固井作业常用公式

1、、水灰比的确定设水灰比为入，水泥浆密度为二、1m3水泥浆所需的干水泥量设水泥浆密度为固井施工作业常用公式S g/cm3,干灰密度为c g/cm3,则有:s g/cm3,干灰密度为3C g/cmTc=* (吨三、1m3水泥浆所需的水量四、造浆量的计算Vs=100( c 1)c( s 1)(1/100kg)五、水泥浆到达井底压力计算:设钻井液密度为m (g/cm3)，井垂深深为 h ( m)井底压力 P= mgh/1000(Mpa)六、井底循环温度计算(1 )已知地温梯度为 P (C /m) 井底循环温度 Tc= (Ts+ph)(2 )已知钻井液岀口温度为 井底循环温度T c=T o+h/168七

2、、注水泥升温时间计算 已知套管内容积 Q (m2)， 浆排量为入To，井垂深深为 h (m)，循环温度系数为入(取值在之间)(C)(C)井垂深深为 h ( m)(C)套管下深h (m)，设计注入水泥浆量L ( m3)，注水泥排量为q2(m3/min):(1)当Qhv L,则升温时间t=Qhqi(min)，地表温度为qi (m3/min )(2)当Qh> L,则升温时间t丄+q1q2心(min )Ts (C)，替泥八、稠化时间计算已知套管内容积 Q (m2)，套管下深 浆排量为q2 (m3/min )h (m),设计注入水泥浆量L ( m3)，注水泥排量为qi (m3/min )，替泥L

3、Qh稠化时间t=+ +附加安全时间(60-90min )( min )q1q1九、失水量的计算Q30=2*Qt 拝式中：q30 30min失水量，mlQt在时间t时收集的滤液量，mlT 试验结束时的时间，min十、流变参数计算流变模式判别：200100F=300100式中：F流变模式判别系数，无量纲;300 转速300i7min时仪器读数200 转速200r/min时仪器读数100 转速100r/min时仪器读数当F= 士时选用宾汉流变模式，否则选用幕律流变模式。宾汉模式n P= (300-100 )T =300-51 1 n P式中：np塑性粘度，T 动切力， Pa幕律模式n= (4 )10

4、0,O.511 300k=511n式中：n流性指数，无量纲;k稠度系数，十一、游离液的计算：FF乂 100%Vs式中：FF 游离液占的比例;Vf游离液体积（ml）V水泥浆体积（ml）十二、固井配水用量计算（1）固体外加剂a%固体用量：W=1000 V ( kg)式中：a%为固体在干灰中的加量, 入为水灰比，V为配水总量，单位为(2)液体外加剂m3。a液体用量：W=1000 V lWc(kg)式中:a为试验加量，单位 Wc为试验干灰用量, 入为水灰比(ml)单位(g)V为配水总量，单位为m3p i为液体密度，单位 g/cm3 套管内容积计算十三、已知套管外径 D ( mm)，壁厚h (mm)n套

5、管内容积 Q= ( D-2h ) 2 ( mm2)4环空容积计算十四、已知井径环空容积十五、D1 ( mm)，套管外径 D2 ( mm)nQ= ( D12-D22)( mm2)4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= 1000V( m)Q八、环空返速及注水泥排量计算环空返速V= J60Q注水泥排量q=60QV 式中：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)十七、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/100

6、0 ( m3)。十八、静压差计算，注入前置液所占环空咼度为Hf ( m)，密度p f ( g/cm3)，注入水泥浆所占环(g/cm3)， g为重力加速度。g+H f (p m- p f) (Mpa)1000已知钻井液密度为p m (g/cm3) 空高度为Hs (m)，密度为p s十九、井底当量密度计算已知钻井液密度为pm (g/cm3)入水泥浆所占环空高度为Hs (m),密度为p则静压差 P= ( Hs ( p s- p m)，井垂深H (m),注入前置液所占环空高度为Hf (m)，密度p f (g/cm3),注s ( g/cm3)，井底流动阻力为P (Mp a )， g为牛顿/千克。井底静态

7、当量密度=Hf f Hs s ( H HfHs)m(H f f Hs s (H Hf Hs)井底动态态当量密度=gH二十、平衡前置液所用重浆计算已知钻井液密度为P 环空高度为Hf ( m)m (g/cm3)，重浆密度为p h (g/cm3)，重浆所占环空的环容为 ，密度p f (g/cm3)Q ( L/m )，注入前置液所占平衡所需重浆量 L=1000H f(m- Q (m3) (hm)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P 环空高度为Hs ( m)m (g/cm3)，重浆密度为p h (g/cm3)，重浆所占环空的环容为 ，密度 p s (g/cm3)Q ( L/m

8、)，注入水泥浆所占全井平衡所需重浆量L= 1000H( m 1)Q (m3)(h m)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p水泥浆量为Ls (m3)，水泥浆密度为p s (g/cm3)m (g/cm3)，注入起压替量 Qt=Q- -Ls9-Qi Qa1、动态起压时间计算：设管内外压力平衡时,则：管内泥浆液柱高度为HimH imCi CoVc1000Ci H im式中m；Him 管内泥浆液柱高度，H 井深，m ；Ci 套管内每米容积，m 3/m ;Co 平均环空每米容积，m3/m；p c水泥浆密度，g/c

9、m3 ； p m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 ；A p循环压耗，MPa ；循环压耗 p采用经验公式：(当A p=0时，计算结果为静态起压时间)泥浆H前置液的密度为H泥浆H前H水泥；水泥浆的密度为P水泥;注:为地层破裂压力当量密度当套管下深V 1000m时： p=+ ( MPa)当套管下深 5000m> L> 1000m时： p=+ ( MPa)2、环空液柱压力当量密度(pm)的计算：Him设井深为H ;环空中前置液的高度为 泥浆的密度为P泥浆；贝水泥H水泥0为地层孔隙压力当量密度在固井设计过程中m应满足:二十三、热米井预应力计算基本数据：为X 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=XX 107XX 10-6 X (320-72)=KPa2、应施加的预应力:P= Pm ax A - Y0.76?274000(17.782 15.942)-KPa3、套管在井内的自重(考虑浮力)m=(q - Kb)=X 1670 X+ 1000=t注：Kb为泥浆密度为cm3时的浮力系数4、井口拉力：(S为套管横截面积)P SP=+m-f 01500098.0671000一 15 94228056.