钻井井控计算题.docx
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钻井井控计算题
计算题类型
1、某井已知垂直井深为2000n],钻井液密度为1.30g/cm\求钻井液的静液压力？
解；p”r=pgh=\.30X0.00981X2000=25.48A/P«
答；钻井液的静液压力为25.48MP"
2、某井已知垂直井深3000m,井内钻井液密度是1.2g/cm3,求钻井液产生的静液压力是多少？
解：
P”,=pgh=L2x0.00981X3000=35.288MPa
答:
钻井液产生的静液压力是35.288MPa
3、已知井内钻井液密度是1.24g/cm3.求压力梯度是多少？
解：
G”=朋=1.24X9.81=12.164KPm
答：
压力梯度是I2.164KP«
4、某井已知垂直井深2000m.该处的地层压力为26.46Mpa.求平衡该地层所需的钻井液密度？
解：
Pm=0.102P/H=0,102x26460/2000=1.35g/cm'
答：
平衡该地层所需的钻井液密度为1.35g/cm\
5、某井已知井深2760m,井内充满钻井液密度为1.20g/cm3,关井立管压力是2400Kpa.求井底的地层压力是多少？
解：
F,=Fp=F；,+F^=2400+（9.81x1.2x2760）=2400+32941=34891Kpa=34.891Mpa
答：
井底的地层压力是34.89lMpa»
6、已知钻井液密度1.44g/cm3,垂直井深为2438m,环形空间压力损失为1.034Mpa,求2438m处的当量钻井液密度。
解：
钻井液密度增量=1.034/2438/9.81=0.0432g/cm'当量钻井液密度=1.44+0.0432=1.48g/cn?
答：
2438m处的当量钻井液密度是1.48g/cm^
7、某井在正常循环时，已知钻井液密度1.2g/cm3垂直井深3000m,环形空间压力损失IJOMpa.求：
正常循环时的井底压力？
解：
钻井液压力=9.8x钻井液密度X垂直井深=9.8x1.2x3000=35.
正常循环时的井底压力=钻井液静液床力+环空压力损失=35.28+1.3=36.58
答：
正常循环时的井底压力是36.58Mpa.
8、某井已知垂直井深3200m.气层压力为50MPa，请确主钻开气层所需的钻井液密度？
解：
Qp=0.102PP/H=0.102X50000/3200=1.59g/cm彳
Pp=Pp+Pe=1.59+（0.07-0.15）=1.66-1.74g/cn?
答：
钻开气层所需的钻井液密度为1.66~1.74g/cm3。
9、某井技术套管下至井深2500m（垂深）,套管鞋处地层的破裂压力梯度为ISKPa/nn井内钻井液密度为1.25g/cm3o试求为了不压漏地层所允许的最大关井套压为多少？
解：
[Pa]=（G「-G^）h=（l8-9,8x1.25）x2500=14375千帕=14.38兆帕
答：
不压漏地层所允许的最大关井套压为14.38兆帕。
10、某井钻进时发现溢流，关井后测得关井立管压力为3MPa,关井套管压力为4MPa,地层流体在环空的高度为80m，钻井液密度为1.5g/cm3o试判断地层流体的种类。
解：
G,=G^-（P,-Pj/h,=9・8x1.5—（4000-3000）/80=2.2千帕/米
答：
地层流体为天然气。
11、某井垂直井深2500米，技术套皆下至井深1500米（垂深），地层破裂压力梯度为17.64KPa/m,钻井液密度为1.3g/cm\^内容积为23.3n?
管外容积为63nP.关井前测得泵速为30冲/分钟。
排量为16.4L/S时的循环泵压为6.4MPa,关井后记录立管压力为2.45MPa,套管压力为3・7MPa・试讣算：
①压井用的钻井液密度。
②初始和终了立管总压力。
=13+2.454-（0.00981X2500）
=1.4g/cm'
②P十P^+Pl
=2.45+6.4
=&85MPa
fm
=1.44-1.3X6.4
=6.89MPa
答：
压井用的钻井液密度为L4g/cm';初始和终了循环立管总压力分别为8.SoMPa和6.89MPa.
12、某井环空体枳的冲数是3200冲，钻杆内的冲数是1300冲，向井内泵入重钻井液300冲时的立管总压力为5.25兆帕，继续向井内泵入重钻井液到500冲时的立管压力为4.9兆帕，求终了立管总压力是多少？
解：
泵入重钻井液从300冲到500冲时的压力降是5.25-4.9=0.35兆帕。
当重钻井液到达钻头时还需要1300-500=800冲
所以终了立管总压力=4.9-（8004-200）X0.35=3.76兆帕
答：
终了立管总压力为3.76兆帕。
13、原钻井液密度P为1.2g/cn?
“原钻井液容积Vo=191m3.把此钻井液加重到Pm=1.35g/cm3,求:
（1）需重晶石多少袋?
（2）加重后钻井液总体积为多少？
（4.25-135）
解.（1护需重晶市=号（几"）=4.25：
191x（1.35-1.2）=,.987/
（0-几J（4.25-1.35）
T41987
共需巫晶石G=丄=匕竺=840袋
0.050.05
（2）加入的重晶石占的体不吧=11竺=9.8跖F
*25
加重后钻井液的总体积=191+9.88=201",
答：
需重晶石840袋，加重后钻井液总体积対01/
14、某井垂直井深2500米处发现天然气溢流。
已知数摇为：
垂直井深2500米；钻头直径：
215亳米钻杆直径：
127亳米，内径109亳米：
技术套管外径：
244亳米，内径222亳米：
下至井深1500米处，底层破裂压力梯度为17.64千帕/米；钻井液密度为1.30克/立方厘米：
关井前测得泵速为30冲/分钟：
排量为16.4升/秒时的循环泵压为6.4兆帕：
关井后记录关井立管压力2.45兆帕：
关井套管压力为3.7兆帕。
试讣算：
1地层压力：
2压井钻井液密度
3初始和终了循环立管总压力
4重钻井液循环一周的时间；
5最大允许关井套压
245
P=R+pgH=2.45+0.00981xL3x2500=34・33MPa解J①"
2Pk=P沁硕='.3七000981X2500=】皿&/™
③二巳+巴二64+245二&85MPa
14
—X6.4=6.89MPu
1.3
_1000V,_
"600~
lOOOx
0.7854x（0.222'-0.1279x1500+0.7854x（0.215'-0.127'）x1000+0.7854x0.109'x2500
60x164
=88min
amax
号nuK二G-G]h二（17.M-9.81X1.3）x1500二7331KPa=l.^iMPa
15、某井井眼尺寸215.9mm.电测自1525m至2525m的平均井径是245呱试求该井段井径
扩大率。
解：
井径扩大率=（平均井径-井眼直径）/井眼直径*100%=（245-215.9）/215.9*100%=13.48%。
答:
井径扩大率是13.48%。
16、
己知钻进至井深2742.45m时，打完方入11.58m,接新单根9.54m后，到底方入是多
未接单根时钻具长=2742.42-11.58=2730.87（m）
接单抿后钻具长=2703.87+9.54=2740.41（ra）
到底方入=井深-钻具总长=2742.45-2740.41=2.04（m）
答：
到底方入是2.04m.
17、
某井发现溢流关井，求得立管压力PRMI匕该井深2750m.钻井液密度1.52g/cm\
求地层圧力是多少?
解：
Pp=0.0098PxH+PfO.OO98*L52*2750+4=44.96（MPa）18、某发生卡钻事故•井下钻具结构为：
216[nm3A+159mniDC*150m+127ramDP*2000m,试用提
拉法粗测卡点井深？
钻具原悬重670KX,上提至970KX时，钻具伸长85m.127raraDP系数K、=7150,159mmDC系数K：
=33149.
解：
（1）先讣算钻杆伸悬重：
ii=L*（F=-Fx）/Ki=2000*（970-670）/7150=84（cm）
（2）再讣算钻铤伸长量JIc=L：
*（F=-K）/K==150*（970-670）/33149=L4（cm）
由于钻具实际伸长量I为85cm.大于I,=84cm,小于ix+i-85.4cm,所以卡点位置应在钻
杆以下，钻铤某处，则卡点深度L=U+Kc（I-I3/（（F=-Fx）=2000+33149*（85-84）/（970-670）=2000+110=2110（m）
答：
卡点井深为2110mo
19、某井眼直径为216mm,用直径为127mm的钻杆，泵排虽为25L/S,试计算钻杆外环空返速是多少？
解：
v=1273Q/（庁・孑）=1273X25/（26X26-127X127）^1.04（m/s）
答：
钻杆外环空返速约为1.04m/s.
20、某井使用国产203钻铤（空气中单位长度重量为220Kg/m）,井内泥浆密度为1.4g/cm1钻进时最大22.5t.钻铤附加系数取m=1.2,试讣算所需加圧钻铤长度？
（钢材密度取7・8g/cm'）
已知:
m=12P=22.5t=22.5X1000=22500Kgq=22OKg/m
PFl4g/cm"Pw=7・8g/cm'
求：
Li=?
解：
由公式得Lt=m•P/（q•Kt）；
Kf=l-P"«=l-l・4/7・8=0・82
L,=L2X225OO/（22OXO.82）=15Om
答：
所需加压钻铤长150m。
21、某井以密度为l・50g/cm'的钻井液钻进至井深3340m处发生井涌•关井后观察求得立
爪为4・0MPa,求压井时钻井液密度是多少？
（附加压力取3.5MPa）
=1.5+（4.0+3.5）/（0.0098*3340）=1.5+0.229=1.73（g/cni'）
答：
圧井时钻井液密度是1.73g/cm\
22、某井于1510111粘卡，钻头宜径为215mm.钻杆外径127mm,壁厚9・19mm,原
悬重为450kN.进行提拉操作时由5OOkN卜•提到750kN.钻杆伸长50cm,（本井按无钻铤il•算）试确定
（1）、
（2）
12）
卡点位置。
（K值取715）
、解卡剂用屋.（本井决定管内全留解卡剂：
泡过卡点100m；井径附加系数取
解
（1）由公式L=9<8Ke/P得K=：
715e=50cinP=750—5OO=25OkNL=9.8x715x50/250
=1401（m）
解
（2）由公式Q=Kn/4（D2—d外2）H+nMdfh可知
K=1.2（井径附加系数）D=O.215md朽（U27m
dft=OJ27—2x0.00919=0.109111
管外泡解卡剂高度为:
H=1505-1401+100=209mh=1501m（管内全留解卡剂）代入公式Q=1.2xH/4（O・2152—O.1272）x2O9+Ji/4xOJO92xl5Ol=20<02m^
答:
卡点井深为1401m,所需解卡剂量为20.02nP
23、某井设讣井深2500m,井眼直径215.9mm,钻铤外径15&8mm.每米重
L35kX（L35kX/m）,钻井液密度1.20g/cni3,设汁钻压200kX,己知浮力系数K=0・847,空全（附加）系数为1.15,试汁算所需钻铤长度。
解：
由公式：
Lc=WSF/qcK
得W=200kNSF=1・15qc=l・35kN/mK=0.847
代入公式Lc=200XL15/（1.35X0.847）
=201.ISm
答：
所需钻铤长度为20L15nio24、某井于1510来粘卡.钻头直径为215亳米，钻杆外径127亳米•壁厚9.19亳米，原悬重为450千牛，进行提拉操作时由500千牛上提到750千牛，钻杆伸长50厘米，试确定
卡点位置。
（K值取715）
解：
据公式H=9・8XKXL+P
H=9.8X715X50-=-250=1401（M）
答：
卡点深度为1401米。
25、某井有密度为1.20克/立方厘米的钻井液200立方米，现用重晶右•粉将其密度提高至
1.35克/立方厘米，问需重晶石粉多少吨？
（重晶石粉的密度为4克/立方厘米）
解：
据公式w=200X4X（L35—1.20）（4—1.35）
=45.3（吨）
答：
需重晶石粉45.3吨26、某井完钻井深4500壮已知下入的技术套管e339・7mm（套管壁厚为20mm）F深为3600米，三开为216mm井眼（井眼扩大率以15输计算），问用排屋为30升/秒的泵排量进行循环，多长时间后才能将井内的原钻井液全部循环出？
（便用127Dim的钻杆，钻铤忽略按钻杆体积计算〉解：
套管环空容积=[（0.3397-0.04）/2]-X3・14X3600-（0.127/2）"x3.14X3600
=254-45.6=208.4（方）
井眼环空容积=[（0.216X1.15）2]"X3.14X900-（0.127/2）=X3.14X900
=32.2（方）
钻具内容积=916X4500=41.22（方）
T=VQ=（2O8・4+32.2+41.22）/O03=9394（秒）
9394/3600=2.61小时答：
共需要2.61小时才能将井内的原钻井液循环出。
27、已知数据为：
垂直井深3000米：
井眼直径：
216亳米，钻杆直径：
127毫米，内径109毫米：
技术套管外径：
244毫米，内径：
222毫*:
下至井深2500*处，钻铤外径159毫米，内径71毫兴•长度200米.现开始提钻，每起5柱钻杆灌一次钻井液-每柱钻杆28・5米.试讣算每次灌钻井液前井内液而下降多少米？
解：
井内液面下降高度=7.854X107X（1272—1092）X5X2&5*[7・854X107X（2222-1272+109-）]
=13.44米答：
井内液面下降13.44米。
28、某三缸单作用泵使用1550的缸径.泵速5）为90冲/分，此泵冲程（S〉305mm.
求其排量。
（不计算上水效率）解：
Q=3nFs/60=3*90*n/4*1.5=*3.05/60=24.25（L/s）
答：
泵的排量是24.25L/so
29、用0.35长的扳手将右旋螺母拧紧，扭矩盘显示的力矩值为60N-m,求该力F?
解：
因为M=FXh
所以F=M/h
F=60/0.3=200（N）
答：
此力是200牛。
30、某B型吊钳的钳柄长1.05阳将吊钳扣合在钻赶上，当在吊钳末端施加一垂宜力28kn时，钻杆得到多大扭矩？
解：
M=F•h=28•1.05=29.40（kn*ra）
答：
钻杆得到的扭矩为29.40kn-mo31、某井在正常循环时，己知钻井液密度为L2g/cm^,垂直井深米，环形空间压力损失
1.30MPa,求：
正常循环时的井底压力？
解：
钻井液静液压力=9.8X钻井液密度X垂直井深=9.8X1.2X3000=35.28MPa
正常循环时井底压力=钻井液静液压力+钻井液静液压力=35.28+1.30=36.58MPa
答：
正常循环时的井底压力为36.58MPa。
32.已知井深2000米，钻井液密度为1.25.关井立管压力为4MP.求压井用的钻井液密度为多大？
钻头压降=20-12.5=7.5MPa
压井钻井液密度=钻井液密度+0.102Pd/H=l.25+0.1024000/2000=1.45（g/cm"）
答：
需用重晶石85.74
答:
38、
上？
需加水400m\
用密度为2.4g/m'的粘上，欲配密度为1.25g/m'钻井液200m\it算需用多少盹粘多少水？
（m）
Q土7皴（Q亲
解:
◎私Q浆—W
=200xl・25-19・2=37m3
39、
答：
需土19・2t,水37m。
某井在井深1800皿处发生卡钻，用的是127nim壁厚9」9mni的钻杆，原悬重为570KN,进行提拉操作时，由670KN上提到870KN,钻杆伸长了410inm,求卡点位置（127™壁
厚9.19™钻杆K=715）•
解J因为L=9.8KAL/P
△L=41cm
P=870-670=200KX
所以L=9.8X715X41/200=1436.43ni
答:
卡点位置为1436.43ni
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