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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：V1-：D2H4D 一井径，m；H 井深，m。2经验式：V1 = L （m3/1000m）21.2 泥浆罐容积V21.3 泥浆梢容积V3 （钻井液液面一般只达梢深的2/3）1.4 循环管汇容积V4钻井液循环量计算：V=V1 + 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=粘土质量+水质量钻井液的体积=粘土体积+水体积mf = mc mwVf =Vc Vw其中：钻井液质量mf = ：fVf粘土质量mc =，：cVc水的二mlw =wVw
2、fVf = 5 - ：wVwVf "f - ：w)mc 二c wV f 7 f -m c mw 二- w式中，mc-粘土质量，t；V f-钻井液体积，m3;V c-粘土体积，m3;V w-水体积，m3;Pf-钻井液密度，g/cm3；Pc-粘土密度，g/cm3；Pw-水的密度，g/cm3 <3.配制定量、定密度的水基钻井液所需的水量水量=（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=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飞11）：3-：2式中：W
3、-加入的加重材料重量；V浆-原浆体积；Pl-原浆密度；P2-欲配的钻井液密度；P3-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：W J 叱2)3 3 - :1式中：W-加入的加重材料重量；V -欲配的钻井液体积；Pl-原浆密度；P2-欲配的钻井液密度；P3-加重材料的密度；2.降低钻井液密度所需水量的计算V V (：?1 - ?2) J式中：V水-降低密度时需要的水量；V浆-原浆体积；Pl-原浆密度；P2 -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井段尸井径一井径2(2)算数式井眼内的钻井液量V尸i
4、 H 4式中d井径，m；H井深,m;2 .泥浆罐容积V2计算泥浆罐容积V=长父宽父高3 .泥浆罐容积计算V3=槽宽M槽长父槽深（钻井液液面一般只达到梢深的 2/3）4 .循环管汇容积计算V4=nMD .管长=0.785MD2MH 45 .钻井液循环量计算V=Vi+2V2+2/3V3+V4钻井液流变参数的计算一 . 表观粘度：AV=1/2 Wo。(mPa.§式中：刎。-600r/min下的读值。二 . 塑性粘度：PV= (|)6oo- (|)3oo(mPa.S)式中：忡-6oor/min下的读值。(|)3oo 3oor/min下的读值。三 . 动切力：YP=1/2 ( M-PV) =
5、AV PV(Pa)四 . 静切力：Gio =1/2 k (Pa)Gio =1/2 弧 F(Pa)式中：3， I静止10s后3r/min下的读值3， F静止 10min 后 3r/min 下的读值。五 . 流性指数n=3.322Lg (辆0/ 忸0)（无因次）六 . 稠度系数K=(板0)/1022 n*0.4788(Pa.S n)式中 :K-稠性系数，n-流性指数七 . 卡森模式的1/201/2=1.510(100) 1/2 -(1/2600) 1/2 (Pa)(mPa.S) 1/2八 . 卡森模式的 皿1/2 = 1.195(帆01/2-如。1/2)现场钻井液计算屋/2 =2.42(恸。1/2
6、-刎。"2)1/2(mPa.S)1/2一 . 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：pi 加重剂的密度，p2 一加重后钻井液密度，（30 原钻 井液密度三 . 稀释计算公式:式中：po一原密度，pi-稀释后密度四 . 井眼容积计算:理论公式：V= MDb2h*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（m 3/i000m）= Db2/2式中:Db 钻头直径（inch）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 卬：油的密度。Vm：水的体积百分数
7、。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）1 26 9 DC V=o.oo33*Q26 5 DP V=o.oo3*Q2 17 1/2 -9 DC V=0.0087*Q 17 1/2 -5 DP V=0.007*Q 3 12 1/4 -8 DC V=0.0229*Q 12 1/4 -5 DP V=0.0157*Q 4 8 3/8 -6 1/4 DC V=0.0632*Q8 3/8 -5 DP V=0.0435*Q5 5 7/8 -4 6/8 DC V=0.1638*Q
8、5 7/8 -3 1/2 DC V=0.0881*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一环空返速（cm/s）, p 泥浆密度（g/cm3）, n一流性指数，K 稠性系数（mPa.Sn） ， Db 钻头外径（cm） ， D 钻具外径（cm）流态判断：Re<2000为层流，Rem000为紊流1 26 9 DCRe=3*n* p*12（1-n）*43.18n*V（2-n）/K/ （2n+1）=3*n* p*12Yx （1-n）
9、*43.18Yxn*Vyx （2-n） /K/ （2N+1）26 5 DPRe=3*n* p*12（1-n）*53.34n*V（2-n）/K/ （2n+1） 2 17 1/2 9 DCRe=3*n* p*12 "0 *21.59n*V（2-n）/K/ （2n+1） 17 1/2 5 DPRe=3*n* p*12 "" *31.75n*V（2-n）/K/ （2n+1） 3 12 1/4 8 DCRe=3*n* p*12（1-n）*10.8n*V（2-n）/K/ （2n+1） 12 1/4 5 DPRe=3*n* p*12（1-n）*18.42n*V（2-n）/K/
10、（2n+1） 4. 8 3/8 6 1/4 DCRe=3*n* p*12（1-n）*5.41n*V（2-n）/K/ （2n+1） 8 3/8 5 DPRe=3*n* p*12*8.59n*V（2-n）/K/ （2n+1）5. 5 7/8 4 6/8 DCRe=3*n* p*12（1-n）*2.87n*V（2-n）/K/ （2n+1） 5 7/8 3 1/2 DPRe=3*n* p*12（1-n）*6.05n*V（2-n）/K/ （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
11、环空雷诺数。由于Re=8030> 2000故为紊流（注：Re<2000为层流）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) N "2-n式中：Qc 临界排量(m3/min) ， n 流性指数，K 稠性系数(mPa.Sn), p 泥浆密度(g/cm3), Db一钻头外径(cm), D 钻具外径(cm)流态判断：实际排量Qc时为紊流，实际排量 Qc时为层流1 26 -9 DCQc=18.086.67*K (2n+1) n/n/ p/1200 (1-n) /43.18n1/2-n
12、26 -5 DPQc=19.786.67*K (2n+1) n/n/ p/1200(1-n)/53.34n1/2-n2 17 1/2 -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/ p/1200 1-"/31.75n1/2-n3 12 1/4 -8 DCQc=2.626.67*K (2n+1) n/n/ p/1200 1n)/10.08n1/2-n12 1/4 -5 DPQc=3.86.67*K (2n+1) n/n/ p/1200 1-n) /18
13、.4n1/2-n=3.86.67*K (2n+1) Yxn/p/1200Yx (1-n)/18.42YxnYx1/ (2-n)4 8 3/8 -6 1/4 DCQc=0.956.67*K (2n+1) n/n/ p/1200 1-n)/5.41n1/2-n8 3/8 -5 DPQc=1.386.67*K (2n+1) n/n/ p/1200 1-n) /8.59n1/2-n5 5 7/8 -4 6/8 DCQc=0.376.67*K (2n+1) n/n/ p/1200 1-n) /2.87n1/2-n5 7/8 -3 1/2 DPQc=0.686.67*K (2n+1) n/n/ p/1200(1-n)/6.05n1/2-n九 . 井径扩大率：式中：V 电测所得裸眼井段的容积。