修井相关计算讲解.ppt

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1、修井相关计算讲解,井下作业分公司,2015年10月,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0(t/m3,一般取1)干水泥密度1(t/m3,一般取3.15)水泥浆密度2(t/m3),d2,D2,d1,h,H,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

2、长少取。,水泥浆体积的计算,V=khd12/4,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,V2=V1 1+V00V=V1+V0,渤海钻探井下作业分公司,G=V 1(2-0)/(1-0)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 2 G)/0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=d12/41m S油=d22/41m S排=(D2-d2)2/41m 式中 S套每米套管内容积，m3；S油每米

3、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；,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161.7mm套管内容积为20.5L/m，配浆为理论数的1.1倍，袋数用整数)。,注 水 泥 塞 计 算,提拉法测卡点，多用于在打捞中判断卡点

4、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4998千牛（510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98196千牛（1020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1，1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2、3，取P2一P1、P3P1、P4-P1的平均拉力P（kN），取1、2、3、的平均值作为自由

5、钻具的平均伸长量(cm)。,渤海钻探井下作业分公司,理论计算法,H=EF/P式中 H卡点深度,m；E钢材弹性模数，2.1104kN/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/P式中 H卡点深度,m；K计算系数，常用值可查表得出；,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：L1=L1P102/（EF1）L2=L2P102/（EF2）L3=L3P102/（EF3）式中 L1、L2、L3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，cm

6、2；,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：分析与L1+L1+L1 值的关系：如果 L1+L2+L3，说明卡点在三截管柱以下；如果L1+L2+L3 L1+L2，说明卡点在第三段上；L1+L2 L1，说明卡点在第二段上；L1，说明卡点在第一段上；,计算L1+L2+L3 L1+L2 时的卡点位置：H=L1+L2+(-L1-L2)EF/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=KH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；,注 水 泥 塞 计 算,某井人工井底1530m，用73mm油管冲砂至15

7、20m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）。,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0(t/m3,一般取1)；原修井液密度原(t/m3)；泵排量Q（L/S）；立管压力P立（MPa）；套管压力P套

8、（MPa）,d2,D2,d1,H,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=d12/41m S油=d22/41m S排=(D2-d2)2/41m 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

9、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/T 5587.5-2004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：压=原+100P立/H+e 或 压=原+100(P立+Pe)/H式中：压压井用修井液密度，g/cm3;e安全附

10、加当量修井液密度，g/cm3(油井 0.05-0.10 g/cm；气井0.07-0.15g/cm);Pe附加压力，Mpa；（油井；气井），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=加V原（压-原）/（加-压）式中：G加所需加重剂的重量,t；加加重材料的比重，g/cm；原加重前修井液比重，g/c m；压加重后修井液比重，g/cm；V原加重前的修井液体积,m（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=0V原（原-稀）/（稀-0）式中：G0稀释所用水量,t；0水的比重，g/cm；原稀释前修井液比重，g/cm；

11、稀稀释后修井液比重，g/cm；V原稀释前的修井液体积,m（井内和井外）；,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9.2105，读作9.2乘10的5次方。0.0004可以表示为410-4，读作4乘

12、10的负4次方。X=a10n，Y=b10m，则XY=ab10（n+m），X/Y=a/b10（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=1.6710-2min=2.7810-4h，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,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,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,不妥之处，敬请批评指正。,谢 谢,