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钻井液常用计算公式

计算公式1、钻井液配制与加重的计算(1)配制低密度钻井液所需粘土量水土水泥土泥土)(ρ-ρρ-ρρ=V W 式中:土W---所需粘土重量,吨(t ); 土ρ-- 粘土密度,克/厘米3(g/cm3) 水ρ-- 水的密度,克/厘米3(g/cm3) 泥ρ -- 欲配制的钻井液的密度,克/厘米3(g/cm3)泥V 欲配制的钻井液的体积,米3(m3)(2)配制低密度钻井液所需水量土土泥水ρ-=W V V式中:水V---所需水量,米3(m3);土ρ -- 所用粘土密度,克/厘米3(g/cm3)土W-- 所用粘土的重量,吨(t ) 泥V -- 欲配制的钻井液的体积,米3(m3)(3)配制加重钻井液的计算①对现有体积的钻井液加重所需加重剂的重量重加原重加原加)(ρ-ρρ-ρρ=V W式中:加W---所需加重剂的重量,吨(t ); 原ρ-- 原有钻井液的密度,克/厘米3(g/cm3) 重ρ-- 钻井液欲加重的密度,克/厘米3(g/cm3) 加ρ -- 加重剂的密度,克/厘米3(g/cm3)原V -- 原有钻井液的体积,米3(m3)②配制预定体积的加重钻井液所需加重剂的重量原加原重加重加)(ρ-ρρ-ρρ=V W 式中:加W---所需加重剂的重量,吨(t ); 原ρ-- 原有钻井液的密度,克/厘米3(g/cm3) 重ρ-- 钻井液欲加重的密度,克/厘米3(g/cm3) 加ρ -- 加重剂的密度,克/厘米3(g/cm3)重V -- 加重后钻井液的体积,米3(m3)③用重晶石加重钻井液时体积增加21224100(v ρ-ρ-ρ=.) 式中:v---每100m3原有钻井液加重后体积增加量,米3(m3); 1ρ-- 加重前钻井液的密度,克/厘米3(g/cm3)2ρ -- 加重后钻井液达到的密度,克/厘米3(g/cm3)24. --- 一般重晶石的密度,克/厘米3(g/cm3)④降低钻井液密度所需加水量水稀稀原原水)(ρ-ρρ-ρ=V V 式中:水V---所需加水的体积,米3(m3); 原ρ-- 原有钻井液的密度,克/厘米3(g/cm3) 水ρ-- 水的密度,克/厘米3(g/cm3) 稀ρ -- 加水后钻井液的密度,克/厘米3(g/cm3)原V -- 原有钻井液的体积,米3(m3)2、两种不同密度钻井液混合后的密度212211V V V V +ρ+ρ=ρ式中:ρ --- 混合后钻井液的密度,g/cm3(ppg )1ρ-- 混合前第一种钻井液的密度,g/cm3(ppg )2ρ-- 混合前第二种钻井液的密度,g/cm3(ppg ) 1V -- -- 混合前第一种钻井液的体积,m3(bbl ) 2V -- 混合前第二种钻井液的体积,m3(bbl )3、固相分析计算(1)钻井液低密度固相体积百分比)()()])(V ())(V ()V gb mo o b ss f g1w 1100)([(V ρ-ρρ-ρ+ρ+ρ=式中:w V--- 对溶解的盐校正过的含水体积百分比,%; f ρ--- 对溶解的盐校正过的水的密度,g/cm3(ppg ) g V 1 -- 低密度固相的体积百分比,%;ss V-- 悬浮固相的体积百分比,%; b ρ-- 所用加重材料的密度,克/厘米3(g/cm3); o V -- 油的体积百分比,%; o ρ-- 油的密度,克/厘米3(g/cm3) m ρ--钻井液的密度,克/厘米3(g/cm3) g1ρ -- 低密度固相的密度,克/厘米3(g/cm3),(2.2—2.9,平均2.6)(2)钻井液高密度固相体积百分比)()])(V ())(V ()V gb oo g ss f b11w m )([(V -)100(ρ-ρρ+ρ+ρρ=式中:bV --- 加重材料的体积百分比,%; 其余各项符号的说明同上一个公式一样。

(3)搬土含量的校正g V C CEC 12)(7.69)(MBT ⨯=平均)CEC CEC ()V钻屑搬土钻屑平均搬土-=CEC -(CEC V 1g 搬土钻屑V V 1g -=V式中:平均CEC--钻井液中全部低密度固相的平均阳离子交换容量, 搬土V--- 钻井液中校正后搬土的体积百分比,%;1g V --- 钻井液中低密度固相体积百分比,%;钻屑V --钻井液中钻屑体积百分比,%; MBT --- 钻井液亚甲基蓝试验测定的当量搬土含量,kg/m3(磅/桶)2C -- 与MBT 采用单位有关的系数。

当采用法定计量单位时,2C =0.3505;当采用英制单位时,2C =1。

钻屑CEC--- 钻屑的阳离子交换容量,毫克当量/100克;搬土CEC --- 一般土的阳离子交换容量,毫克当量/100克,(若未知,一般可为60)。

(4)加重后钻井液的最佳固相体积百分比(经验公式)2363.)C MW (V ⨯-⨯=固 式中:固V -- 加重钻井液固相体积百分比的最佳值,%;MW -- 钻井液的密度,克/厘米3(磅/加仑);3C -- 与MW 采用单位有关的系数。

当采用法定计量单位时,3C =8.3454;当采用英制单位时,3C =1。

(5)高密度钻井液的固相体积百分比近似值32C MW V ⨯⨯≈固式中:固V -- 高密度钻井液的固相体积百分比近似值,%;MW -- 钻井液的密度,克/厘米3(磅/加仑);3C -- 与MW 采用单位有关的系数。

当采用法定计量单位时,3C =8.3454;当采用英制单位时,3C =1。

(6)钻井液中钻屑浓度近似值850MBT -LGS .D =屑式中:屑D --钻井液中钻屑的浓度近似值,千克/米3(磅/桶);LGS --低密度固相浓度,千克/米3(磅/桶);MBT --- 亚甲基蓝试验测定的当量搬土含量,kg/m3(磅/桶)(7)由低密度固相体积百分比计算低密度固相浓度4119C .V LGS gs ⨯⨯=式中:LGS --低密度固相浓度,千克/米3(磅/桶);gs V 1 -- 低密度固相体积百分比,%;4C -- 与LGS 采用单位有关的系数。

当采用法定计量单位时,4C =2.853;当采用英制单位时,4C =1。

(8)低密度固相体积百分含量的最佳值可由下式进行估算:56210000610105753.)]C Cl .()V .()C MW .[((%)V oLDS -⨯⨯-⨯+⨯⨯=式中:LDS V--低密度固相最佳体积百分含量,%; MW -- 钻井液的密度,克/厘米3(ppg );oV -- 钻井液中含油量,%(体积); Cl --钻井液滤液的氯根含量,mg/l (ppm )。

3C-- 与MW 采用单位有关的系数。

当采用所列法定计量单位时,3C =8.3454;当采用括号内英制单位时,3C =1。

4C -- 与Cl 采用单位有关的系数。

当采用所列法定计量单位时,f C ρ=5;f ρ为钻井液滤液的密度,当采用括号内单位时,5C =1。

已知:NW=1.08g/cm3(9.0ppg),Cl=20000(ppm),o V =5%。

计算结果:LDS V =4.3% 。

(9)可用如下办法估算钻井液的钻屑与当量搬土含量的比值:MBTMBT LDS -=当量搬土含量钻屑含量式中: LDS --钻井液中低密度固相浓度,千克/米3(ppb );(????)MBT --- 亚甲基蓝试验测定的当量搬土含量,kg/m3(ppb )4、固相对机械钻速的影响(1)按照钻井液类型由亚甲基蓝试验测定的当量搬土含量估算小于1微米的细颗粒固相的含量,公式如下:R MBT F ⨯=式中:F --- 钻井液中小于1微米的细颗粒固相含量,kg/m3(ppb );MBT --- 钻井液亚甲基蓝试验测定的当量搬土含量,kg/m3(ppb )R --- 由钻井液类型决定的系数,分散性钻井液一般为0.8,粗分散性钻井液一般为0.13,不分散聚合物钻井液一般为0.06。

(2)钻井液中大于1微米的粗颗粒固相含量可由总固相含量减去细颗粒固相含量来得到: F -TS C =式中:C --- 钻井液中大于1微米的细颗粒固相含量,kg/m3(ppb );F --- 钻井液中小于1微米的细颗粒固相含量,kg/m3(ppb );TS --- 钻井液中总的固相含量,kg/m3(ppb )(3)求出对照井和当前井的细颗粒固相含量和粗颗粒固相含量以后,再代入下面的公式估算当前井的机械钻速,将它与对照井的机械钻速对照便可了解机械钻速的变化情况: (略)(4)若与清水钻井相比,则当前井机械钻速降低的百分数可由下式计算。

(略)6、利用屈服值进行的经验计算(1)由屈服值确定起下钻时克服抽汲(负波动作用)的安全钻井液密度的公式如下:B p h MW )D D (.C YP +-⨯=711MW 6式中:MW -- 起钻时克服抽汲作用的安全钻井液密度,g/cm3(ppg );YP --钻井液屈服值,Pa(1b/100ft2);h D-- 井眼直径,mm (in );p D -- 钻杆直径,mm (in );BMW -- 平衡地层压力所需的钻井液密度,g/cm3(ppg );66英制单位时,6C =1。

(2)由屈服值估算当量循环密度的经验公式:H p h MW )D D (C YP +-⨯=10ECD 6式中:ECD -- 当量循环密度,g/cm3(ppg ); YP --钻井液屈服值,Pa(1b/100ft2);h D-- 井眼直径,mm (in );p D -- 钻杆直径,mm (in );H MW-- 井内钻井液密度,g/cm3(ppg ); 6C -- 与采用单位有关的系数。

当采用所列法定计量单位时,6C =1.457;当采用括号内英制单位时,6C =1。

(3)由屈服值估算环形空间压力损失(层流时)的经验公式:)D D (C )YP )(H (ph -⨯=255P 7ANN 式中:ANN P -- 环形空间压力损失,MPa (psi );H ---- 井段长度,m (ft );YP --钻井液屈服值,Pa(1b/100ft2);h D-- 井眼直径,mm (in );pD -- 钻杆直径,mm (in );77 C=1。

英制单位时,7。

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