修井相关计算讲解

演示文稿修井相关计(Ji)算讲解第一页，共三十五页。（优选）修井相(Xiang)关计算讲解第二页，共三十五页。注水泥塞(Sai)计算

井下作业注水泥塞最主要计算的参数有水泥浆用量\水泥浆密度\配制水泥浆所用清水和填加剂用量等。一、注灰计算第三页，共三十五页。渤海钻探井下(Xia)作业分公司计算前需要录取的数据:套管内径d1(m)注灰管柱内径d2(m)注灰管柱外径D2(m)灰塞厚度h(m)灰面深度H（m）清水密度ρ0(t/m3,一般取1)干水泥密度ρ1(t/m3,一般取3.15)水泥浆密度ρ2(t/m3)d2D2d1hH第四页，共三十五页。渤海钻探井下(Xia)作业分公司式中

V———水泥浆用量，m3；

K———附加系数（1.1-1.5），其取值原则是井深多取，井浅少取，井径小多取，井径大少取，水泥塞短多取，水泥塞长少取。水泥浆体积的计算V=πkhd12/4第五页，共三十五页。渤海钻探井下(Xia)作业分公司式中

V1———干水泥用量(体积)，m3；

V0———清水用量(体积)，m3；两个守恒公式Vρ2=V1ρ1+V0ρ0V=V1+V0第六页，共三十五页。渤海钻探井下作业(Ye)分公司G=Vρ

1(ρ

2-ρ

0)/(ρ

1-ρ

0)式中

V———水泥浆用量，m3；

G———干水泥用量，t；干水泥量计算第七页，共三十五页。渤海钻探井下作业分(Fen)公司V0=(V×ρ

2

–G)/ρ

0式中

V0———清水用量，m3；

V———水泥浆用量，m3；

G———干水泥数量，t；清水用量第八页，共三十五页。渤海钻探井下作业分(Fen)公司套管、油管内容积、管排量计算S套=πd12/4×1mS油=πd22/4×1mS排=π(D2-d2)2/4×1m式中

S套———每米套管内容积，m3；

S油———每米油管内容积，m3；

S排———每米油管管排，m3；第九页，共三十五页。渤(Bo)海钻探井下作业分公司顶替量计算V顶=[H-V/(S套-S排)]×S油+V地式中

V顶———顶替液用量,m3;V地———地面管线附加量,根据实际情况选取,m3;S套———每米套管内容积，m3；

S油———每米油管内容积，m3；

S排———每米油管管排，m3；第十页，共三十五页。注(Zhu)水泥塞计算

某井套管内径为161.7mm，预在该井用密度为1.85g/cm3的水泥注100m水泥塞，试求需袋装干水泥多少袋？已知1袋干水泥50kg，密度为3.15g/cm3，内径φ161.7mm套管内容积为20.5L/m，配浆为理论数的1.1倍，袋数用整数)。第十一页，共三十五页。注水泥(Ni)塞计算

提拉法测卡点，多用于在打捞中判断卡点位置，以便于确定倒扣悬重、确定管柱切割的准确位置、了解套管损坏的准确位置、确定管柱被卡类型。二、提拉法测卡点第十二页，共三十五页。渤海钻探(Tan)井下作业分公司提拉法测卡点操作

上提钻具比卡前悬重多49～98千牛（5～10吨），记录这时的拉力P1，同时齐转盘面在方钻杆或钻杆上作一记号1。再用比P1大98～196千牛（10～20吨）的拉力上提钻具，记下这时的拉力P2，同时齐转盘面在方钻杆或钻杆上作记号2。测量记号1与记号2之间的距离λ1，λ1就是自由钻具的伸长，为精确可靠，可多提几次，分别用拉力P3、P4上提，记录记号3、记号4，并测量出λ2、λ3，取P2一P1、P3－P1、P4-P1的平均拉力P（kN），取λ1、λ2、λ3、的平均值作为自由钻具的平均伸长量λ(cm)。第十三页，共三十五页。渤海钻探井下作(Zuo)业分公司理论计算法H=E·F·λ/P式中

H———卡点深度,m；

E———钢材弹性模数，2.1×104kN/cm2；

F———管柱环形截面积，cm2；第十四页，共三十五页。渤海钻探(Tan)井下作业分公司经验公式计算法H=K·λ/P式中

H———卡点深度,m；

K———计算系数，常用值可查表得出；外径（mm）壁厚（mm）内径(mm)F（cm2）KAPI钻杆11410.9292.535.4774501279.195108.634.037150739.1954.618.433870API套管139.76.20127.326.005460139.77.72124.331.916700139.79.17121.437.517880该表中的K值对应P的单位为kN第十五页，共三十五页。渤海钻探井(Jing)下作业分公司复合管柱卡点计算法（以三截管柱为例）先计算每截管柱在该拉力下的绝对伸长：δL1=L1·P·102/（E·F1）δL2=L2·P·102/（E·F2）δL3=L3·P·102/（E·F3）式中

δL1、δL2、δL3———自上而下三种钻具伸长,cm；L1、L2、L3—————自上而下三种钻具下井长度，m；

F1、F2、F3—————自上而下三种钻具截面积，cm2；第十六页，共三十五页。渤海钻探井下作业分公(Gong)司复合管柱卡点计算法（以三截管柱为例）判断卡点所在的大略位置：

分析λ与ΔL1+ΔL1+ΔL1

值的关系：

如果λ≥

ΔL1+ΔL2+ΔL3

，说明卡点在三截管柱以下；

如果ΔL1+ΔL2+ΔL3

≥λ≥

ΔL1+ΔL2

，说明卡点在第三段上；

ΔL1+ΔL2

≥λ≥

ΔL1，说明卡点在第二段上；λ≤ΔL1，说明卡点在第一段上；计算ΔL1+ΔL2+ΔL3

≥λ≥

ΔL1+ΔL2

时的卡点位置：H=L1+L2+(λ-ΔL1-ΔL2)·E·F/P第十七页，共三十五页。渤海(Hai)钻探井下作业分公司钻具允许扭转圈数钻具允许扭转圈数：N=K`·H式中

N———允许扭转圈数，圈；K`—————扭转系数，圈/m（参见下表）；

H—————卡点深度，m；外径（mm）扭转系数（圈/米）D级E级P105级730.007030.009570.0134890.005770.007870.011011140.004490.006120.008561270.004040.005510.00771第十八页，共三十五页。注水(Shui)泥塞计算某井人工井底1530m，用φ73mm油管冲砂至1520m时发生砂卡，测卡点第一次上提负荷200kN，管柱伸长150cm，第二次上提负荷300kN，管柱伸长180cm，第三次上提负荷400kN，管柱伸长210cm，试计算卡点位置（K值＝2450）。第十九页，共三十五页。注水(Shui)泥塞计算

洗压井是井下作业中的重要工序，相关计算中涉及压力、密度、体积、流速等数据，知识点较多，较为复杂。三、洗压井相关计算第二十页，共三十五页。渤海(Hai)钻探井下作业分公司计算前需要录取的数据:套管内径d1(m)；管柱内径d2(m)；管柱外径D2(m)；油层中部深度H（m）管柱下深h（m）；清水密度ρ0(t/m3,一般取1)；原修井液密度ρ原

(t/m3)；泵排量Q（L/S）；立管压力P立（MPa）；套管压力P套（MPa）d2D2d1H洗压井计算数据录取油层h第二十一页，共三十五页。渤(Bo)海钻探井下作业分公司套管、油管内容积、管排量计算S套=πd12/4×1mS油=πd22/4×1mS排=π(D2-d2)2/4×1m式中

S套———每米套管内容积，m3；

S油———每米油管内容积，m3；

S排———每米油管管排，m3；第二十二页，共三十五页。渤海钻探井下作业分(Fen)公司修井液循环一周所用时间T=16.67·（S套-S排）·h/Q式中：

T──修井液循环一周的时间,min；第二十三页，共三十五页。渤海(Hai)钻探井下作业分公司修井液上返速度计算v返=10-3·Q/（S套-S排-S油）（正循环）v返=10-3·Q/S油（反循环）式中：

V返──修井液上返速度,m/s；正常洗井对外径139.7mm套管井排量一般控制在400L/min-500L/min，注水井洗井排量可增至580L/min，高压油气井的出口喷量控制在50L/min以内。对D177.8mm以上套管井排量大于等于700L/min。（SY/T5587.5-2004标准）第二十四页，共三十五页。渤海(Hai)钻探井下作业分公司压井用压井液密度的确定关井压力：P立+P管=P地=P套+P环式中：P管——钻柱内修井液压力，MPa;P地——地层压力，MPa;P环——环空内修井液柱压力，MPa.第二十五页，共三十五页。渤海钻探井下(Xia)作业分公司压井用压井液密度的确定压井用压井液密度计算：ρ压=ρ原+100P立/H+ρe

或ρ压=ρ原+100(P立+Pe)/H式中：ρ压——压井用修井液密度，g/cm3;ρe——安全附加当量修井液密度，g/cm3(油井0.05-0.10g/cm；气井0.07-0.15g/cm);Pe——附加压力，Mpa；（油井1.5-3.5；气井3.0-5.0），MPa.第二十六页，共三十五页。渤海钻探井下作业分公(Gong)司压井液加重用加重材料的计算压井液加重材料用量：G加=ρ加·V原（ρ压-ρ原）/（ρ加-ρ压）式中：G加──所需加重剂的重量,t；ρ加──加重材料的比重，g/cm³；ρ原──加重前修井液比重，g/cm³；ρ压──加重后修井液比重，g/cm³；V原──加重前的修井液体积,m³（井内和井外）；第二十七页，共三十五页。渤海钻探井下作业分(Fen)公司压井液稀释用水量的计算压井液稀释用水量：G0=ρ0·V原（ρ原-ρ稀）/（ρ稀-ρ0）式中：G0──稀释所用水量,t；ρ0──水的比重，g/cm³；ρ原──稀释前修井液比重，g/cm³；ρ稀──稀释后修井液比重，g/cm³；V原──稀释前的修井液体积,m³（井内和井外）；第二十八页，共三十五页。注水泥塞计(Ji)算

修井施工中设计重量、质量、体积、密度、压强、力学等多种单位，且有英制、公制、等区别。四、单位换算第二十九页，共三十五页。渤海钻探井下作业分(Fen)公司K，M的含义K，即kilo（千）,1000，103M，即million（百万）,1000000，106第三十页，共三十五页。渤海(Hai)钻探井下作业分公司科学记数法科学记数法是一种数学专用术语。将一个数X表示成a乘以10的n次幂的形式，其中1≤|a|<10，n为整数，这种记数方法叫科学记数法。

例如920000可以表示为9.2×105，读作9.2乘10的5次方。0.0004可以表示为4×10-4，读作4乘10的负4次方。

X=a×10n，Y=b×10m，

则X·Y=a·b·×10（n+m），X/Y=a/b×10（n-m）

第三十一页，共三十五页。渤海钻探井下(Xia)作业分公司部分单位换算长度单位：1mm=10-1cm=10-3m即1m=102cm=103mm面积单位：1mm2=10-2cm2=10-6m2即1m2=104cm2=106mm2体积单位：1mm3=10-3cm3=10-6L=10-9m3即1m3=103L=106cm3=109mm3质量单位：1g=10-3kg=10-6t即1t=103kg=106g压力单位：1Pa=10-3kPa=10-6MPa，即1MPa=103kPa=106Pa时间单位：1s=1.67×10-2min=2.78×10-4h，即1h=60min=3600s密度单位：1g/cm3=1kg/L=1t/m3