压井计算公式11.pdf
《压井计算公式11.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《压井计算公式11.pdf(18页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、.井控公式井控公式1.1.静液压力:静液压力:P=0.00981P=0.00981 HMPaHMPa-密度密度 g/cm3g/cm3;H-H-井深井深 m m。例例:井深井深 30003000 米,钻井液密度米,钻井液密度 1.3g/cm31.3g/cm3,求:井底静液压力。,求:井底静液压力。解:解:P=0.00981*1.3*3000=38.26 MPaP=0.00981*1.3*3000=38.26 MPa2,2,压力梯度:压力梯度:G=P/H=9.81G=P/H=9.81 kPa/m=0.0098kPa/m=0.0098 MPaMPa;例:井深例:井深 36003600 米处,密度米处
2、,密度 1.5g/cm31.5g/cm3,计算井静液压力梯度。,计算井静液压力梯度。解:解:G=0.0098*1.5=0.0147MPa=14.7kPa/mG=0.0098*1.5=0.0147MPa=14.7kPa/m3.3.最大允许关井套压最大允许关井套压 Pamax=Pamax=破密度破密度m m0.0098H MPa0.0098H MPaH H地层破裂压力试验层套管鞋垂深,地层破裂压力试验层套管鞋垂深,m m。m m井密度井密度 g/cm3g/cm3例例;密度密度 1.27g/cm3,1.27g/cm3,套管鞋深度套管鞋深度 10671067 米,米,压力当量密度压力当量密度 1.71
3、g/cm31.71g/cm3,求:求:最大允许关井套压最大允许关井套压解解;Pamax=;Pamax=1.711.711.271.270.0098*1067=4.6MPa0.0098*1067=4.6MPa4.4.压井时压井时 极限极限 关井套压关井套压 Pamax=Pamax=破密度压破密度压 0.0098HMPa0.0098HMPa 压压井密度压压井密度 g/cm3g/cm3例题略例题略5.5.溢流在环空中占据的高度溢流在环空中占据的高度hw=hw=V/VamV/Vam V V钻井液增量钻井液增量(溢流溢流),m3m3;VaVa溢流所在位置井眼环空容积,溢流所在位置井眼环空容积,m3/mm
4、3/m。6.6.计算溢流物种类的密度计算溢流物种类的密度w=w=m-(Pa-Pd)/0.0098hwg/cm3m-(Pa-Pd)/0.0098hwg/cm3;m m当前井泥浆密度,当前井泥浆密度,g/cm3g/cm3;PaPa 关井套压,关井套压,MPaMPa;-优选.PdPd 关井立压,关井立压,MPaMPa。如果如果w w 在在 0.120.120.36g/cm30.36g/cm3 之间,那么为天然气溢流。之间,那么为天然气溢流。如果如果w w 在在 0.360.361.07g/cm31.07g/cm3 之间,那么为油溢流或混合流体溢流。之间,那么为油溢流或混合流体溢流。如果如果w w 在
5、在 1.071.071.20g/cm31.20g/cm3 之间,那么为盐水溢流。之间,那么为盐水溢流。7.7.地层压力地层压力 Pp=PdPp=PdmgHmgHPdPd 关井立压,关井立压,MPaMPa。m m钻具钻井液密度,钻具钻井液密度,g/cm3g/cm38.8.压井密度压井密度 压压=m mPd/gHPd/gH9 9、(1)(1)初始循环压力初始循环压力=低泵速泵压关井立压低泵速泵压关井立压注:注:在知道关井套压,在知道关井套压,不清楚低泵速泵压和关井立压情况下,不清楚低泵速泵压和关井立压情况下,求求初始循环压力方法:初始循环压力方法:1 1缓慢开节流阀开泵,控制套压缓慢开节流阀开泵,
6、控制套压=关井套压关井套压2 2排量到达压井排量时,保持套压排量到达压井排量时,保持套压=关井套压,此时立管压力关井套压,此时立管压力=初初始循环压力。始循环压力。(2)(2)求低泵速泵压:求低泵速泵压:(Q/Q(Q/QL L)2 2=P/P=P/PL L例:正常排量例:正常排量=60=60 冲冲/分,正常泵压分,正常泵压=16.548MPa,=16.548MPa,求:求:3030 冲冲/分时分时小泵压为多少?小泵压为多少?解:低泵速泵压解:低泵速泵压 P PL L=16.548/(60/30)=16.548/(60/30)2 2=4.137MPa=4.137MPa10.10.终了循环压力终了
7、循环压力=压井密度压井密度/原密度原密度X X 低泵速泵压低泵速泵压一注:不知低泵速泵压,求终了循环压力方法:一注:不知低泵速泵压,求终了循环压力方法:1 1用压井排用压井排量计算出重浆到达钻头的时间,此时立管压力量计算出重浆到达钻头的时间,此时立管压力=终了循环压力。终了循环压力。边循环边加重压井法边循环边加重压井法-优选.边循环边加重法压井是指发现溢流关井求压后,边循环边加重法压井是指发现溢流关井求压后,一边加重钻井液,一边加重钻井液,一一边随即把加重的钻井液泵入井,在一个或多个循环周完成压井的方边随即把加重的钻井液泵入井,在一个或多个循环周完成压井的方法。法。这种方法常用于现场,这种方法
8、常用于现场,当储藏的高密度钻井液与所需压井钻井液密度当储藏的高密度钻井液与所需压井钻井液密度相差较大,需加重调整,且井下情况复杂需及时压井时,多采用此方相差较大,需加重调整,且井下情况复杂需及时压井时,多采用此方法压井。此法在现场施工中,由于钻柱中的压井钻井液密度不同,给法压井。此法在现场施工中,由于钻柱中的压井钻井液密度不同,给控制立管压力以维持稳定的井底压力带来困难。控制立管压力以维持稳定的井底压力带来困难。假设压井钻井液密度假设压井钻井液密度等差递增,等差递增,并均按钻具容积配制每种密度的钻井液量,并均按钻具容积配制每种密度的钻井液量,那么立管压力那么立管压力也就等差递减,这样控制起来相
9、对容易一些。也就等差递减,这样控制起来相对容易一些。二终了立管压力,二终了立管压力,11PTf1PLK1gHm第一次调整后的钻井液密度,第一次调整后的钻井液密度,g/cm30g/cm30压井钻井液密度,压井钻井液密度,g/cm3g/cm3Kg/cm3g/cm3;原钻井液密度,原钻井液密度,mH H井深,井深,m m;PLPL低泵速泵压,低泵速泵压,MPaMPa。11.11.压井液到达钻头时时间分压井液到达钻头时时间分VdVd钻具容积,钻具容积,m3m3;Q Q压井排量,压井排量,l/sl/s。1000 Vdtd60Q1212、压井液从钻头返至地面的时间分、压井液从钻头返至地面的时间分1000
10、Vata60 Q-优选.VaVa环空容积,环空容积,m3m3;Q Q压井排量,压井排量,l/sl/s。s10G s0思考题为例思考题为例:钻进时发生溢流关井,井深:钻进时发生溢流关井,井深 32003200 米,密度米,密度 1.251.25。关井。关井1010 分钟测得关井立压分钟测得关井立压 5MPa5MPa,关井套压,关井套压 6.5MPa6.5MPa,溢流增量,溢流增量 2.52.5 方。钻方。钻头直径头直径 215.6mm215.6mm,技套径,技套径 224mm224mm,下深,下深 24002400,钻杆外径,钻杆外径 127mm127mm,径,径108.6mm108.6mm,假
11、设无钻铤,低泵冲排量,假设无钻铤,低泵冲排量 1010 升升/秒秒,泵压泵压 3.8MPa.3.8MPa.计算压井计算压井数据数据,简述工程师压井步骤简述工程师压井步骤.解解:计算压井数据计算压井数据:(1)(1)溢流在环空中占据的高度溢流在环空中占据的高度hw=hw=V/Va=2.5/(0.785*(0.215V/Va=2.5/(0.785*(0.2152 2-0.127-0.1272 2)=106)=106 米米(2)(2)溢流种类的密度溢流种类的密度w=w=m-(Pa-Pd)/0.0098hwm-(Pa-Pd)/0.0098hw w=1.25-(6.5-5)/0.0098*106=0.8
12、68g/cm3w=1.25-(6.5-5)/0.0098*106=0.868g/cm3判定溢流为油水混合溢流判定溢流为油水混合溢流.(3)(3)地层压力地层压力 Pp=PdPp=PdmgHmgHPp=5+0.0098*1.25*3200=44.2MPaPp=5+0.0098*1.25*3200=44.2MPa(4)(4)压井密度压井密度 压压=m mPd/gHPd/gH压压=1.25+5/0.0098*3200=1.41g/cm3,(=1.25+5/0.0098*3200=1.41g/cm3,(施工中可考虑附加系数施工中可考虑附加系数0.05-0.1).0.05-0.1).(5)(5)初始循环
13、压力初始循环压力=低泵速泵压关井立压低泵速泵压关井立压=3.8+5=8.8MPa=3.8+5=8.8MPa(6)(6)终了循环压力终了循环压力=压井密度压井密度/原密度原密度X X 低泵速泵压低泵速泵压=(1.41/1.25)*3.8=4.3MPa=(1.41/1.25)*3.8=4.3MPa1000 Vdtd-60Q优选.(7)(7)压井液到达钻头时时间分压井液到达钻头时时间分=(1000*(0.785*0.108=(1000*(0.785*0.1082 2*3200)/60*10=48.8*3200)/60*10=48.8 分钟分钟.(8)(8)压井液从钻头返至地面的时间分压井液从钻头返至
14、地面的时间分先计算先计算 V Va a=800*(0.785*(0.2159=800*(0.785*(0.21592 2-0.127-0.1272 2)1000 Vata60 Q+2400*(0.785*(0.224+2400*(0.785*(0.2242 2-0.127-0.1272 2)=19.1+64.2=83.3)=19.1+64.2=83.3 方方t ta a=(1000*83.3)/60*10=138=(1000*83.3)/60*10=138 分钟分钟(9)(9)最大允许关井套压最大允许关井套压 Pamax=Pamax=破密度破密度m m0.0098H0.0098H=(=(工程师
15、压井施工步骤工程师压井施工步骤:录资料、计算压井数据、填写压井施工单、录资料、计算压井数据、填写压井施工单、配好压井液配好压井液(1)(1)缓慢开泵泵入压井液,逐渐翻开、调节节流阀,使套压缓慢开泵泵入压井液,逐渐翻开、调节节流阀,使套压=关关井套压,排量到达压井排量。井套压,排量到达压井排量。2 2保持压井排量不变,压井液由地面钻头这段时间,调节节流保持压井排量不变,压井液由地面钻头这段时间,调节节流阀,使立管压力由初始循环立压逐渐下降到终了循环压力,阀,使立管压力由初始循环立压逐渐下降到终了循环压力,3 3压井液由钻头地面上返过程中,调节节流阀,保持终了循环压井液由钻头地面上返过程中,调节节
16、流阀,保持终了循环压力不变,直到压井液返出井口,停泵关井,压力不变,直到压井液返出井口,停泵关井,检查关井套压、立压检查关井套压、立压是否为零,如为零,开井无外溢压井成功。是否为零,如为零,开井无外溢压井成功。司钻法压井施工步骤司钻法压井施工步骤:录资料、计算压井数据、填写压井施工单、录资料、计算压井数据、填写压井施工单、配好压井液配好压井液第一循环周用原浆循环排除溢流第一循环周用原浆循环排除溢流-优选.(1)(1)缓慢开泵,逐渐翻开、调节节流阀,使套压缓慢开泵,逐渐翻开、调节节流阀,使套压=关井套压,排量到关井套压,排量到达压井排量。达压井排量。2 2保持压井排量不变,调节节流阀使立管压力保
17、持压井排量不变,调节节流阀使立管压力=初始循环立压,初始循环立压,在整个循环周保持不变,在整个循环周保持不变,调节流阀时注意压力传递迟滞现象,液柱调节流阀时注意压力传递迟滞现象,液柱压力传递速度为压力传递速度为 300300 米米/秒秒,.(3)(3)溢流排除溢流排除,停泵关井停泵关井,那么关井立压那么关井立压=关井套压关井套压.第二循环周泵入压井液第二循环周泵入压井液(1)(1)缓慢开泵,迅速翻开、调节节流阀,使关井套压不变,缓慢开泵,迅速翻开、调节节流阀,使关井套压不变,2 2排量到达压井排量并保持不变,压井液由地面钻头过程中,排量到达压井排量并保持不变,压井液由地面钻头过程中,调节节流阀
18、,控制套压调节节流阀,控制套压=关井套压关井套压,并保持不变,并保持不变,(也可以控制立压由也可以控制立压由初始循环压力逐渐下降到终了循环压力初始循环压力逐渐下降到终了循环压力)3 3压井液由钻头地面上返过程中,调节节流阀,控制立压压井液由钻头地面上返过程中,调节节流阀,控制立压=终终了循环压力不变,了循环压力不变,直到压井液返出井口,直到压井液返出井口,停泵关井,停泵关井,检查关井套压、检查关井套压、立压是否为零,如为零,开井无外溢压井成功。立压是否为零,如为零,开井无外溢压井成功。13.13.配制配制 1m31m3 加重钻井液所需加重材料计算加重钻井液所需加重材料计算式中式中G G需要的加
19、重材料重量,吨;需要的加重材料重量,吨;s s加重剂密度,加重剂密度,g/cm3g/cm3;1 1加重后的钻井液密度,加重后的钻井液密度,g/cm3g/cm3;o o原钻井液密度,原钻井液密度,g/cm3g/cm3;例例:原密度原密度o=1.2g/cm3,o=1.2g/cm3,求加重到求加重到 1=1.351=1.35g/cm3.g/cm3.。配置新浆。配置新浆 191m3.191m3.求求1 1需重晶石的代数;需重晶石的代数;-优选.(2)(2)重晶石占的体积原浆需排掉的体积重晶石占的体积原浆需排掉的体积3 3最终体积最终体积解:解:1 1配置配置 1m31m3 新浆需重晶石的重量新浆需重晶
20、石的重量G=G=4.254.251.35-1.21.35-1.2/(4.25-1.2)=0.209/(4.25-1.2)=0.209 吨吨配置配置 191m3191m3 密度密度 1.351.35 的新浆的新浆,故需重晶石故需重晶石=0.209*191=33.922=0.209*191=33.922 吨吨=33922Kg=33922Kg每袋重晶石每袋重晶石 50Kg,50Kg,故需重晶石代数为故需重晶石代数为=33922/50=799=33922/50=799 袋袋(2)(2)重晶石占的体积重晶石占的体积 V=33.922/4.25=7.982m3V=33.922/4.25=7.982m33
21、3最终体积最终体积,原浆去掉原浆去掉 7.982m3,7.982m3,因为加重后增加了因为加重后增加了 7.982m3,7.982m3,最终最终体积为体积为 191m3.191m3.14.14.油气上窜速度油气上窜速度 V=(HV=(H 油油-(H-(H 钻头钻头/t/t 迟迟).t)/t).t)/t 静静H H油油:油气层深度米:油气层深度米H H钻头钻头:循环泥浆时钻头所在的井深米:循环泥浆时钻头所在的井深米T T迟迟:H H 钻头时的迟到时间分钻头时的迟到时间分t t开泵至见到油气时间分开泵至见到油气时间分t t 静上次停泵至本次开泵总时间分静上次停泵至本次开泵总时间分15.15.地层破
22、裂压力地层破裂压力:P:P 破破=P=P 漏漏+0.0098*+0.0098*H*H16.16.地层破裂压力当量密度地层破裂压力当量密度:破破=(P=(P 漏压力漏压力/0.0098*H)+/0.0098*H)+原密原密例例:17.17.气体的运移计算气体的运移计算-优选.(1)(1)气体运移的高度米气体运移的高度米:H=(P:H=(P 终关井压力终关井压力-P-P 初关井压力初关井压力)/0.0098*)/0.0098*原原密密.(2)(2)气体运移速度气体运移速度:V=H/(t:V=H/(t 终关井时刻终关井时刻-t-t 初关井时刻初关井时刻)例例:气体运移气体运移:在在 01:4301:
23、43 溢流关井溢流关井,初关井压力初关井压力 2.241MPa;2.241MPa;在在 02:2502:25 压力增压力增到到 4.378MPa;4.378MPa;井密度井密度 1.41.1.41.求:求:(1)(1)气体运移的高度气体运移的高度=(4.378-2.241)/0.0098*=(4.378-2.241)/0.0098*1.411.41=154.5=154.5 米米2 2气体运移速度气体运移速度:V=154.5/(42:V=154.5/(42 分钟分钟/60)=221/60)=221 米米/时时18.18.非常规压井方法非常规压井方法:不具备常规压井方法的条件而采用的压井方法,不具
24、备常规压井方法的条件而采用的压井方法,如空井井喷、钻井液喷空的压井等。如空井井喷、钻井液喷空的压井等。一、平衡点法一、平衡点法1.1.适用于井钻井液喷空后的天然气井压井,适用于井钻井液喷空后的天然气井压井,2.2.要求防喷器完好并且关闭,钻柱在井底,要求防喷器完好并且关闭,钻柱在井底,3.3.这种压井方法是一次循环法在特殊情况下的具体应用。这种压井方法是一次循环法在特殊情况下的具体应用。4.4.原理:设钻井液喷空后,环空存在一“平衡点。所谓平衡点,原理:设钻井液喷空后,环空存在一“平衡点。所谓平衡点,即压井钻井液返至该点时,即压井钻井液返至该点时,井口控制的套压与平衡点以下压井钻井液井口控制的
25、套压与平衡点以下压井钻井液静液柱压力之和能够平衡地层压力。静液柱压力之和能够平衡地层压力。5.5.压井时,保持套压等于最大允许套压;当压井钻井液返至平衡点压井时,保持套压等于最大允许套压;当压井钻井液返至平衡点后,后,可采用压井排量循环,可采用压井排量循环,控制立管总压力等于终了循环压力,直至控制立管总压力等于终了循环压力,直至压井钻井液返出井口,套压降至零。压井钻井液返出井口,套压降至零。平衡点按下式求出平衡点按下式求出HBPaB0.0098K式中式中 H HB B平衡点深度,平衡点深度,m m;-优选.PaBPaB最大允许控制套压,最大允许控制套压,MPaMPa;根据上式,压井过程中控制的
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 计算 公式 11
限制150内