修井相关计算讲解

修井相关计算讲解井下作业分公司2015年10月中国石油注水泥塞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、注灰计算渤海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)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渤海钻探井下作业分公司式中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渤海钻探井下作业分公司式中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渤海钻探井下作业分公司G=Vρ1(ρ2-ρ0)/(ρ1-ρ0)式中V———水泥浆用量，m3；G———干水泥用量，t；干水泥量计算渤海钻探井下作业分公司V0=(V×ρ2–G)/ρ0式中V0———清水用量，m3；V———水泥浆用量，m3；G———干水泥数量，t；清水用量渤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；渤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；中国石油注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)。中国石油注水泥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、提拉法测卡点渤海钻探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)。渤海钻探井下作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；渤海钻探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渤海钻探井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；渤海钻探井下作业分公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渤海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中国石油注水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）。中国石油注水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、洗压井相关计算渤海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渤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；渤海钻探井下作业分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；渤海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）渤海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.渤海钻探井下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.渤海钻探井下作业分公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）；渤海钻探井下作业分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）；中国石油注水泥塞计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、单位换算渤海钻探井下作业分公司K，M的含义K，即kilo（千）,1000，103M，即million（百万）,1000000，106渤海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）渤海钻探井下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渤海钻探井下作业分公司新旧单位换算项目新单位旧单位换算关系力兆牛（MN）吨（T）1吨＝9.8千牛千牛（KN）公斤（kg）1公斤＝9.8牛顿牛顿（N）克（g）力矩千牛·米公斤·米1公斤·米＝0.0098千牛·米压力压强兆帕（MPa）公斤/厘米2（at）1at=0.098MPa千帕（KPa）克/厘米2克/厘米2=98Pa帕斯卡（Pa）达因/厘米达因/厘米2=0.1Pa粘度帕斯卡·秒（Pas）泊1泊=0.1PasPasPas1小时=60秒功率千瓦（KW）马力（HP）1HP=0.746KW瓦特（W）1KW=1000W比水功率W=mm2HP/mm21HP/mm2=746W/mm2W/mm2HP/英寸21HP/英2=1.14W/mm2渤海钻探井下作业分公司英寸的分数化为小数及毫米对照表英寸inch毫米英寸inch毫米分数小数mm分数小数mm1/640.0156250.3968751/20.512.71/320.031250.793755/80.62515.8751/160.06251.58753/40.7519.051/80.1253.1757/80.87522.2251/40.256.351125.43/80.3759.525渤海钻探井下作业分公司系统自带计算器中的单位换算使用渤海钻探井下作业分公司英寸的分数化为小数及毫米对照表英寸inch毫米英寸inch毫米分数小数mm分数小数mm1/640.0156250.3968751/20.512.71/320.031250.793755/80.62515.8751/160.06251.58753/40.7519.051/80.1253.1757/80.87522.2251/40.256.351125.43/80.3759.525不妥之处，敬请批评指正。谢谢