位(mPa.s)。 300 300转读数。例题1：某钻井液测得600=35，300=20，计算其表观粘度、塑性粘度和屈服值。解：表观粘度：AV=1/2 600=1/2塑性粘度：PV= 600300=3520=15屈服值：8 300P

2、V82015Pa答：表观粘度为，塑性粘度，屈服值为。4、流性指数n值 公式：lg(600300)式中：n 流性指数，无因次。600 600转读数。300 300转读数。5、稠度系数k值 公式：300/511n式中：k 稠度系数，单位n)。n 流性指数。300 300转读数。例题2：某井钻井液测得 600=30， 300=18，计算流性指数，计算稠度系数。解：lg600/300lg30/18=0.74300/511n18/511答：流性指数是0.74 。稠度系数为。6、现场浓度计算处理剂质量(t) 浓度(%) = 100%欲配处理剂溶液体积(m3)例题3：欲配制聚合物胶液5m3，加KPAM 25

3、kg，NPAN 75kg，问其胶液浓度为多少？解：根据公式计算浓度(%)=25+75/5000100%=2%答：胶液浓度为2%。例题4：欲配制浓度为1.5%的聚合物胶液5m3，KPAM:NPAN=1:2，问需用KPAM、NPAN各多少公斤？解：聚合物质量=1.5%5=0.075(t)=75 (kg) KPAM=75/(1+2)1=25kg) NPAN=75/(1+2)2=50kg)答：需用KPAM 25kg，NPAN 50kg。7、溶液浓度的计算W1=100%W1+W2百分比浓度，单位 %。W1溶质质量，单位 g。W2溶剂质量，单位 g。例题5：配制某种钻井液需要溶解50g的NaCl于150g

4、水中，求溶液中NaCl的质量分数。根据公式：=W1W1+W2100% 得：=5050+150100%=25%答：溶液中NaCl的质量分数为25%。8、浓度稀释计算根据公式：W浓浓=W稀稀W稀= W浓浓稀因为：W水= W稀W浓 所以：W水=W浓浓稀-1式中：W水 加水量。 W浓 稀释前的量。浓 稀释前浓度，单位 % 。稀 稀释后浓度，单位 % 。例题6：欲将10m3浓度为20%的烧碱水稀释至5%，需加水多少？解：根据公式W水=W浓浓稀-1得：W水=1020%5%-1=30 (m3)答：需加水30m3。例题7：欲将100kg质量分数20%的烧碱水稀释至5%，需加水多少千克？根据公式：W水=W浓浓稀

5、-1得： W水=10020%5%-1=300kg答：需加水300kg。9、现场干粉处理剂加量计算 处理剂加量(t)=处理剂质量浓度(%)钻井液量(m3)10、井筒钻井液量计算公式：V井=1/4D2H式中： V井 钻井液量，单位 m3。 圆周率，为。 D 钻头直径，单位 m。 H 井深，单位 m。11、井眼钻具外环空钻井液量计算V环=1/4(D2 d2)H式中： V环 钻井液量，单位 m3。 圆周率，为。 D 钻头直径，单位 m。 d 钻头直径，单位 m。 H 井深，单位 m。12、环空返速计算一般216mm井眼11.5，311mm井眼0.60.8公式：VaQ/(D2d2)式中： Va 环空返速

6、，单位 m/s。Q 排量，单位 l/s。 D 钻头直径，单位 cm。 d 钻具直径，单位 cm。13、钻井液循环周计算井筒钻井液量(m3)+地面循环钻井液量(m3) T循环= Q 60 1000 T循环 循环周时间，单位 min。 Q 排量，单位 l/s。例题8：某井用216mm钻头钻进至井深2850m，钻杆外径127mm，内径，欲按循环周提高钻井液密度，计算循环一周钻井液所需的时间？地面循环罐内钻井液总体积为108m3，排量为38l/s解： T循环=V地面+V井V钻杆60Q1000 =108+3.14228504222850460381000 =min答：循环一周钻井液所需的时间为。14、油

7、气上窜速度迟到时间法 H钻头 V=H油 tt静 t迟式中： V 油气上窜速度，单位 m/h。H油 油气层顶部，单位 m。 H钻头 钻头位置，单位 m。t迟 迟到时间，单位 min。t静 停泵总静止时间，单位 h。 t 从开泵到见到油气时间，单位 min。或：油气上窜速度相对时间法H油 t1ht2V= t静 t1 t2式中： V 油气上窜速度，单位 m/h。H油 油气层顶部，单位 m。h 油层厚度，单位 m。t1 循环时油气显示时间，单位 min。t2从开泵到见到油气时间，单位 min。 t静停泵总静止时间，单位 h。例题9：某井16日18：00钻至井深4125m，循环至19：00短起下钻，22

8、：30开泵循环测后效，49min测得钻井液密度下降，气测全烃值升高，计算油气上窜速度？：油顶3975m，4125m迟到时间为52min，循环排量为35l/s解：V=H油H钻头t迟tt静 =397541255249m/h答：油气上窜速度为。15、迟到时间的计算 公式： t迟V环Q 式中：t迟 从井底上返时间，单位 min。 V环 环空钻井液体积，单位 m3。Q 循环排量，单位 l/s。例题10：某井用216mm钻头钻进至井深3850m，钻杆外径127mm，计算该井迟到时间？排量为38l/s解：V环=1/4(D2 d2)H=1/43.14 22)3850(m3)V环Q38(min)答：该井迟到时间

9、。16、提高钻井液密度计算V原加重原 W加= 加重式中： W加 加重材料用量，单位 t。V原 欲加重钻井液体积，单位 m3。加 加重材料的密度，单位 g/cm3。重 钻井液欲加重至密度，单位 g/cm3。原 原钻井液的密度，单位 g/cm3。例题11：某井在打开油层前，共有密度为3的钻井液200m3，现根据油层压力欲将密度提高到3，问需用密度为3的加重剂重晶石多少吨？解：根据公式 W加=V原加重原/加重=200/t答：需用密度为3的加重剂重晶石。17、混入钻井液密度计算V原原V混混= V原V混 式中： 混入后钻井液密度，单位 g/cm3。V原 原钻井液体积，单位 m3。原 原钻井液密度，单位

10、g/cm3。 V混 欲混入钻井液体积，单位 m3。混欲混入钻井液密度，单位 g/cm3。18、压井钻井液密度计算P立P安全加重= 原H 式中：加重 压井钻井液密度，单位 g/cm3。原 原钻井液密度，单位 g/cm3。P立 关井后立管压力，单位 MPa。P安全 安全附加压力，单位 MPa。油井安全附加压力为：1.53.5 MPa，气井安全附加压力为：35 MPa。或： P立加重= 原安全H 加重 压井钻井液密度，单位 g/cm3。原 原钻井液密度，单位 g/cm3。P立 关井后立管压力，单位 MPa。安全 安全附加系数，单位 g/cm3。油井安全附加系数为：50.1 g/cm3，气井安全附加系

11、数为：0.070.15 g/cm3。例题12：某井在钻进时发生溢流关井，溢流物为天然气。井深3200m，井内钻井液密度3。关井10min后测得关井立压5MPa，求压井密度？解：加重= 原+P立H)+ 安全=1.25+5g/cm3答：压井钻井液密度为3。例题13：某井在钻进时发生溢流关井，溢流物为天然气。井深3200m，井内钻井液密度3。关井10min后测得关井立压5MPa，求压井密度？解：加重= 原+(P立P全)H)=1.25+(55)3200)g/cm3答：压井钻井液密度为3。19、计算钻井液密度=102Pp+PeH式中： 钻井液密度，单位 g/cm3。 Pp 地层压力，单位 MPa。 Pe

12、 安全附加压力，单位 MPa。 H 井深，单位 m。例题14：地层压力Pp=34MPa，压力附加值Pe=3MPa，井深H=3200m，计算钻井液密度。解：=102Pp+Pe/H=10234+3/3200g/cm3答：钻井液密度为3。20、膨润土含量计算消耗亚甲基兰溶液体积(ml)取钻井液体积(ml)21、钻井液固相含量有关计算 含水体积(%)=蒸馏出水的体积取钻井液体积100% 含油体积(%)=蒸馏出油的体积取钻井液体积100% 固相含量(%)=100%含水体积(%)含油体积(%)例题15：某井为淡水混油钻井液，固相平均密度为3，取20ml钻井液蒸出15ml水和油。计算此钻井液的总固相、油、水

13、、加重剂体积分数。重晶石密度为3，粘土密度为3。解：水=15/20100%=75%油100%=8%固=100%-75%-8%=17%加重剂=固低加低固=17%=4.9%答：钻井液得总固相、油、水、加重剂的体积分数分别为17%、8%、75%和4.9% 。22、计算岩屑密度D=12s 式中：D 岩屑密度，单位 g/cm3。s 岩屑筛选后参加密度计中使其读数为1.00，加满淡水后的读数。 例题16：某地层岩屑筛选后参加密度计中使其读数为，加满淡水后读数为，求其密度？解：根据公式：D=1/2s得：=1/2g/cm3答：其密度为3。23、岩屑输送比净化系数 RT=1VSVa 式中： RT 岩屑输送比。V

14、S 岩屑滑落速度，单位 m/s。Va 环空返速，单位 m/s。24、岩屑滑落速度要求0.5 公式：DFV式中： Vs 岩屑滑落速度，单位 m/s。 D 岩屑直径，单位 mm。 岩屑密度，单位 g/cm3。 钻井液密度，单位 g/cm3。 FV 表观粘度，单位(mPa.s)。例题17：某井钻进时测得D=12mm，=/cm3，=/cm3，FV=16mPa.s，求该井岩屑滑落速度。 Vs=0.071D/FV122.51.216 =0.379m/s答：该井岩屑滑落速度是/s。25、环空剪切速率计算 1=1200VaDd 式中： 1 环空剪切速率，单位 s-1。Va环空返速，单位 m/s。D 钻头直径，

15、单位 cm。d 钻具直径，单位 cm。26、管内剪切速率计算2=1200VD式中： 2 管内剪切速率，单位 s-1。 V 管内速度，单位 m/s。 D 管具内径直径，单位 cm。27、泥饼粘附系数计算 公式：Kf=M10-2式中： Kf 泥饼粘附系数。 M 扭矩，单位 Nm。28、Z值计算808为紊流，M时，只有OH-和CO32-存在C(HCL)(PM) (OH-)=100017.01 V样C(HCL)2M (CO32-)=100030.01 V样4当PM时，只有CO32-和HCO3-存在C(HCL)(MP) (HCO3-)=100061.02 V样C(HCL)2P (CO32-)=10003

16、0.01 V样5当M=0，P0时，只有OH-存在C(HCL)P (OH-)=100017.01 V样C(HCL)HCL标准溶液的浓度，单位mol/l。(OH-)氢氧根离子的质量浓度，单位mol/l。(CO32-)碳酸根离子的质量浓度，单位mol/l。(HCO3-)碳酸氢根离子的质量浓度，单位mol/l。P酚酞指示剂消耗HCL的体积，单位ml。M甲基橙指示剂消耗HCL的体积，单位ml。V样取样品体积，单位 ml。39、污染处理计算VcMaW=10-3CVVaMc式中：W消除污染物所需处理剂的质量，单位 kg。Vc污染物离子化合价。Ma处理剂相对分子质量。Va处理剂离子化合价。Mc污染物相对分子质

17、量。C污染物离子含量，单位 mg/L。V污染钻井液体积，单位 m3。钻井液组分体积数，单位 %。例题24：某钻井液经组分分析知，水相占75%。滤液分析知，Ca+=1000mg/L，Mg+=1800mg/L，钻井液体积为180m3。理论计算沉除Ca+、Mg+应加纯碱、烧碱各多少千克？解：Ca+=1000mg/L；Mg+=1800mg/L；Ca+、Mg+化合价为+2价，OH-化合价为-1价，CO3=化合价为-2价；相对分子质量Ca=40，NaOH=40，Na2CO3=106。沉除Ca+需加Na2CO3的质量=2106/24010-310001800.75=358kg沉除Mg+需加NaOH的质量=2

18、40/110-318001800.75=800kg答：需加纯碱的质量为358kg，需加烧碱的质量为800kg。40、环空压降计算1层流时环空压降公式LPa=0.00195DD2紊流时环空压降公式PVQLPa=1.2336DD3D+D式中：Pa环空压降，单位 mPa。剪切速率，单位 s-1。D井径，单位cm。D钻杆直径，单位cm。Q排量，单位l/s。PV塑性粘度，单位mPa.s。L井深，单位m。钻井液密度，g/cm3。41、岩屑浓度计算要求9.3% (Va/Vs)CeCa=Va/Vs1Ce 式中：Ca岩屑浓度。Va环空返速，m/s。Vs岩屑滑落速度，m/s。QcCe=QcQ Qc每秒产生的岩屑量

19、，l/s。 Q泵排量，l/s。例题25：某井钻井时，测得Va=/s，Vs=/s，Qc=/s，Q=30L/s，求岩屑浓度Ca。 Ce=Qc/Qc+Q=0.25/0.25+30=1/121Ca=Va/VsCe/Va/Vs-1+Ce=1.10/0.351/121/1.10/0.35-1+1/121 =0.012答：该井的岩屑浓度是0.012。42、岩屑量计算D2V10Qc=400n3600式中：Qc每秒产生岩屑量，单位l/s。D钻头直径，单位 cm。V钻速，单位 m/h。例题26：钻头直径D=，钻速V=85m/h，计算每秒钟产生的岩屑量Qcn=1。 Qc=D2/400*V10/n36002/400*8510/13600 =0.865L/s答：岩屑量Qc为/s。25 / 25