Table Of ContentТЕХНИЧЕСКИЙ СПРАВОЧНИК
3. Определение объема кольцевого пространства, барр./фут
(Диаметр ствола скважины, дюймы)2 — (НД трубы, дюймы)2 ‚ (1029) = Объем, барр./фут
4. Зависимость давления насоса от частоты хода поршня
(Данная формула применяется для определения новой величины давления при изменении
ЧАСТОТЫ ХОДА поршня насоса.)
2
Измененная частота
хода
(Действующее давление насоса, psi) · = Новое давление насоса, psi
Первоначальная
частота хода
5. Формула для определения объема бурового шлама (в куб. футах), образующегося на каждый
фут глубины пробуриваемой скважины.
Dh2
· 0,785 = куб. футы шлама, образующегося при проходке скважины на один фут
144
6. Формула для определения объема бурового шлама (в баррелях), образующегося на каждый
фут глубины пробуриваемой скважины.
Dh2
= баррели шлама, образующегося при проходке скважины на один фут
1029
7. Формула для определения максимальной скорости проходки при бурении скважин большого
диаметра ………………………………………………………………………………………. (14-3/4" и более):
67 · (Плотность бурового раствора на выходе, фунты/галл. – Плотность
Макс. Скорость
скорость бурового раствора на входе, фунты/галл.) · Скорость циркуляции, галл./мин. проходки,
проходки = Dh2 = футы в час
8. Формула для определения СНИЖЕНИЯ ГИДРОСТАТИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ при подъеме труб:
ШАГ №1:
Вытесненный объем, барр. = (Кол-во поднятых колонн) · (Средняя длина одной колонны) ·
(Водоизмещение колонны, барр./фут)
ШАГ №2:
ВЫТЕСНЕННЫЙ ОБЪЕМ, БАРР.
· (0,052) · (Плотность бурового раствора, фунты/галл.) =
Погонная емкость обсадной – Водоизмещение
трубы, барр./фут колонны, барр./фут
Снижение гидростатического давления, psi
9. Формула для определения объема бурильной трубы, барр.
(Погонная емкость бурильной трубы, барр./фут) · (Длина, футы) = Объем бурильной трубы, барр.
10. Формула для определения объема УБТ, барр.
(Погонная емкость УБТ, барр./фут) x (Длина, футы) = Объем УБТ, барр.
11. Формула для определения погонной емкости труб или цилиндрических объектов любого
диаметра, барр./фут
ВД2
= барр./фут
1029
21-72 © 2002 Weatherford. Все права защищены
ТЕХНИЧЕСКИЙ СПРАВОЧНИК
D. ФОРМУЛЫ ДЛЯ РАСЧЕТА ВЫБРОСОВ:
1. Начальное давление циркуляции в бурильной колонне, psi
(Статическое давление в бурильной колонне, psi) + (Давление глушения скважины, psi) =
Начальное давление циркуляции в бурильной колонне, psi
2. Конечное давление циркуляции в бурильной колонне, psi
(Плотность бурового раствора для глушения скважины, фунты/галл.) · (Давление глушения
скважины, psi) ‚ (Первоначальная плотность бурового раствора, фунты/галл.) = Конечное
давление циркуляции в бурильной колонне, psi
3. Статическое давление в бурильной колонне, psi
(Пластовое давление, psi) – (Гидростатическое давление бурового раствора в бурильной
колонне, psi) = Статическое давление в бурильной колонне, psi
4. Статическое давление в обсадной колонне, psi
(Пластовое давление, psi) – (Гидростатическое давление в кольцевом пространстве,
Гидростатическое давление бурового раствора плюс Гидростатическое давление притока
флюида) = Статическое давление в обсадной колонне, psi
5. Пластовое давление, psi
(Статическое давление в бурильной колонне, psi) + (Гидростатическое давление бурового
раствора в бурильной колонне) = Пластовое давление, psi.
6. Высота притока, футы
(Прирост объема в приемной емкости, барр.) ‚ (Объем кольцевого пространства, барр./фут.) =
Высота, футы.
7. Определение градиента давления притока, psi/фут
Статическое давление в обсадной колонне –
(Плотность бурового раствора, фунты/галл. · 0,052) – Статическое давление в бурильной колонне =
Высота притока, футы
Градиент давления, psi/фут
8. Формула для определения промежуточных значений давления при использовании
комбинированной колонны:
psi@ DSL- DPL KWM DPL
=SIDPP· +KRP· - KRP· +KRP
STKS. DSL OMW DSL
SIDPP — статическое давление в бурильной KRP — давление глушения скважины, psi
колонне, psi
DSL — полная длина бурильной колонны, футы KWM — плотность бурового раствора для
глушения скважины, фунты/галл.
DPL — длина бурильных труб, футы OMW — первоначальная плотность бурового
(суммарная) раствора, фунты/галл.
© 2002 Weatherford. Все права защищены 21-73
ТЕХНИЧЕСКИЙ СПРАВОЧНИК
Вычисления по данной формуле выполняются в следующих случаях:
При использовании комбинированной колонны определяются следующие величины:
1. Начальное давление циркуляции в бурильной колонне (по формуле, указанной на «Листе
данных глушения скважины»).
2. Вышеуказанные вычисления следует использовать в тех случаях, когда флюид поступает из
бурильной трубы большего диаметра в бурильную трубу меньшего диаметра………………..
3. Вышеуказанные вычисления следует использовать в тех случаях, когда флюид поступает из
бурильной трубы меньшего диаметра в УБТ.
4. Конечное давление циркуляции в бурильной колонне (по формуле, указанной на «Листе данных
глушения скважины»).
Е. РАСЧЕТЫ ДЛЯ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ
1. Определить требуемое количество мешков цемента, ЕСЛИ ИЗВЕСТНА толщина
цементирования в ФУТАХ.
ШАГ №1:
По руководству «Halliburton» определите объем кольцевого пространства в кубических футах на
погонный фут (фут3/фут) между обсадной колонной и стволом скважины:
РАЗДЕЛ ПЕРВЫЙ: «Объем и высота между обсадной колонной и стволом скважины».
ШАГ №2:
Рассчитайте требуемое количество мешков цементного ЗАПОЛНИТЕЛЯ:
(Толщина, футы) · (Объем кольцевого пространства, фут3/фут) · (Запас) ‚
(Выход, фут3/мешок цементного заполнителя) = Требуемое количество мешков
ШАГ №3:
Рассчитайте требуемое количество мешков ЧИСТОГО цемента:
(Толщина, футы) · (Объем кольцевого пространства, фут3/фут) · (Запас) ‚
(Выход, фут3/мешок ЧИСТОГО цемента) = Требуемое количество мешков
ШАГ №4:
Рассчитайте объем обсадной колонны в баррелях, который должен быть вытеснен при закачке
цемента: рассчитайте объем до уровня муфты с обратным клапаном.
В соответствии с инструкциями в разделе «ЕМКОСТЬ» руководства «Halliburton» вычислите
погонную емкость обсадной колонны в баррелях на фут.
(Погонная емкость обсадной колонны, барр./фут) · (Длина обсадной трубы до муфты
с обратным клапаном, футы) = Объем обсадной колонны, барр.
ШАГ №5:
Определите количество ходов, необходимое для посадки цементной пробки:
(Объем обсадной колонны, барр.) ‚ (Производительность насоса, барр./ход) =
Необходимое количество ходов для посадки пробки.
21-74 © 2002 Weatherford. Все права защищены
ТЕХНИЧЕСКИЙ СПРАВОЧНИК
ГРАДИЕНТ ДАВЛЕНИЯ ГИДРОРАЗРЫВА (ФУНТЫ/ГАЛЛ.)
Ы Г
Т Л
У У
Ф Б
А, ИН
Н А
БИ , Ф
У У
Л Т
Г Ы
ДИАГРАММА ЗАВИСИМОСТИ ГРАДИЕНТА ДАВЛЕНИЯ
ГИДРОРАЗРЫВА ОТ ГЛУБИНЫ
для разных значений пластового давления
по Бену Итону для
любых бассейнов с непрерывным осадконакоплением
ГРАДИЕНТ ДАВЛЕНИЯ ГИДРОРАЗРЫВА (ФУНТЫ/ГАЛЛ.)
© 2002 Weatherford. Все права защищены 21-75
ТЕХНИЧЕСКИЙ СПРАВОЧНИК
2. Определить толщину цементирования в ФУТАХ, ЕСЛИ ИЗВЕСТНО количество МЕШКОВ
цемента…………………………………………………………………………………………………….
ШАГ №1:
По руководству «Halliburton» определите объем кольцевого пространства в кубических футах на
погонный фут (фут3/фут) между обсадной колонной и стволом скважины:
РАЗДЕЛ ПЕРВЫЙ: «Объем и высота между обсадной колонной и стволом скважины».
ШАГ №2:
Определите объем жидкого цемента (раствора, куб. футы)
Цементный заполнитель:
(сухой цемент, мешки) · (Выход раствора, цементный заполнитель, фут3/фут) =
Объем раствора, цементный заполнитель, фут3
ЧИСТЫЙ цемент:
(сухой цемент, мешки) · (Выход раствора, чистый цемент, фут3/фут) =
Объем раствора, чистый цемент, фут3
ШАГ №3:
Определите ТОЛЩИНУ слоя ЧИСТОГО ЦЕМЕНТА и цементного ЗАПОЛНИТЕЛЯ:
Для ЧИСТОГО цемента:
(Объем ЧИСТОГО цемента, фут3) ‚ (Объем кольцевого пространства, фут3/фут) ‚ (Запас) =
Толщина слоя чистого цемента, футы
Для ЦЕМЕНТНОГО ЗАПОЛНИТЕЛЯ:
(Объем ЧИСТОГО цемента, фут3) ‚ (Объем кольцевого пространства, фут3/фут) ‚ (Запас) =
Толщина слоя цементного ЗАПОЛНИТЕЛЯ, футы
ШАГ №4:
Определите уровень верха слоя ЧИСТОГО ЦЕМЕНТА и верха ЗАПОЛНИТЕЛЯ:
Верх чистого цемента = (Общая глубина) – (Толщина слоя чистого цемента, футы) =
Уровень верха, футы
Верх цементного ЗАПОЛНИТЕЛЯ = (Общая глубина) – (Толщина слоя ЧИСТОГО цемента, футы) –
(толщина слоя цементного ЗАПОЛНИТЕЛЯ, футы) = Уровень верха, футы
F. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАГРУЗКИ НА ДОЛОТО
ШАГ №1:
Определите желаемую нагрузку на долото. Она будет равна фактической нагрузке, применяемой
при бурении.
ШАГ №2:
Добавьте к полученному значению 10-15% как запас прочности. При добавлении запаса прочности
нейтральная точка будет находиться в пределах КНБК для предотвращения продольного изгиба
бурильной колонны.
(Желаемая нагрузка на долото, фунты) · (коэффициент запаса прочности 1,10) =
Нагрузка на долото с запасом прочности 10%.
21-76
21-76 © 2002 Weatherford. Все права защищены
ТЕХНИЧЕСКИЙ СПРАВОЧНИК
ШАГ №3:
Пересчитайте нагрузку на долото с запасом прочности на вес в воздухе. В соответствии с
инструкциями в разделе «ЕМКОСТЬ» руководства «Halliburton» на стр. 9 определите коэффициент
потери веса, соответствующий плотности используемого бурового раствора:
(Нагрузка на долото + Запас прочности) ‚ (Коэффициент потери веса) = Вес в воздухе, фунты
ШАГ №4:
Рассчитайте КНБК таким образом, чтобы ее вес был РАВЕН или НЕЗНАЧИТЕЛЬНО ПРЕВЫШАЛ
полученное значение веса в воздухе в фунтах.
ШАГ №5:
После выполнения расчета КНБК ПРОВЕРЬТЕ расчетные значения, чтобы убедиться в обеспечении
желаемой нагрузки на долото:
(Расчетная КНБК, вес в воздухе) x (Коэффициент потери веса) – (Запас) =
Полезная нагрузка на долото, фунты
G. ОГРАНИЧЕНИЯ ДЛЯ БУРИЛЬНЫХ КОЛОНН
Определить длину в футах бурильных труб 5" – 19,5#/фут классов «Е» и «G», позволяющую их спуск
в скважину ………………………………………………………………………………….. при заданной КНБК.
ШАГ №1:
На основе данных в разделе «Геометрические размеры и прочность» руководства «Halliburton»
определите предельную прочность на разрыв для «новых» бурильных труб 5" — 19,5 #/фут классов
«E» и «G».
Наружный Погонный вес на фут Предел прочности
диаметр длины с муфтами, E G
дюймы фунты 1000 фунтов 1000 фунтов
5 19,5 396 554 (Для «новых» бурильных труб)
ШАГ №2:
Введите поправку для пересчета значения предельной прочности для «новых» труб на предельную
прочность для труб №2:
Класс «Е»
(396000#) · (0,80%) = 316800# Предел прочности на разрыв для труб №2
Класс «G»
(554000#) · (0,80%) = 443200# Предел прочности на разрыв для труб №2
ШАГ №3: ВЫЧИСЛЕНИЯ
Рассчитайте длину в футах бурильных труб класса «Е» и класса «G», которые могут быть спущены в
скважину.
21-77
© 2002 Weatherford. Все права защищены 21-77
ТЕХНИЧЕСКИЙ СПРАВОЧНИК
Класс «Е»
Погонный вес
Предел Желаемая Вес КНБК в
бурильной
прочности для – тяговая – воздухе, ‚ = Длина труб класса «Е», футы
трубы 5” на
труб №2, фунты нагрузка, фунты фунтов
фут длины
Класс «G»
Погонный
Предел Желаемая
Вес КНБК Длина труб вес
прочности тяговая Длина труб класса «G»,
– – в воздухе, – класса «Е», ‚ бурильной =
для труб №2, нагрузка, футы
фунты футы трубы 5” на
фунты фунты
фут длины
Н. ОПРЕДЕЛЕНИЕ «СВОБОДНОЙ ТОЧКИ»
Длину свободной части трубы в футах можно приближенно рассчитать с помощью приведенной
ниже формулы:
ПАРАМЕТРЫ РАСТЯЖЕНИЯ БУРИЛЬНЫХ ТРУБ
Номинальн. Площадь Коэффициент Коэффициент
НД погон. вес ВД сечения стенок растяжения «свободной точки»
(дюймы) (фунты/фут) (дюймы) (кв. дюймы) (дюймы/1000 фунтов/
1000 футов)
(2-3/8) 4,85 1,995 1,304 0,30675 3260,0
6,65 1,815 1,843 0,21704 4607,5
(2-7/8) 6,85 2,441 1,812 0,22075 4530,0
10,40 2,151 2,858 0,13996 7145,0
(3-1/2) 9,50 2,992 2,590 0,15444 6475,0
13,30 2,764 3,621 0,11047 9052,5
15,50 2,602 4,304 0,09294 10760,0
(4) 11,85 3,476 3,077 0,13000 7692,5
14,00 3,340 3,805 0,10512 9512,5
(4-1/2) 13,75 3,958 3,600 0,11111 9000,0
16,60 3,826 4,407 0,09076 11017,5
18,10 3,754 4,836 0,08271 12090,0
20,00 3,640 5,498 0,07275 13745,0
(5) 16,25 4,408 4,374 0,09145 10935,0
19,50 4,276 5,275 0,07583 13187,5
(5-1/2) 21,90 4,778 5,828 0,06863 14570,0
24,70 4,670 6,630 0,06033 16575,0
(6-5/8) 25,20 5,965 6,526 0,06129 16315,0
(Растяжение, дюймы) · (Коэффициент «свободной точки»)
Длина свободной части трубы, футы =
(Тяговое усилие, в тысячах фунтов)
Пример: Бурильные трубы 5" — 19,5#/фут
с растяжением 34” под действием тягового усилия 40 000#.
Длина свободной части = (34") · (13187,5) ‚ 40 = 11 209 футов.
21-78 © 2002 Weatherford. Все права защищены
ТЕХНИЧЕСКИЙ СПРАВОЧНИК
I. ПРОВЕРКА КАЧЕСТВА ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ И ИСПЫТАНИЯ ПЛАСТА
1. Два (2) метода испытаний:
а) Испытание на эквивалентную плотность бурового раствора.
б) Испытание на гидроразрыв пласта.
2. Перед проведением испытаний должны быть приняты следующие меры безопасности:
a) Промыть ствол скважины с одновременной обработкой бурового раствора с целью
выравнивания показателей бурового раствора по всей системе.
b) Заменить манометр (если это возможно) на манометр с меньшим шагом приращения с целью
повышения точности …………………………………………………………………………..измерений.
c) Закрыть устье скважины.
d) Начать закачку бурового раствора и продолжать закачку при очень низкой скорости — от 1/4 до
1/2 барр./мин.
e) Следить за давлением, продолжительностью закачки и закачанным объемом.
f) У некоторых компаний-операторов порядок проведения этого испытания может отличаться, у
других может быть также предусмотрено следующее:
1. Повышение давление ступенчато, по 100 psi, с интервалами в несколько минут
............................................................................................................................... до достижения …………..
2. Некоторые компании-операторы предпочитают не закачивать буровой раствор в замкнутую систему,
а производить его циркуляцию через ............................................................................................................
штуцер и повышать противодавление путем медленного закрытия штуцера. При использовании
данного метода необходимо вычислить величину падения давления в ............ затрубном
пространстве и прибавить ее к испытательному давлению.
3. Испытание на эквивалентную плотность бурового раствора.
a) Этот вид испытания применяется, главным образом, для эксплуатационных скважин, когда
ИЗВЕСТНА максимальная плотность бурового раствора, который будет ……………………..
………………………………………………………….. ..использоваться при бурении интервала.
b) МЕТОДИКА ИСПЫТАНИЯ
ШАГ №1:
Определить эквивалентную испытательную плотность бурового раствора в фунтах на галлон:
[Максимальная плотность используемого бурового раствора] + [1 фунт/галл. запас прочности] =
Эквивалентная испытательная плотность бурового раствора, фунты/галл.
ПРИМЕЧАНИЕ: Некоторые компании-операторы могут принимать другие значения запаса
прочности или использовать другие методы для определения эквивалентной испытательной
плотности бурового раствора.
© 2002 Weatherford. Все права защищены 21-79
ТЕХНИЧЕСКИЙ СПРАВОЧНИК
ШАГ №2:
Определить требуемое давление на устье скважины:
[Экв. испыт. плотность бурового раствора, фунты/галл.] · [0,052] · [Конечная глубина посадки
башмака обсадной колонны, футы] = Максимальное давление, воспринимаемое на
башмаке обсадной колонны
– [Плотность используемого бурового раствора, фунты/галл.] · [0,052] · [Конечная глубина
посадки башмака обсадной колонны, футы] = – Гидростатическое давление бурового
раствора в скважине
ИСПЫТАТЕЛЬНОЕ ДАВЛЕНИЕ, psi
Упрощенная формула расчета:
[Экв. испыт. плотность бурового раствора, фунты/галл.] – [Плотность используемого бурового
раствора, фунты/галл.] · [0,052] · [Конечная глубина посадки башмака обсадной
колонны, футы] = Давление, создаваемое на устье скважины
4. Испытание на гидроразрыв пласта:
a) Этот вид испытания применяется, главным образом, для разведочных скважин или в случаях,
когда давление гидроразрыва НЕИЗВЕСТНО.
b) МЕТОДИКА ИСПЫТАНИЯ
ШАГ №1:
Определить расчетный градиент давления гидроразрыва пласта по ДИАГРАММЕ ГРАДИЕНТА
ДАВЛЕНИЯ ГИДРОРАЗРЫВА.
ШАГ №2:
Определить Расчетное давление утечки:
[Градиент давления гидроразрыва, фунты/галл.] · [0,052] · [Конечная глубина посадки башмака
обсадной колонны] = Давление гидроразрыва, psi
– [Плотность используемого бурового раствора, фунты/галл.] · [0,052] · [Конечная глубина
– Гидростатическое давление бурового раствора
в скважине, psi
посадки башмака обсадной колонны] =
РАСЧЕТНОЕ ДАВЛЕНИЕ УТЕЧКИ, psi
Упрощенная формула расчета:
[Градиент давления гидроразрыва, фунты/галл.] – Расчетное
[Плотность используемого бурового раствора, фунты/галл.] · [0,052] · = давление
[Конечная глубина посадки башмака обсадной колонны, футы] утечки, psi
J. МИГРАЦИЯ ГАЗОВЫХ ПУЗЫРЬКОВ В ЗАКРЫТОЙ СКВАЖИНЕ
Скорость миграции газа в закрытой скважине можно определить посредством следующих
наблюдений и вычислений.
[Повышение давления в обсадной колонне за 1 час] [Градиент давления Скорость миграции
=
для плотности используемого бурового раствора] газа за час
Пример:
Стабилизированное статическое давление в обсадной колонне = 500 psi
Статическое давление в обсадной колонне через 1 час = 600 psi
Плотность используемого бурового раствора = 12,0 фунтов/галл.
Градиент давления для плотности 12,0 фунтов/галл. = 12,0 фунтов/галл. · 0,052 = 0,624 psi/фут
ВЫЧИСЛЕНИЯ:
[100 psi] [0,624 psi/фут] = 160,25 футов/час
Скорость миграции газа составляет 160,25 футов в час.
21-80 © 2002 Weatherford. Все права защищены
ТЕХНИЧЕСКИЙ СПРАВОЧНИК
К. ПОНИЖЕНИЕ ГИДРОСТАТИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ ВСЛЕДСТВИЕ ЗАГАЗОВАННОСТИ
БУРОВОГО РАСТВОРА
100 (Плотность незагрязненного бурового раствора, фунты/галл. –
Плотность газированного бурового раствора, фунты/галл.) Снижение гидроста-
=
Плотность газированного бурового раствора, фунты/галл. тического давления, psi
Пример:
Буровой раствор плотностью 18 фунтов/галл. загрязнен газом до плотности 9,0 фунтов/галл.
100 (18 – 9)
= 100 psi
9
Забойное давление понизилось на 100 psi.
L. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЛУБИНЫ РАЗМЫВА
При подозрении на размыв для определения его глубины следует использовать следующие
инструкции и методы расчета:
1. Закачать тонкий шнур (или другой материал) насосом в бурильную колонну и зафиксировать
требуемое количество ходов поршня .............................................................................................
..................................................................... до повышения давления насоса.
2. Расчет:
[Требуемое количество ходов] · [Производительность насоса, барр./ход] ‚ = Глубина размыва,
[Погонная емкость бурильной трубы, барр./фут] футы
Пример:
Бурильная труба = 5" – 19,5#/фут
Погонная емкость = 0,0178 барр./фут
Производительность насоса = 0,1429 барр./ход
ПРИМЕЧАНИЕ: Повышение давления было отмечено после 630 ходов поршня.
[630 ходов] · [0,1429 барр./ход] ‚ [0,0178 барр./фут] = 5058 футов
Размыв находится на глубине 5058 футов.
М. РАСЧЕТ ПОТЕРИ ЦИРКУЛЯЦИИ — Заполнить кольцевое пространство водой.
1. Определить в футах высоту столба воды в кольцевом пространстве.
© 2002 Weatherford. Все права защищены 21-81
