1、1固井施工作业常用公式一、水灰比的确定设水灰比为 ，水泥浆密度为 g/cm3,干灰密度为 g/cm3,则有：sc= 1sc二、1m 3 水泥浆所需的干水泥量设水泥浆密度为 g/cm3,干灰密度为 g/cm3scTc= （吨）1)(s三、1m 3 水泥浆所需的水量V= （m 3）cSC四、造浆量的计算Vs= （1/100kg）)1(0sc五、水泥浆到达井底压力计算：设钻井液密度为 （g/cm 3） ，井垂深深为 h（m ）m井底压力 P= gh/1000 （ Mpa）六、井底循环温度计算（1）已知地温梯度为 p（/m） ，井垂深深为 h（m） ，循环温度系数为 （取值在 0.6-0.8之间）,地
2、表温度为 TS（）井底循环温度 Tc=（T S+ph） （）（2）已知钻井液出口温度为 To（）井垂深深为 h（m）井底循环温度 Tc=To+h/168 （）七、注水泥升温时间计算已知套管内容积 Q（m 2） ，套管下深 h（m ） ，设计注入水泥浆量 L（m 3） ，注水泥排量为q1（m 3/min） ，替泥浆排量为 q2（m 3/min）：（1） 当 QhL，则升温时间 t= （min）1Q（2） 当 QhL，则升温时间 t= + （min）1qL2h八、稠化时间计算已知套管内容积 Q（m 2） ，套管下深 h（m ） ，设计注入水泥浆量 L（m 3） ，注水泥排量为2q1（m 3/min
3、） ，替泥浆排量为 q2（m 3/min）稠化时间 t= + +附加安全时间（60-90min） （min）1LQh九、失水量的计算Q30=2*Qt T30式中：Q 3030min 失水量， mlQt在时间 t 时收集的滤液量，mlT试验结束时的时间，min十、流变参数计算流变模式判别：F= 式中：F流变模式判别系数，无量纲；1032转速 300r/min 时仪器读数30转速 200r/min 时仪器读数2转速 100r/min 时仪器读数10当 F=0.50.03 时选用宾汉流变模式，否则选用幂律流变模式。宾汉模式 p=0.0015（ - ）301=0.511 -511 p式中： p塑性粘度
4、，Pa.s动切力，Pa幂律模式 n=2.092lg（ ）103k= n5.3式中：n流性指数，无量纲；k稠度系数，Pa.s n十一、 游离液的计算：FF= %10sfV式中：FF游离液占的比例；Vf游离液体积 （ml）3Vs水泥浆体积 （ml）十二、 固井配水用量计算（1） 固体外加剂固体用量：W=1000 （kg）Va%式中 ： a%为固体在干灰中的加量， 为水灰比，V 为配水总量，单位为 m3。（2） 液体外加剂液体用量：W=1000 （kg）lcwa式中： a 为试验加量，单位（ml）Wc 为试验干灰用量，单位（g） 为水灰比V 为配水总量，单位为 m3 l 为液体密度，单位 g/cm3
5、十三、 套管内容积计算已知套管外径 D（mm） ，壁厚 h（mm）套管内容积 Q= （D-2h） 2（ mm2）4十四、 环空容积计算已知井径 D1（mm） ，套管外径 D2（mm）环空容积 Q= （D 12-D22） （mm 2）4十五、 环空流体所占环空高度已知注入流体体积为 V（m 3） ，所占环空的环空容积为 Q（L/m）该流体所占环空高度 H= （m ）Q10十六、 环空返速及注水泥排量计算环空返速 V= q60注水泥排量 q=60QV式中： Q 为环容，单位（L/m）q 为注水泥排量，单位（L/min）V 为环空返速，单位（m/s）十七、 钻井液替量计算已知套管阻位为 H（m） ，
6、套管内容为 Q（L/m）4钻井液替量 L=QH/1000（m 3） 。十八、 静压差计算已知钻井液密度为 m（g/cm 3） ，注入前置液所占环空高度为 Hf（m） ，密度 f（g/cm 3） ，注入水泥浆所占环空高度为 Hs（m） ，密度为 s（g/cm 3） ，g 为重力加速度。则静压差 P= （H s（ s- m）+H f（ m- f） ） （ Mpa）10十九、 井底当量密度计算已知钻井液密度为 m（g/cm 3） ，井垂深 H（m） ，注入前置液所占环空高度为 Hf（m） ，密度 f（g/cm 3） ，注入水泥浆所占环空高度为 Hs（m ） ，密度为 s（g/cm 3） ，井底流动阻
7、力为 P（Mpa ） ，g 为 9.8 牛顿/ 千克。井底静态当量密度= Hsfsf ）（ 井底动态态当量密度= gHPgmsfsf 10）（二十、 平衡前置液所用重浆计算已知钻井液密度为 m（g/cm 3） ，重浆密度为 h（g/cm 3） ，重浆所占环空的环容为Q（L/m） ，注入前置液所占环空高度为 Hf（m ） ，密度 f（g/cm 3）平衡所需重浆量 L= （m 3）Qhff）（ ）（ 10二十一、水泥浆失重时，全井平衡所需重浆计算已知钻井液密度为 m（g/cm 3） ，重浆密度为 h（g/cm 3） ，重浆所占环空的环容为Q（L/m） ，注入水泥浆所占环空高度为 Hs（m） ，密度
8、 s（g/cm 3）全井平衡所需重浆量 L= （m 3）Qhs）（ ）（ 110二十二、起压替量计算已知套管内容为 Qi（L/m） ，总替量为 Q（m 3） ，裸眼平均环容 Qa（L/m） ，钻井液密度为 m（g/cm 3） ，注入水泥浆量为 Ls（m 3） ，水泥浆密度为 s（g/cm 3）起压替量 Qt=Q- aiiS1、动态起压时间计算：设管内外压力平衡时，管内泥浆液柱高度为 Him则： 5VCHcmciimP001QTii式中 Him管内泥浆液柱高度， m；H井深，m；Ci套管内每米容积，m 3/m；Co平均环空每米容积，m 3/m； c水泥浆密度，g/cm 3； m泥浆密度，g/cm
9、 3；Vc注水泥浆量，m 3；Q顶替排量，m 3/min；T起压时间，min；p循环压耗，MPa；循环压耗 p 采用经验公式：（当 p=0 时，计算结果为静态起压时间）当套管下深1000m 时： p=0.0981(0.01H)+0.8（MPa）当套管下深 5000mL1000m 时: p=0.0981(0.01H)+1.6（MPa）2、环空液柱压力当量密度（ m）的计算：Him钻井液H水泥浆设井深为 H；环空中前置液的高度为 H 前 ；前置液的密度为 前 ；水泥浆的高度为 H 水泥 ；水泥浆的密度为 水泥 ；泥浆的密度为 泥浆 ；则m 前泥 浆泥 浆前前水 泥水 泥 6注： 为地层破裂压力当量
10、密度为地层孔隙压力当量密度0在固井设计过程中 应满足：m0m二十三、热采井预应力计算基本数据：177.8mm9.19mmN80 套管下深 1670m,泥浆密度按,设计注蒸汽的温度为 3201、套管内产生的最大应力：Pmax =ECQmax=1.529.8066510712.110-6(320-72)=447302.5 KPa2、应施加的预应力：P= PmaxAY=447302.5 98.067)94.1578.(42062=447302.5 419246.0=28056.5 KPa3、套管在井内的自重(考虑浮力 )m=(qKB)=38.6916700.851000=55.3 t注: K B 为泥浆密度为 1.18g/cm3 时的浮力系数4、井口拉力:(S 为套管横截面积 )P= +m-f01SP= +55.3-67.981.452861067.9854.2=13.94+55.3-30.5=38.74 t注: f 0 表示是蹩压 15MPa 候凝时产生的力f0=P 蹩 98.067S0 是套管内截面积5、井口处套管接箍的安全系数n=G/P7=235.4/38.74=6.076、套管伸长：L= SELP510= 71.480865.923=0.89m若不蹩压候凝,井口拉力为 69.24t, 套管伸长为 1.55m
