固井作业常用公式Word下载.docx

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（1）已知地温梯度为p（℃/m），井垂深深为h（m），循环温度系数为λ（取值在0.6-0.8之间）,地表温度为TS（℃）

井底循环温度Tc=（TS+ph）λ（℃）

k——稠度系数，Pa.sn

七、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）

八、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，

λ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）

a为试验加量，单位（ml）

Wc为试验干灰用量，单位（g）

λ为水灰比

V为配水总量，单位为m3

ρl为液体密度，单位g/cm3

九、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、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）

十一、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）

十二、环空返速及注水泥排量计算

环空返速V=

注水泥排量q=60QV

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）

十三、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）。

十四、静压差计算

已知钻井液密度为ρm（g/cm3），注入前置液所占环空高度为Hf（m），密度ρf（g/cm3），注入水泥浆所占环空高度为Hs（m），密度为ρs（g/cm3），g为重力加速度。

则静压差ΔP=（Hs（ρs-ρm）+Hf（ρm-ρf））（Mpa）

十五、井底当量密度计算

已知钻井液密度为ρm（g/cm3），井垂深H（m），注入前置液所占环空高度为Hf（m），密度ρf（g/cm3），注入水泥浆所占环空高度为Hs（m），密度为ρs（g/cm3），井底流动阻力为ΔP（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=

十六、平衡前置液所用重浆计算

已知钻井液密度为ρm（g/cm3），重浆密度为ρh（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ρf（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ρm（g/cm3），重浆密度为ρh（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ρs（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ρm（g/cm3），注入水泥浆量为Ls（m3），水泥浆密度为ρs（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：

……⑴

……⑵

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；

ρc—水泥浆密度，g/cm3；

ρm—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；

Δp—循环压耗，MPa；

循环压耗Δp采用经验公式：

（当Δp=0时，计算结果为静态起压时间）

当套管下深＜1000m时：

Δp=0.0981（0.01H）+0.8（MPa）

当套管下深5000m＞L＞1000m时:

Δp=0.0981（0.01H）+1.6（MPa）

2、环空液柱压力当量密度（ρm）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ρ前；

水泥浆的高度为H水泥；

水泥浆的密度为ρ水泥；

泥浆的密度为ρ泥浆；

则

……⑶

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：

∮177.8mm9.19mm×

N80套管下深1670m,泥浆密度按,设计注蒸汽的温度为320

1、套管内产生的最大应力：

Pmax=E·

C·

Qmax

=1.52×

9.80665×

107×

12.1×

10-6×

（320-72）

=447302.5KPa

2、应施加的预应力：

P=Pmax—A·

Y

=447302.5·

98.067

=447302.5419246.0

=28056.5KPa

3、套管在井内的自重（考虑浮力）

m=（q·

KB）

=38.69×

1670×

0.85÷

1000

=55.3t

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

=38.74t

注:

f0表示是蹩压15MPa候凝时产生的力

f0=·

P蹩÷

S0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

=6.07

6、套管伸长：

ΔL=

=

=0.89m

若不蹩压候凝,井口拉力为69.24t,套管伸长为1.55m