鉆井工程常用計算公式

鉆井常用計算公式一、地層壓力計算1、靜液柱壓力（Mpa）=ρ（鉆井液密度）*0.00981*H（垂深m

）2、壓力梯度值（Mpa）=ρ（鉆井液密度）*0.009813、單位內(nèi)容積（m3∕m）=7.854*10ˉ5*內(nèi)徑2（cm）4、單位環(huán)空容積（m3∕m）=7.854*10ˉ5*（井徑2cm-管柱外徑2cm）5、容積

（m3）=單位內(nèi)容積（m3∕m）*長度（m）管柱單位排替量（m3∕m）=7.854*10ˉ5*（外徑2cm-內(nèi)徑2cm）6、地層壓力

（Mpa）=鉆具靜液柱壓力+關(guān)井立壓7、壓井鉆井液密度（g∕cm3）=（關(guān)井立壓Mpa/0.00981/H（m））+當前井液ρ（gcm3）8、初始循環(huán)壓力

=關(guān)井立壓+底泵速泵壓9、終止循環(huán)壓力

=（壓力井液ρ/當前井液ρ）*低泵速泵壓10、溢流長度

m=鉆井液增量m3/環(huán)空單位容積m3∕m11、溢流密度

ρ（g∕cm3）=當前井液ρ-[（套壓Mpa-立壓Mpa）/（溢流長度m*0.00981）]12、當量循環(huán)密度ρ（g∕cm3）=（環(huán)空循環(huán)壓力損失Mpa/0.00981/垂深m）+當前井液ρ13、當量鉆井液ρ（g∕cm3）=總壓力Mpa/0.00981/垂深m14、孔隙壓力

Mpa=9.81*Wf（地層水平均密度g∕cm3）*H（垂高m）15、上覆巖層壓力（Mpa）=（巖石基質(zhì)重量+流體重量）/面積

=9.81*[（1-ф巖石孔隙度%）*ρm巖石基質(zhì)密度g∕cm3+ф*ρ巖石孔隙中流體密度g∕cm3]16、地層破裂壓力梯度（Mpa）=Pf（破裂地層壓力Mpa）/H（破裂地層垂直深度m）

Pf（破裂地層壓力Mpa）=Ph（液柱壓力Mpa）+P（破裂實驗時的立管壓力Mpa）二、噴射鉆井計算公式1、射流噴射速度計算

相同直徑噴嘴

Vo=12.73*Q（通過噴嘴液體排量L/S）/n（噴嘴個數(shù)）*do2（噴嘴直徑cm）不相同直徑噴嘴Vo=12.73*Q（通過噴嘴液體排量L/S）/

de2（噴嘴當量直徑cm）試中：de噴嘴當量直徑（cm）計算

等噴嘴直徑

de=（根號n噴嘴個數(shù)）*do噴嘴直徑

不相同直徑噴嘴de=根號1d22d23d2﹍（cm）2、射流沖擊力計算：Fj=10.2*ρQ2/Aο

式中：Fj-射流沖擊力（N）；ρ-鉆井液密度（g?cm3）；Q-泵排量（L/S）Ao-噴嘴出口截面積（cm2）

Ao=nп/4*dο2（噴嘴截面積計算公式）3、鉆頭壓力降計算：P=0.0827*ρQ2?c2de4（次方）

P=0.051*ρQ2?c2Aο2

式中：P-鉆頭壓力降（Mpa）；ρ-鉆井液密度；Q-泵排量（L/S）；c-噴嘴流量系數(shù)，取0.98；

de-噴嘴當量直徑（cm）；Ao-噴嘴出口截面積（cm2）4、鉆頭水功率計算；

N=P*Q

式中：N-鉆頭水功率（KW）；P-鉆頭壓降（Mpa）；Q-泵排量（L/S）；5、鉆頭比水功率計算；

Nc=N/0.785D2式中：Nc-鉆頭比水功率（W/cm2）；N-鉆頭比水功率（W）；D-鉆頭直徑（mm）6、射流水功率計算：

Nj=0.051*ρQ2?Aο2；

Nj=0.082*ρQ3?de4式中；Nj-射流水功率（KW）；ρ-鉆井液密度；Q-泵排量（L/S）；Ao-噴嘴出口截面積（cm2）

de-噴嘴當量直徑（cm）；三、井內(nèi)鉆井液、固井水泥量計算1、井內(nèi)鉆井液量計算：

V=п/4-D2H=0.785D2H

現(xiàn)場速算公式；V=D2H/2

式中：V-井內(nèi)鉆井液量（m3）；D-井徑（m）；H-井深（m）；

P12、環(huán)空上返速度計算；

V=1.975Q/D2井-d2柱

式中；D井-井徑（m）；Q-泵排量（L/S）；d柱-鉆柱外徑（m）；3、鉆井液循環(huán)時間計算：

T=V井-V柱/60Q

式中；T-鉆井液循環(huán)一周的時間（分鐘）；V井-井筒容積（升）；V柱-鉆柱體積（升）；

Q-鉆井液排量（升/秒）；4、配制鉆井液所需粘土和水量的計算：W土=ρ土V（ρ-ρ水）/ρ土-ρ水

水量的計算：Q水=V-W土/ρ土

式中：W土-粘土的質(zhì)量（噸）；V-所需鉆井液量（m3）；Q水-所需水量（m3）

ρ土-粘土的密度（g/cm3）；ρ水-水的密度（淡水為1）；ρ-鉆井液的密度（g?cm3）；6、加重劑用量計算：

W加=ρ加V原（ρ重-ρ原）/ρ加-ρ重式中：W加-所需加重劑質(zhì)量（T）；V原-原鉆井液體積（m3）；ρ原-加重前鉆井液密度；

ρ重-加重后鉆井液密度；ρ加-加重料的密度（g?cm3）；7、油氣上竄速度（遲到時間法）的計算：

H鉆頭

H鉆頭-循環(huán)鉆井液時鉆頭的深度（m）；

H油-———

H油—油氣層深度（m）；

t遲

t遲----井深[H鉆頭]時的遲到時間（min）；

μ═——————

μ--------油氣上竄速度（m?s）

t靜

t靜----靜止時間，即上次起鉆停泵至本次開泵的時間（min）；7、浸泡油量的計算：Q=K*п?4（D2-D12）H+?4*d2h式中：K-附加系數(shù)（取1.2-1.5）；

D-井筒直徑（m）；D1-鉆具外徑（m）；d-鉆具內(nèi)徑（m）；

H-鉆具外油柱高（m）；h-鉆具內(nèi)