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1、一、配制水基钻井液所需材料的计算1. 钻井液的循环容积1.1井筒容积计算Vi （即井内钻井液量计算）计算式：v, J-：d2h4D 井径，m;H 井深，m。2经验式：V厂 丄（m3/1000m）21.2泥浆罐容积V21.3泥浆槽容积V3 （钻井液液面一般只达槽深的2/3）1.4循环管汇容积V4钻井液循环量计算：V=V, + V2 + 2/3V3 + V42. 配制定量Vf、定密度p f的水基钻井液所需的粘土量已知：钻井液质量二粘土质量+水质量钻井液的体积=粘土体积+水体积mf =mc mwVf =乂 Vw其中：钻井液质量mf = JVf粘土质量mc - - cVc水的=mw 二:?wVwMAc
2、 Aw所以：Vw =Vf VcVf n 几） mc- ?wVf Pf-mcmw -:. w式中,mc-粘土质量，t；Vf-钻井液体积，m3 ；Vc-粘土体积，m3;Vw水体积，m ；?f -钻井液密度，g/cm3;:c-粘土密度，g/cm3;：:w -水的密度，g/cm3 c3. 配制定量、定密度的水基钻井液所需的水量水量二（欲配置钻井液的体积）-（所需的粘土体积） 其中：所需粘土体积=粘土密度所需水量二欲配钻井液体积-粘土重量粘土密度调整钻井液密度所需要的材料1. 加重钻井液所需加重材料的计算：（1）定量钻井液加重时所需要加重材料的计算:W V浆'3（2-1）W - 32式中:W-加
3、入的加重材料重量;V浆-原浆体积；-原浆密度；2-欲配的钻井液密度;：3-加重材料的密度；（2）配置定量加重钻井液时所需要加重材料的计算:式中:W-加入的加重材料重量；V -欲配的钻井液体积；-原浆密度；二-欲配的钻井液密度；：3-加重材料的密度；2. 降低钻井液密度所需水量的计算 V浆（1 - 2）式中：V水 -降低密度时需要的水量；V浆-原浆体积；:?1 -原浆密度；、-加水稀释后的钻井液密度；三、钻井液的循环体积（即井内钻井液量计算）（1）经验式井眼内的钻井液量Vi（m3/1000m井段）=井径井径2（2）算数式井眼内的钻井液量Vi二才H4式中d井径，m;H井深，m;2. 泥浆罐容积V计
4、算泥浆罐容积V2二长宽高3. 泥浆罐容积计算V3=槽宽槽长槽深（钻井液液面一般只达到槽深的 24. 循环管汇容积计算V4= 管长=0.785 D2 H45. 钻井液循环量计算V=Vi+2V2+2/3V3+V413钻井液流变参数的计算一. 表观粘度：AV=1/2 ©6oo(mPa®式中：goo-600r/min下的读值。二. 塑性粘度：PV= g6oo- g3oo(mPa.s)式中：g6oo 6oor/min 下的读值。g3oo 3oor/min 下的读值。三. 动切力：YP=1/2( g3oo-PV)= AVPV(Pa)四. 静切力：G1o=1/2g3，I( Pa)G1o=
5、1/2g3，F( Pa)式中：屉，I静止10s后3r/min下的读值。©3, F静止 10min 后 3r/min 下的读值无因次)五. 流性指数 n=3.322Lg( ©600/ ©300)六.稠度系数K=(©6oo)/1o22n*o.4788(Pa.Sn)式中 : K-稠性系数, n-流性指数七卡森模式的TT/2 = 1.510( ©ioo)1/2-(帕oo)1/2(Pa)八.卡森模式的n-n1/2 = 1.195( ©6oo1/2 - ©ioo 1/2)(mPa.S) 1/2n12 =2.42( ©6oo 1
6、/2- ©3oo 1/2)(mPa.S)1/2现场钻井液计算.循环周的计算 :式中：V井筒容积，V1 井内钻杆体积，Q排量二.加重计算式中：p加重剂的密度，P2加重后钻井液密度，p原钻 井液密度三. 稀释计算公式 :式中：p原密度，pi-稀释后密度四. 井眼容积计算 :理论公式：V二兀（Db/2）2h*10-6式中:V井眼容积（m3）, h井深（m）, Db钻头直径（mm）经验公式 ： V（m3/1000m）= Db2/2式中:Db钻头直径（in ch）五. 钻井液中悬浮固体的密度：式中：pss：悬浮固体的密度。Pm：钻井液密度。Pf :滤液密度 p :油的密度。Vm :水的体积百分
7、数。Vs：盐的体积百分数 Vo：油的体积百分数。Vts：总固相的体积百分数。六. 环空返速基本公式：式中：Q排量（L/s）, Db钻头直径（cm）, D钻具外径（cm）1269 DC V=o.oo33*Q265 DPV=o.oo3*Q2 17 1/2-9DCV=0.0087*Q17 1/2 -5 DPV=0.007*Q3 12 1/4-8DCV=0.0229*Q12 1/4 -5 DPV=0.0157*Q4 8 3/8 -6 1/4 DC V=0.0632*Q 8 3/8 -5 DPV=0.0435*Q5 5 7/8 -4 6/8 DCV=0.1638*Q5 7/8-3 1/2 DCV=0.0
8、881*Q又:式中：Q排量（m3/min）,Db井径（inch）,D钻具外径（inch）举例：某井用 8.5 英寸钻头，排量 1.5 方/分钻井，试计算钻头 与5钻杆环空的返速七. 环空雷诺数基本公式：式中：V环空返速（cm/s）, p泥浆密度（g/cm3）, n流性 指数，K稠性系数（mPa.S）, Db钻头外径（cm），D 钻 具外径（ cm）流态判断：Re<2000为层流，Re莹000为紊流1 269 DCRe=3*n*p*12（1-n）*43.18n*V（2-n）/K/（2n+1）=3*n* p*12Y (1-n) *43.18Yxn*Vyx (2-n) IK (2N+1)265
9、DPRe=3*n* p*12 (1-n)*53.34n*V (2-n)IKI (2n+1)217 1I29 DCRe=3*n* p*12 (1-n)*21.59n*V (2-n)IKI (2n+1)17 1I2 5DPRe=3*n* p*12 (1-n)*31.75n*V (2-n) IKI (2n+1)312 1I48DCRe=3*n* p*12 (1-n)*10.8n*V (2-n)IKI (2n+1)12 1I4 5DPRe=3*n* p*12 (1-n)*18.42n*V (2-n) IKI (2n+1)4. 8 3I8 6 1I4 DCRe=3*n* p*12 (1-n)*5.41n
10、*V (2-n)IKI (2n+1)8 3I85DPRe=3*n* p*12 (1-n)*8.59n*V (2-n)IKI (2n+1)5. 5 7I84 6I8DCRe=3*n* p*12 (1-n)*2.87n*V (2-n)IKI (2n+1)5 7I83 1I2DPRe=3*n* p*12 (1-n)*6.05n*V (2-n)IKI (2n+1) 又:式中：p占井液密度（g/dm）, V环空返速（m/s）,PV塑性粘度（mPa.S举例：当泥浆密度为 1.30,塑性粘度为 15 毫帕秒时，接上题计 算该环空雷诺数。由于Re=8030>2000故为紊流(注：Re<2000为层
11、流)八. 环空临界排量 :基本公式 :Qc=0.00471*(Db2-D2)20K*(2n+1) n/3n/1200(1-n)*p*(Db-D)N1/2-n式中：Qc临界排量(m3/min), n流性指数，K稠性系数(mPa.S), p泥浆密度(g/cm3), Db钻头外径(cm), D 钻具外径( cm) 流态判断：实际排量Qc时为紊流，实际排量v Qc时为层流 126-9DCQc=18.086.67*K(2n+1) n/n/p/1200(1-n)/43.18n1/2-n26 -5 DPQc=19.786.67*K(2n+1) n/n/p/1200(1-n)/53.34n1/2-n217 1
12、/2 -9 DCQc=6.846.67*K (2n+1) n/n/ p/1200(1-n)/21。59n1/2-n17 1/2-5 DPQc=8.556.67*K (2n+1) n/n/ P12OO(1-n)/31.75n1/2-n312 1/4 -8DCQc=2.626.67*K (2n+1) n/n/ pi200(1-n)/10.08n1/2-n12 1/4-5DPQc=3.86.67*K (2n+1) n/n/ pi200(1-n)/18.4n1/2-n=3.86.67*K (2n+1) Yxn/ p/1200Yx(1-n )/18.42 YxnY x1/ (2-n)5 7/8-3 1/2DPQc=0.686.67*K(2n+1)九.井径扩大率：式中： V 电测所得裸眼井段的容积4 8 3/8 -6 1/4 DCQc=0.956.67*K(2n+1)8 3/8-5DPQc=1.386.67*K (2n+1) 55 7/8-4 6/8DC Qc=0.376.67*K(2n+1)n/n/ p/1200(1-n)/5.41n1/2-nn/n/ p/1200 <1-n) /8.59n1/2-nn/n/ p/1200 <1-n) /2.87n1/2-nn/n/ p/1200 <1-n)/6.05n1/2-n