钻井液计算公式.docx

1、钻井液计算公式一、 配制水基钻井液所需材料的计算1. 钻井液的循环容积1.1 井筒容积计算V1（即井内钻井液量计算）计算式： D井径，m;H井深，m。经验式：（m3/1000m）1.2 泥浆罐容积V21.3 泥浆槽容积V3（钻井液液面一般只达槽深的2/3）1.4 循环管汇容积V4钻井液循环量计算： V=V1V22/3V3 V42. 配制定量Vf、定密度f的水基钻井液所需的粘土量已知：钻井液质量=粘土质量+水质量 钻井液的体积粘土体积水体积 其中：钻井液质量 粘土质量 水的=所以： 式中, mc-粘土质量，t；Vf- 钻井液体积，m3；Vc-粘土体积，m3；Vw-水体积，m3；-钻井液密度，g/

2、cm3；-粘土密度，g/cm3；-水的密度，g/cm3。3. 配制定量、定密度的水基钻井液所需的水量水量=（欲配置钻井液的体积）-（所需的粘土体积）其中：所需粘土体积= 所需水量=欲配钻井液体积-二、 调整钻井液密度所需要的材料 1. 加重钻井液所需加重材料的计算：（1）定量钻井液加重时所需要加重材料的计算：式中： W-加入的加重材料重量； V浆- 原浆体积； -原浆密度； -欲配的钻井液密度；-加重材料的密度；（2）配置定量加重钻井液时所需要加重材料的计算： 式中： W-加入的加重材料重量； V - 欲配的钻井液体积； -原浆密度； -欲配的钻井液密度；-加重材料的密度；2. 降低钻井液密度

3、所需水量的计算式中： -降低密度时需要的水量；V浆- 原浆体积； -原浆密度； -加水稀释后的钻井液密度；三、 钻井液的循环体积（即井内钻井液量计算）（1） 经验式 井眼内的钻井液量V1(m3/1000m井段)= （2） 算数式井眼内的钻井液量V1=式中D-井径，m; H-井深，m;2. 泥浆罐容积V2计算泥浆罐容积V2=3. 泥浆罐容积计算V3=（钻井液液面一般只达到槽深的2/3）4. 循环管汇容积计算V4=5. 钻井液循环量计算V=V1+2V2+2/3V3+V4钻井液流变参数的计算一. 表观粘度：AV=1/2600 （mPa.s） 式中： 600-600r/min下的读值。二.塑性粘度：

4、PV=600-300 （mPa.s） 式中： 600-600r/min下的读值。 300 -300r/min下的读值。 三.动切力： YP=1/2（300-PV）= AVPV （Pa）四.静切力： G10=1/23，I （Pa） G10=1/23，F （Pa） 式中： 3，I-静止10s后3r/min下的读值。 3，F-静止10min后3r/min下的读值。五.流性指数n=3.322Lg（600/300） （无因次）六.稠度系数 K=(600)/1022n*0.4788 (Pa.Sn)式中: K-稠性系数，n-流性指数七.卡森模式的0 01/2=1.510(100)1/2-(600)1/2 (

5、Pa)八.卡森模式的1/2=1.195(6001/2-1001/2) (mPa.S)1/21/2=2.42(6001/2-3001/2) (mPa.S)1/2现场钻井液计算一.循环周的计算:式中：V井筒容积 ，V1井内钻杆体积，Q排量二.加重计算式中：1加重剂的密度，2加重后钻井液密度，0原钻井液密度三.稀释计算公式:式中：0原密度，1-稀释后密度四.井眼容积计算:理论公式: V=(Db/2)2h*10-6式中:V井眼容积（m3），h井深（m），Db钻头直径（mm）经验公式: V(m3/1000m)= Db2/2式中:Db钻头直径（inch）五.钻井液中悬浮固体的密度：式中：ss：悬浮固体的密

6、度。m：钻井液密度。f：滤液密度0：油的密度。Vm：水的体积百分数。Vs：盐的体积百分数V0：油的体积百分数。Vts：总固相的体积百分数。六.环空返速基本公式：式中：Q排量（L/s），Db钻头直径（cm），D钻具外径（cm）126-9DC V=0.0033*Q 26-5DP V=0.003*Q217 1/2-9DC V=0.0087*Q 17 1/2-5DP V=0.007*Q312 1/4-8DC V=0.0229*Q 12 1/4-5DP V=0.0157*Q48 3/8-6 1/4DC V=0.0632*Q 8 3/8-5DP V=0.0435*Q55 7/8-4 6/8DC V=0.1

7、638*Q 5 7/8-3 1/2DC V=0.0881*Q又:式中：Q排量（m3/min），Db井径（inch），D钻具外径（inch）举例：某井用8.5英寸钻头，排量1.5方/分钻井，试计算钻头与5钻杆环空的返速七.环空雷诺数基本公式：式中：V环空返速（cm/s），泥浆密度（g/cm3），n流性指数，K稠性系数（mPa.Sn），Db钻头外径（cm），D钻具外径（cm）流态判断：Re2000为层流，Re2000为紊流126-9DCRe=3*n*12（1-n）*43.18n*V（2-n）/K/（2n+1）=3*n*12Yx（1-n）*43.18Yxn*Vyx（2-n）/K/（2N+1）26-5

8、DPRe=3*n*12（1-n）*53.34n*V（2-n）/K/（2n+1）217 1/2-9DCRe=3*n*12（1-n）*21.59n*V（2-n）/K/（2n+1）17 1/2-5DPRe=3*n*12（1-n）*31.75n*V（2-n）/K/（2n+1）312 1/4-8DCRe=3*n*12（1-n）*10.8n*V（2-n）/K/（2n+1）12 1/4-5DPRe=3*n*12（1-n）*18.42n*V（2-n）/K/（2n+1）4. 8 3/8-6 1/4DCRe=3*n*12（1-n）*5.41n*V（2-n）/K/（2n+1）8 3/8-5DPRe=3*n*12（1

9、-n）*8.59n*V（2-n）/K/（2n+1）5. 5 7/8-4 6/8DCRe=3*n*12（1-n）*2.87n*V（2-n）/K/（2n+1）5 7/8-3 1/2DPRe=3*n*12（1-n）*6.05n*V（2-n）/K/（2n+1）又:式中：钻井液密度（g/dm），V-环空返速（m/s），PV塑性粘度（mPa.s）举例：当泥浆密度为1.30,塑性粘度为15毫帕秒时，接上题计算该环空雷诺数。由于Re=80302000故为紊流（注：Re2000为层流）八.环空临界排量:基本公式:Qc=0.00471*(Db2-D2)20K*(2n+1)n/3n/1200(1-n)*（Db-D）

10、N1/2-n式中：Qc临界排量（m3/min），n流性指数，K稠性系数（mPa.Sn），泥浆密度（g/cm3），Db钻头外径（cm），D钻具外径（cm）流态判断：实际排量Qc时为紊流，实际排量Qc时为层流126-9DCQc=18.086.67*K（2n+1）n/n/1200（1-n）/43.18n1/2-n26-5DPQc=19.786.67*K（2n+1）n/n/1200（1-n）/53.34n1/2-n2 17 1/2-9DCQc=6.846.67*K（2n+1）n/n/1200（1-n）/21。59n1/2-n17 1/2-5DPQc=8.556.67*K（2n+1）n/n/1200（1

11、-n）/31.75n1/2-n3 12 1/4-8DCQc=2.626.67*K（2n+1）n/n/1200（1-n）/10.08n1/2-n 12 1/4-5DPQc=3.86.67*K（2n+1）n/n/1200（1-n）/18.4n1/2-n=3.86.67*K（2n+1）Yxn/1200Yx（1-n）/18.42YxnYx1/（2-n）48 3/8-6 1/4DCQc=0.956.67*K（2n+1）n/n/1200（1-n）/5.41n1/2-n8 3/8-5DPQc=1.386.67*K（2n+1）n/n/1200（1-n）/8.59n1/2-n55 7/8-4 6/8DCQc=0.376.67*K（2n+1）n/n/1200（1-n）/2.87n1/2-n5 7/8-3 1/2DPQc=0.686.67*K（2n+1）n/n/1200（1-n）/6.05n1/2-n九.井径扩大率：式中：V电测所得裸眼井段的容积。