1、钻井液常用计算公式钻井与常用计算公式1、钻井液配制与加重的计算(1)配制低密度钻井液所需粘土量式中: -所需粘土重量,吨(t); - 粘土密度,克/厘米3(g/cm3) - 水的密度,克/厘米3(g/cm3) - 欲配制的钻井液的密度,克/厘米3(g/cm3) 欲配制的钻井液的体积,米3(m3)(2)配制低密度钻井液所需水量式中:-所需水量,米3(m3); - 所用粘土密度,克/厘米3(g/cm3)- 所用粘土的重量,吨(t) - 欲配制的钻井液的体积,米3(m3)(3)配制加重钻井液的计算 对现有体积的钻井液加重所需加重剂的重量式中: -所需加重剂的重量,吨(t); - 原有钻井液的密度,克
2、/厘米3(g/cm3) - 钻井液欲加重的密度,克/厘米3(g/cm3) - 加重剂的密度,克/厘米3(g/cm3) - 原有钻井液的体积,米3(m3)配制预定体积的加重钻井液所需加重剂的重量式中: -所需加重剂的重量,吨(t); - 原有钻井液的密度,克/厘米3(g/cm3) - 钻井液欲加重的密度,克/厘米3(g/cm3) - 加重剂的密度,克/厘米3(g/cm3) - 加重后钻井液的体积,米3(m3)用重晶石加重钻井液时体积增加式中:-每100m3原有钻井液加重后体积增加量,米3(m3); - 加重前钻井液的密度,克/厘米3(g/cm3) - 加重后钻井液达到的密度,克/厘米3(g/cm
3、3) - 一般重晶石的密度,克/厘米3(g/cm3)降低钻井液密度所需加水量式中: -所需加水的体积,米3(m3); - 原有钻井液的密度,克/厘米3(g/cm3) - 水的密度,克/厘米3(g/cm3) - 加水后钻井液的密度,克/厘米3(g/cm3) - 原有钻井液的体积,米3(m3)2、两种不同密度钻井液混合后的密度式中: - 混合后钻井液的密度,g/cm3(ppg) - 混合前第一种钻井液的密度,g/cm3(ppg)- 混合前第二种钻井液的密度,g/cm3(ppg) - - 混合前第一种钻井液的体积,m3(bbl) - 混合前第二种钻井液的体积,m3(bbl)3、固相分析计算(1)钻井
4、液低密度固相体积百分比式中: - 对溶解的盐校正过的含水体积百分比,%; - 对溶解的盐校正过的水的密度,g/cm3(ppg) - 低密度固相的体积百分比,%; - 悬浮固相的体积百分比,%; - 所用加重材料的密度,克/厘米3(g/cm3); - 油的体积百分比,%; - 油的密度,克/厘米3(g/cm3)-钻井液的密度,克/厘米3(g/cm3) - 低密度固相的密度,克/厘米3(g/cm3),(2.22.9,平均2.6)(2)钻井液高密度固相体积百分比式中: - 加重材料的体积百分比,%;其余各项符号的说明同上一个公式一样。(3)搬土含量的校正式中: -钻井液中全部低密度固相的平均阳离子交
5、换容量, - 钻井液中校正后搬土的体积百分比,%; - 钻井液中低密度固相体积百分比,%; -钻井液中钻屑体积百分比,%; - 钻井液亚甲基蓝试验测定的当量搬土含量,kg/m3(磅/桶) - 与MBT采用单位有关的系数。当采用法定计量单位时,=0.3505;当采用英制单位时,=1。 - 钻屑的阳离子交换容量,毫克当量/100克; - 一般土的阳离子交换容量,毫克当量/100克,(若未知,一般可为60)。(4)加重后钻井液的最佳固相体积百分比(经验公式)式中: - 加重钻井液固相体积百分比的最佳值,%; - 钻井液的密度,克/厘米3(磅/加仑); - 与MW采用单位有关的系数。当采用法定计量单位
6、时,=8.3454;当采用英制单位时,=1。(5)高密度钻井液的固相体积百分比近似值式中: - 高密度钻井液的固相体积百分比近似值,%; - 钻井液的密度,克/厘米3(磅/加仑); - 与MW采用单位有关的系数。当采用法定计量单位时,=8.3454;当采用英制单位时,=1。(6)钻井液中钻屑浓度近似值式中: -钻井液中钻屑的浓度近似值,千克/米3(磅/桶); -低密度固相浓度,千克/米3(磅/桶); - 亚甲基蓝试验测定的当量搬土含量,kg/m3(磅/桶)(7)由低密度固相体积百分比计算低密度固相浓度式中: -低密度固相浓度,千克/米3(磅/桶); - 低密度固相体积百分比,%; - 与LGS
7、采用单位有关的系数。当采用法定计量单位时,=2.853;当采用英制单位时,=1。(8)低密度固相体积百分含量的最佳值可由下式进行估算:式中: -低密度固相最佳体积百分含量,%; - 钻井液的密度,克/厘米3(ppg); - 钻井液中含油量,%(体积); -钻井液滤液的氯根含量,mg/l(ppm)。 - 与MW采用单位有关的系数。当采用所列法定计量单位时,=8.3454;当采用括号内英制单位时,=1。 - 与Cl采用单位有关的系数。当采用所列法定计量单位时,;为钻井液滤液的密度,当采用括号内单位时,=1。已知:NW=1.08g/cm3(9.0ppg),Cl=20000(ppm), =5%。计算结
8、果:=4.3% 。(9)可用如下办法估算钻井液的钻屑与当量搬土含量的比值:式中: -钻井液中低密度固相浓度,千克/米3(ppb);(?) - 亚甲基蓝试验测定的当量搬土含量,kg/m3(ppb)4、固相对机械钻速的影响(1)按照钻井液类型由亚甲基蓝试验测定的当量搬土含量估算小于1微米的细颗粒固相的含量,公式如下:式中: - 钻井液中小于1微米的细颗粒固相含量,kg/m3(ppb); - 钻井液亚甲基蓝试验测定的当量搬土含量,kg/m3(ppb) - 由钻井液类型决定的系数,分散性钻井液一般为0.8,粗分散性钻井液一般为0.13,不分散聚合物钻井液一般为0.06。(2)钻井液中大于1微米的粗颗粒
9、固相含量可由总固相含量减去细颗粒固相含量来得到:式中: - 钻井液中大于1微米的细颗粒固相含量,kg/m3(ppb); - 钻井液中小于1微米的细颗粒固相含量,kg/m3(ppb); - 钻井液中总的固相含量,kg/m3(ppb)(3)求出对照井和当前井的细颗粒固相含量和粗颗粒固相含量以后,再代入下面的公式估算当前井的机械钻速,将它与对照井的机械钻速对照便可了解机械钻速的变化情况:(略)(4)若与清水钻井相比,则当前井机械钻速降低的百分数可由下式计算。(略)6、利用屈服值进行的经验计算(1)由屈服值确定起下钻时克服抽汲(负波动作用)的安全钻井液密度的公式如下:式中: - 起钻时克服抽汲作用的安
10、全钻井液密度,g/cm3(ppg); -钻井液屈服值,Pa(1b/100ft2); - 井眼直径,mm(in); - 钻杆直径,mm(in); - 平衡地层压力所需的钻井液密度,g/cm3(ppg); - 与采用单位有关的系数。当采用所列法定计量单位时,=1.457;当采用括号内英制单位时,=1。(2)由屈服值估算当量循环密度的经验公式:式中: - 当量循环密度,g/cm3(ppg); -钻井液屈服值,Pa(1b/100ft2); - 井眼直径,mm(in); - 钻杆直径,mm(in); - 井内钻井液密度,g/cm3(ppg); - 与采用单位有关的系数。当采用所列法定计量单位时,=1.457;当采用括号内英制单位时,=1。(3)由屈服值估算环形空间压力损失(层流时)的经验公式:式中: - 环形空间压力损失,MPa(psi); - 井段长度,m(ft); -钻井液屈服值,Pa(1b/100ft2); - 井眼直径,mm(in); - 钻杆直径,mm(in); - 与采用单位有关的系数。当采用所列法定计量单位时,=0.275;当采用括号内英制单位时,=1。
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