钻井计算公式精典.docx
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钻井计算公式精典
钻井计算公式（精典）
1.卡点深度：
L=eEF/105P=K×e/P
式中：
L-----卡点深度米
e------钻杆连续提升时平均伸长厘米
E------钢材弹性系数=2.1×106公斤/厘米2
F------管体截面积。
厘米2
P------钻杆连续提升时平均拉力吨
K------计算系数
K=EF/105=21F
钻具被卡长度l:
l=H-L
式中H-----转盘面以下的钻具总长米
注：
K值系数5＂=715（9.19）
例：
某井在井深2000米时发生卡钻，井内使用钻具为壁厚11毫米的59/16＂钻杆，上提平均拉力16吨，钻柱平均伸长32厘米，求卡点深度和被卡钻具长度。
解：
L=Ke/P
由表查出壁厚11毫米的59/16＂钻杆的K=957
则：
L=957×32/16=1914米
钻具被卡长度：
L=H-L=2000-1914=86米
2、井内泥浆量的计算
V=D2H/2或V=0.785D2H
3、总泥浆量计算
Q=q井+q管+q池+q备
4、加重剂用量计算：
W加=r加V原（r重-r原）/r加-r重
式中：
W加----所需加重剂的重量，吨
r原----加重前的泥浆比重，
r重----加重后的泥浆比重
r加---加重料的比重
V原---加重前的泥浆体积米3
例：
欲将比重为1.25的泥浆200米3，用比重为4.0的重晶石粉加重至1.40，需重晶石若干？
解：
根据公式将数据代入：
4×200（1.40-1.25）/4.0-1.40=46吨
5.降低泥浆比重时加水量的计算
q=V原（r原-r稀）/r稀-r水
式中：
q----所需水量米3
V原---原泥浆体积米3
r稀---稀释后泥浆比重
r水----水的比重（淡水为1）
r原---原泥浆比重
例：
欲将比重1.30的泥浆150米3降至比重为1.17，需加淡水若干？
解：
根据公式代入数据：
150（1.30-1.17）×1/1.17-1=115米3
6、泥浆循环一周所需时间计算
T=V井-V柱/60Q泵
式中：
T---泥浆循环一周的时间，分
V井---井眼容积，升
V柱---钻柱体积升
Q泵---泥浆泵排量升/秒
备注：
V井=0.785D井2
V柱=0.785（D外2-d内2）
例题：
井径81/2"，使用壁厚为10毫米的41/2"钻至1000米，泵的排量为21.4升/秒，问泥浆循环一周需时若干？
解：
V井=0.785×（215.9）2=36591升
V柱=0.785（114.32-94.32）=3275升
T=V井-V柱/60Q泵
=36591-3275/60×21.4
=33316/1284
=25.95分
7、泥浆上返速度计算
V返=12.7Q泵/D井2-d柱2
式中：
V返—泥浆上返速度米/秒
Q泵---泥浆泵排量升/秒
D井---井径厘米
d柱---钻柱外径厘米
例题：
某井井径为22厘米，钻具外径为11.4厘米，泥浆泵排量为25升/秒，问泥浆上返速度是多少？
解：
V返=12.7Q泵/D井2-d柱2
=12.7×25/222-11.42
=0.90米/秒
8、漏失速度计算公式：
V漏=Q漏/t时
式中：
V漏—漏失速度米3/小时
Q漏---在某段时间内的漏失量米3
t时----漏失时间小时
例题：
某井在30分钟内共漏泥浆15.6米3问该井在这段时间内的漏失速度是多少？
解：
V漏=Q漏/t时
=15.6/0.5
=31.2米3/小时
9、泵压计算公式：
P=0.081ρQ2/0.96D4
式中：
P---泵压MPa
ρ---使用密度g/cm3
Q----泥浆泵排量l/s
D---钻头水眼毫米
D=√d12+d22+d32+…..
10.常用套管数据表
尺寸
钢级
壁厚
mm
线密度
Kg/m
抗外挤
抗内压
抗拉
最大载荷MPa
安全系数
最大载荷
MPa
安全系数
最大载荷
KN
安全系数
273.05
J55
8.89
60.32
2.47
4.42
2.3
10
118.6
10
244.5
J55
8.94
53.57
2.47
5.63
2.1
10
94.5
10
139.7
P110
9.17
29.7
28.6
2.4
40
2.2
/
/
139.7
N80
9.17
29.7
23.5
2.4
40
1.6
706
2.8
11．接头扣型尺寸：
（1：
内平2：
贯眼3：
正规）
扣型
公扣小端外径mm
扣型
母扣端部台肩内径mm
231
正规
45.17
230
正规
65.1
231
正规
54.20
230
正规
78.6
331
正规
64.8
330
正规
91.3
431
正规
90.46
430
正规
119.9
531
正规
110.20
530
正规
142.8
631
正规
131.02
630
正规
154.7
221
贯眼
70.08
220
贯眼
94.5
321
贯眼
77.44
320
贯眼
103.9
421
贯眼
96.21
420
贯眼
124.1
521
贯眼
126.78
520
贯眼
150.5
621
贯眼
150.37
620
贯眼
174.1
211
内平
60.35
210
内平
74.45
211
内平
71.44
210
内平
88
311
内平
84.93
310
内平
103.19
411
内平
114.30
410
内平
134.94
511
内平
141.29
510
内平
164.3
611
内平
168.28
610
内平
190.6
12.常用单位换算表
长度:
1英寸（in）=25.4毫米（mm）=2.54厘米（cm）=0.0254米（m）
1英尺（ft）=12英寸（in）=304.8毫米（mm）=30.48厘米（cm）=0.3048米（m）
1码（yd）=3英尺（ft）=914.4毫米（mm）=91.44厘米（cm）=0.9144米（m）
1里=150丈=500米
1丈=3.33米
1尺=0.33米
1寸=0.033米
面积:
1亩=666.6m²
13.常规井身结构
开钻次序
导管
一开
二开
三开
开窗侧钻
井眼直径mm
515
444.5
393.7
311.15
244.5
215.9
118
套管直径mm
478
339.7
273.05
244.5
177.8
139.7
101.6
常用钻铤（φ）
177.8
177.8（7in）
203.2（8in）158.8（6-1/4）
177.8（7in）158.8（6-1/4）
158.8（61/4）
101.6（4in）
常用钻杆（φ）
127（5）
127（5in）
127（5in）
127（5in）
73（2-7/8in）
备注
常用
常用
常用
特殊井
14.常用钻铤尺寸与钻头直径关系对照表
钻头直径mm（in）
钻铤直径mm（in）
508.0（20）～660.4（26）
254.0（10）～279.4（11）
444.5（171/2）
228.6（9）～279.4（11）
374.6（143/4）
228.6（9）～254.0（10）
311.1（121/4）
228.6（9）～254.0（10）
269.9（105/8）
177.8（7）～228.6（9）
241.3（91/2）～250.8（97/8）
177.8（7）～203.2（8）
212.7（83/8）～222.2（83/4）
158.8（61/4）～171.4（63/4）
190.5（71/2）～200.0（77/8）
127.0（5）～158.8（61/4）
158.8（61/4）～171.4（63/4）
120.6（43/4），127.0（5）
142.9（55/8）～152.4（6）
104.7（41/8），120.6（43/4）
120.6（43/4）
79.3（31/8），88.9（31/2）
公式：
允许最小钻铤直径=2倍套管接箍外径-钻头直径
有效井眼直径=（钻头直径+钻铤直径）÷20
在大于215.9mm（81/2in）的井眼中，应采用塔式钻铤组合，钻铤柱中最下一段钻铤（一般应不少于1立柱）的外径应不小于这一允许最小外径，才能保证套管的顺利下入。
15.井斜的原因
钻井实践表明，井斜的原因是多方面的，如地质条件、钻具结构、钻进技术措施以及设备安装质量等。
但归纳起来，造成井斜的原因主要有两个方面：
第一是钻头与岩石的相互作用方面的原因，即由于所钻地层的倾斜和非均质性使钻头受力不平衡而造成井斜；第二是钻柱力学方面的原因，即下部钻具受压发生弯曲变形使钻头偏斜并加剧钻头受力不平衡而造成井斜。
1.地层因素
不同的地区、不同构造部位甚至不同的地层，井斜程度的显著差异表明地层因素往往是影响井斜的主要原因。
①在倾斜的层状地层中钻进时，由于在层面交界处的岩石不能长时间支持钻压而趋向沿垂直面发生破碎，因而井眼下倾一侧的层面上形成小斜台，它对钻头施加一个横向作用力，把它推向地层的上倾方向，从而引起井斜这就是所谓地层的“小变向器”作用。
地层倾角越大，成层性越强，钻压越大，这种作用也越大。
②沉积岩层不同方向的物性和强度是有差异的，一般来就，垂直层面方向岩石的强度低，可钻性高，所以在钻经这种地层时，钻头总是要保持沿这个破碎阻力最小的方向钻进的趋势，当地层呈倾斜状态时，这种自然趋势必然导致井斜。
③在软硬交错地层钻进时，可能产生突发性的严重井斜问题，当钻头从软地层进入硬地层时，由于钻头在A、B两侧的破碎阻力不均，使钻头的钻进方向向地层上倾方向倾斜，当钻头从硬地层进入软地层时，由于类似前面所述小变向器作用，迫使钻头沿地层上倾方向钻进。
④钻头在破碎呈倾斜的层状岩石时，牙齿在地层上倾方向一侧C形成较多的岩屑量。
由于两侧破碎的不均衡产生的增斜力，也迫使钻头改变方向。
⑤地层造斜力及计算模式。
（1）
或
（2）
式中：
－地层倾角，°；
α－井斜角，°；
W－钻压，。
地层本身并不存在造斜力，这里所说的地层造斜力，实质上是与地层特性及钻压密切相关的使井眼偏斜的一种特殊作用。
用地层造斜力的概念解释和描述岩性比较稳定的地层和一个层段的井斜机理是比较合实际情况的，但不适用于软硬交界面上突然发生的严重井斜问题。
2.下部钻具弯曲的影响
下部钻具在钻压作用下发生弯曲是引起井斜的另一个重要原因，其弯曲程度越严重，井斜也越严重，它对井斜的影响表现在两方面：
①下部钻具弯曲使钻头偏斜（相对于井轴），其钻进的方向偏离原井眼轴线，直接导致井斜。
②下部钻具弯曲，使钻压改变了作用方向即不再沿井眼轴线方向施加给钻头，而是偏斜了一个角度——即钻头偏斜角，从而产生一个引起井斜的横向偏斜力FB。
下部钻具组合自身的特性（包括与井眼的间隙）及钻压决定它的弯曲程度和对井斜的影响。
16.常规钻具组合:
1、一开钻具组合
深度根据上部平原组的底界确定，一般为：
50～150m；
Φ444.5mmP2＋Φ177.8mm钻铤×6根＋Φ127mm钻杆＋13
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