钻井常用计算公式Word文档格式.docx

1、22.22372511352.702.992.厚而大的突出基墩。12。5527646916082.203040.51.101.573。10633.支承台、浇灌坑穴及其他。1362340.460.935042.15253082。4。4.274.承受很大负荷和冲击力的小基墩。112585397815002.56750286734715.承受负荷不大的基墩。148180480.963751881.045.405。60二、井身质量计算公式（一）直井井身质量计算1、井斜角全角变化率Gab-测量点a和b间井段的井斜全角变化率,（）/30m；Lab测量点a和b间的井段长度，m；a测量点a点处的井斜角，；b测

2、量点b点处的井斜角，ab测量点a和b之间的方位差，ab=ba，。2、井底水平位移SZ-井底水平位移，m;NO-井口N座标值，m;Nn实际井底N座标值，m；EO-井口E座标值，m；En实际井底E座标值，m。3、最大井斜角根据井深井斜测量数据获取或井斜测井资料获得.4、平均井径扩大系数Cp-平均井径扩大系数,无因次量D实实际平均井径，mm；Db-钻头名义直径,mm。5、最大井径扩大系数式中:Cmax最大井径扩大系数，无因次量；Dmax实际最大井径，mm；Db-钻头名义直径，mm.（二）定向井井身质量计算1、井斜全角变化率计算公式同（一）2、定向井井底水平偏差距Ss-定向井井底水平偏差距,m；Nd设

3、计井底座标，m；Nn实际井底的N座标,m;Ed-设计井底座标,m；En实际井底的E座标,m。3、定向井井底垂直偏差距H=H-HnH-定向井井底垂直偏差距,m；H设计垂直井深，m；Hn-实际垂直井深，m。4、定向井实际井底与设计井底的空间距离R定向井实际井底与设计井底的空间距离，m；H实际井底与设计井底的垂直距离，m；Ss实际井底与设计井底的水平偏差距，m。5、平均井径扩大系数计算同（一）4。6、最大井径扩大系数计算同（一）5。三、喷射钻井水力参数计算公式（一）钻井泵额定水功率Ppr=prQrPpr钻井泵额定水功率，kw；pr钻井泵额定泵压，MPa；Qr钻井泵额定流量，L/s。（二）钻井泵实发水

4、功率Pp=psQPp钻井泵实发水功率，kw；ps-钻井泵工作泵压，MPa;Q钻井泵工作流量，L/s。（三）钻井泵水功率分配关系Pp=Pb+PcrPp钻井泵实发水功率,kw；Pb-钻头（喷咀）水功率,kw；Pcr循环系统损耗水功率，kw。（四）钻井泵压力分配关系ps=pb+pg+pcsps钻井泵实发泵压，MPa;pb-钻头喷咀压降，MPa;pg地面管汇压力损耗，MPa；pcs-循环系统压力损耗，MPa.pcs=ppi+pci+ppa+pca+pgppi、ppa分别为钻杆内外循环压力损耗，MPa；pci、pca分别为钻铤内外循环压力损耗，MPa。（五）钻头（喷咀）压力降pb=kbQ2pb-钻头（喷

5、咀）压力降，MPa；Q-钻井液流量，L/s;kb-钻头（喷咀）压降系数，无因次量.d-钻井液密度，g/cm3;AJ喷咀截面积，mm2.Q-钻井液流量,L/s；Ps-钻井泵实发泵压，MPa；pcs-循环系统压力损耗,MPa。（六）地面管汇压力损耗pg=kgQ1.8Q-流量,L/s；kg地面管汇压力损耗系数；kg=3。767104d0。8pv0。2;pv（塑性粘度）=600300，mpas;600、300分别为旋转粘度计600r/min、300r/min的读数，无因次量.（七）管内循环压力损耗1、钻杆内ppi-钻杆内循环压力损耗,MPa;kpi钻杆内循环压力损耗系数，无因次量；LP-钻杆长度，m；

6、Q流量，L/s；d钻井液密度，g/cm3;pv-塑性粘度，mpas；dpi-钻杆内径，mm。2、钻铤内pci-钻铤内循环压力损耗,MPa；kci-钻铤内循环压力损耗系数，无因次量;LC-钻铤长度，m；Q-流量，L/s；d钻井液密度，g/cm3；pv塑性粘度,mpasdci-钻铤内径，mm.（八）管外循环压力损耗1、钻杆外ppa-钻杆外循环压力损耗，MPa;kpa-钻杆外循环压力损耗系数，无因次量;LP钻杆长度，m；d-钻井液密度,g/cm3；pv-塑性粘度,mpadh-井眼直径,mm；dp-钻杆外径，mm。2、钻铤外pca-钻铤外循环压力损耗,MPa；kca-钻铤外循环压力损耗系数，无因次量；

7、LC-钻铤长度，m;d钻井液密度,g/cm3；pv塑性粘度，mpadh井眼直径，mm；dc-钻铤外径,mm。（九）钻头（喷咀）水功率pb=pbpb-钻头（喷咀）水功率，kw；pb钻头（喷咀）压力降，MPa;Q流量，L/s。（十）射流喷射速度VJ-射流喷射速度，m/s；AJ喷咀截面积,mm2。（十一）射流冲击力FJ=dJFJ-射流冲击力,N；d-钻井液密度，g/cm3;J-射流喷射速度，m/s;（十二）钻头单位面积水功率（比水功率）Pbs钻头单位面积水功率（比水功率），W/mm2；pb-钻头水功率，kw;Ab-井底面积（即钻头面积）,mm2;db钻头直径，mm。（十三）钻井泵功率利用率-钻井泵功

8、率利用率，无因次量;Pb钻头水功率，kw；Pp钻井泵实发水功率，kw。（十四）钻井液环空返速a-钻井液环空返速，m/s;dp-钻杆外径，mm。（十五）环空临界流速1、宾汉流体cr环空临界流速，m/s;pv-塑性粘度,mPayp屈服值（动切力），Pa；yp=0。479（2300-600）；dh-井眼直径，mm;dp钻杆外径,mm；Re-雷诺数，无因次量；a钻井液上返速度，m/s；若acr或Re2100为紊流。acr或Re2100为层流.2、幂律流体cr-环空临界流速，m/s；n钻井液流型指数，无因次量；K-钻井液稠度系数，Pasn;d-钻井液密度，g/cm3；dp-钻杆外径，mm；Z钻井液流态指

9、示值,无因次量；a钻井液环空上返速度，m/s；若acr或Z800为紊数；acr或Z800为层流。（十六）岩屑滑落速度s-岩屑滑落速度，m/s;drc-岩屑直径,mm；rc岩屑密度,g/cm3（一般取2.5g/cm3）;f-视粘度，mPas。（十七）环空净化能力Lc-环空净化能力,无因次量；s-岩屑滑落速度，m/s；a-钻井液环空上返速度，m/s。（十八）临界井深（选择宾汉流体）1、最大钻头水功率工作方式Dcr临界井深,m；pr-钻井泵额定泵压，MPa；kg地面管汇循环压力损耗系数，无因次量；kc-钻铤循环压力损耗系数，无因次量;Lc-钻铤长度，m；Q流量，L/s;kp-钻杆循环压力损耗系数，无

10、因次量。2、最大冲击力工作方式Dcr临界井深，m;pr钻井泵额定泵压，MPa;kg-地面管汇循环压力损耗系数，无因次量;kc钻铤循环压力损耗系数，无因次量;Lc钻铤长度，m；kp-钻杆循环压力损耗系数,无因次量.（十九）最优流量（选择宾汉流体）Qopt-最优流量,L/s;pr钻井泵额定泵压,MPa；kp-钻杆循环压力损耗系数,无因次量；Lp-钻杆长度,m；kc-钻铤循环压力损耗系数,无因次量；Lc钻铤长度,m。Qopt最优排量，L/s；kg地面管汇循环压力损耗系数，无因次量;kp-钻杆循环压力损耗系数，无因次量；Lp钻杆长度,m；kc钻铤循环压力损耗系数，无因次量；Lc-钻铤长度，m.四、优选

11、参数钻井计算公式（一）钻速方程pe机械钻速，m/h;d-钻压指数（d=0。5366+0。1993kd），无因次量；kd岩石可钻性级值；转速指数（=0.92500。0375kd），无因次量；f地层水力指数（f=0.7011-0.05682kd），无因次量；Ws-单位钻头直径钻压（比钻压）,KN/mm；nr转速，r/min;HPe喷咀等效比水功率,W/mm2；d-钻井液密度差系数（0.97673kd-7。2703），无因次量;Pbs钻头比水功率，W/mm2；d1、d2、d3分别为钻头喷咀直径，mm.（二）钻头牙齿磨损方程 -钻头牙齿磨损速度，无因次量;P钻头系数，镶齿钻头P=0.5;Af-地层研磨

12、性系数，无因次量;D1-钻压影响系数，无因次量；db钻头直径，mm；Wcr单位钻头直径临界比钻压,KN/mm;Ws-单位钻头直径钻压（比钻压）,KN/mm；c1钻头牙齿磨损减慢系数，无因次量；hf-牙齿磨损量，无因次量。单位钻头直径临界比钻压取值:D2钻压影响系数，无因次量；铣齿牙轮钻头：Wcr=1。77KN/mm;锒齿牙轮钻头:Wcr=1.34KN/mm。（三）钻头轴承磨损方程 -钻头轴承磨损速度，无因次量；Ws-单位钻头直径钻压（比钻压），KN/mm；b钻头轴承工作系数，无因次量。（四）钻井成本方程Cu钻井直接成本，元/m;Cb钻头单价,元/只；Cr钻机作业费，元/h；td-纯钻进时间，h

13、；tt-起下钻时间,h；tcn-接单根时间,h；Fb钻头进尺,m。（五）其他参数1、地层研磨性系数Afc1钻头牙齿磨损减慢系数，无因次量;Af地层研磨性系数，无因次量；hf钻头牙齿磨损量，无因次量；nr转速，r/min；D1钻压影响系数，无因次量；db-钻头直径，mm；P-钻头系数，镶齿钻头P=0。5；td钻头纯钻进时间，h；Wcr-单位钻头直径临界比钻压，KN/mm；Ws单位钻头直径钻压（比钻压），KN/mm.2、当Af4，由轴承决定钻头寿命tdtd-钻头轴承寿命，h；bf钻头轴承磨损量，无因次量;b-钻头轴承工作系数，无因次量；nr-转速，r/min;db-钻头直径，mm；ws-单位钻头直

14、径钻压（比钻压）KN/mm。当Af4，则由牙齿决定钻头寿命tdTt钻头牙齿寿命,h；db-钻头直径，mm；Wcr单位钻头直径临界比钻压，KN/mm；Ws-单位钻头直径钻压（比钻压），KN/mm。五、地层孔隙压力计算公式（一）地层孔隙压力和压力梯度1、地层孔隙压力pp=103fgHpp地层孔隙压力（在正常压实状态下,地层孔隙压力等于静液柱压力），MPa；f地层流体密度，g/cm3;g重力加速度，9。81m/s2；H该点到水平面的重直高度（或等于静液柱高度），m。在陆上井中，H为目的层深度，起始点自转盘方钻杆补心算起,液体密度为钻井液密度m，则ph=103mph静液柱压力，MPa；m-钻井液密度，

15、g/cm3H-目的层深度,m；81m/s2。在海上井中,液柱高度起始点自钻井液液面（即出口管）高度算起，它与方补心高差约为0。6m3.3m，此高差在浅层地层孔隙压力计算中要引起重视，在深层可忽略不计。2、地层孔隙压力梯度Gp地层孔隙压力梯度，MPa/m。其它单位同（一）中1.（二）上覆岩层压力1、上覆岩层压力po=9。81103H（1）m+po-上覆岩层压力，MPa;H目的层深度，m；-岩石孔隙度，；-岩层孔隙流体密度,g/cm3；m岩石骨架密度，g/cm3。2、上覆岩层压力梯度Go上覆岩层压力梯度,MPa/m；Po上覆岩层压力,MPa;H深度（高度）,m。（三）压力间关系Po=Pp+zPo上

16、覆岩层压力,MPa；Pp-地层孔隙压力,MPa；z有效上覆岩层压力（骨架颗粒间压力或垂直的骨架应力），MPa。（四）地层破裂压力和压力梯度1、地层破裂压力（伊顿法）Pf地层破裂压力（为岩石裂缝开裂时的井内流体压力），MPa；地层的泊松比；z有效上覆岩层压力,MPa；Pp地层孔隙压力,MPa。或 Pf=Ph+P试Pf-地层破裂压力，MPa；Ph液柱压力，MPa；P试-试验时地层破裂时的立管压力，MPa。2、破裂压力当量密度p-破裂压力当量密度，g/cm3；m试验时所用钻井液密度,g/cm3；PL试验时地层漏失压力，MPa；H-裸眼段中点井深，m。3、地层破裂压力梯度Gf地层破裂压力梯度，MPa/

17、m；Pf-地层破裂压力，MPa。（五）dc指数1、dc指数方程dc修正d指数，无因次量；nr-转速，r/min；td纯钻时，min；w钻压，KN；p正常地层孔隙压力当量钻井液密度，g/cm3;d钻井液密度，g/cm3。2、正常趋势线方程dcn=a10bhdcndc指数正常趋势线方程（无因次量）；a正常趋势线截距，无因次量；b正常趋势线的斜率,m-1;h做dc指数试验时的井深，m.六、压井计算公式（一）关井立管压力Ps+Pd=Pa+Pad=PpPs关井立管压力,MPa；Pd钻柱内钻井液液柱压力,MPa；Pa-关井套管压力,MPa；Pad-环空受油气侵钻井液静液柱压力，MPa；Pp地层孔隙压力，M

18、Pa。（二）装有钻具回压阀的关井立管压力Ps=Ps1PaPs关井立管压力，MPa；Ps1-仃泵时立管压力，MPa；Pa-关井时套管压力升高值，MPa；（三）在循环钻井液情况下求关井立管压力Ps=PT-PciPs关井立管压力，MPa;PT-压井时立管总压力，MPa；Pci压井时的循环压力，MPa；（四）压井时所需钻井液密度d1压井时所需钻井液密度，/cm3;d-钻柱内钻井液密度，/cm3-压井所需钻井液密度增量，/cm3；H-井深，m；g重力加速度（=9。81m/s2）;e-安全附加当量钻井液密度（油井0。05g/cm30。1/cm3，气井为0。07g/cm30.15/cm3）。Pe安全附加压力

19、,MPa（油井为1.5MPa3.5MPa，气井为3.0MPa5.0MPa）.（五）压井循环时立管总压力pT=ps+pcs+pePT压井循环时立管总压力，MPa；Ps-关井立管压力，MPa;Pcs-循环压耗，MPa；Pe-安全附加压力（同上），MPa。（六）压井钻井液刚泵入钻柱时立管初始循环总压力pTi=ps+pci+pePTi-压井钻井液刚泵入钻柱时立管初始循环总压力， MPa;Pci压井流量下的循环压力,MPa；Pe安全附加压力（同上），MPa。（七）压井钻井液到达钻头时的立管终了循环总压力PTf-压井终了循环总压力，MPa；d1压井时所需钻井液密度，/cm3；d关井时钻柱内未气侵钻井液密度

20、（钻柱内钻井液密度）,/cm3；pci-压井流量下的循环压力,MPa.（八）压井钻井液从地面到达钻头时所需时间td压井钻井液从地面到达钻头时所需时间，min；Vd-钻具内容积,L/m;H-井深,m；Qr压井流量,L/s;Qr=（1/31/2）Q；Q正常钻井时钻井泵实发流量，L/s.（九）压井钻井液充满环空所需循环时间ta-压井钻井液充满环空所需循环时间，min;Va-井眼环空容积，L/m;H井深，m；Q正常钻井时钻井泵实发流量，L/s。（十）油气上窜速度计算公式1、迟到时间法v油气上窜速度，m/h；H油油气层深度，m；H钻头-循环钻井液时钻头所在深度，m；t迟-钻头所在深度迟到时间，h；t从开

21、泵循环到见到油气显示的时间,h；t静-从停泵起钻至本次开泵的总静止时间，h。2、相对时间法对于相同井径的井眼,应用该方法计算比较简单并且更准确.（1）钻头深度等于油层顶部深度v油气上窜速度,m/h；H钻头-循环钻井液时钻头所在深度（与油层顶部深度相等），m;t1循环时油气显示时间，h；t2-从开泵循环到见到油气显示的时间,h;t静-从停泵起钻至本次开泵的总静止时间，h。（2）钻头深度大于油层顶部深度H油油气层顶部深度，m；t1钻头所在深度循环时油气显示时间，h；t2-从开泵循环到见到油气显示的时间，h；t静从停泵起钻至本次开泵的总静止时间，h；h-油层厚度,m。七、卡点深度、钻杆允许扭转圈数及

22、泡油量的计算公式（一）卡点深度计算L-卡点深度，m；L在P作用下钻杆连续提升时平均伸长,cm；E钢材弹性系数，E=2.1105MPa；F-管体截面积，cm2；P钻杆连续提升时超过自由悬重的平均拉力,KN;K计算系数,其值见表170。被卡钻具长度L1。L1=HLH-井深,m。（二）复合钻具卡点深度计算1、通过大于钻柱原悬重的实际拉力提拉被卡钻具,量出钻柱总伸长L（一般取多次提拉伸长量的平均值,用平均法算出L，使计算更加准确）.2、计算在该拉力下，每段钻具的绝对伸长：（假设有三种钻具）：3、分析L与L1+L2+L3 值的关系：若LL1+L2+L3， 说明卡点在钻头上；若LL1+L2， 说明卡点在第三段上；若LL1