钻井液有关计算

第十四章 钻井液有关计算

第一节 钻井液常用计量单位及其换算

一、长度单位及其换算

1、长度单位公英制换算表

2、长度单位换算系数表

3、英寸与毫米换算表（一）

4、英寸与毫米换算表（二）

5、英尺与米换算表

6、码与米换算表

二、面积单位及其换算

1、面积公英制单位换算表

2、常用面积单位换算系数表

平方公里 （km2） 1 1×10-6 1×10-10 9.29×10-8 6.45×10-10 8.36×10-7 1×10-4 1×10-2 平方米 （m2） 1×106 1 1×10-4 0.0929 6.45×10-4 0.8361 1×102 1×104 平方厘米 （cm2） 1×1010 1×104 1 929 6.451 8361 1×106 1×108 平方英尺 （ft2） 1.076×107 10.7636 1.08×10-3 1 6.94×10-3 9 1.076×103 1.076×105 平方英寸 （in2） 1.55×109 1.55×103 0.155 144 1 1296 1.55×105 1.55×107 平方码 （yd2） 1.196×106 1.196 1.19×10-4 0.111 7.72×10-4 1 1.196×102 1.196×104 公亩 （a） 1×104 1×10-2 1×10-6 9.29×10-4 6.45×10-6 8.36×10-3 1 1×102 公顷 （ha） 1×102 1×10-4 1×10-8 9.29×10-6 6.45×10-8 8.36×10-5 1×10-2 1

3、英尺2与米2换算表

4、英寸2与厘米2换算表

5、码2与米2换算表

三、体积单位及其换算

1、体积容积公英制单位换算表

2、常用体积单位换算系数表

3、英寸3与厘米3换算表

4、英尺3与米3换算表

5、加仑（美）与升换算表

6、加仑（美）与米3换算表

7、加仑（英）与升换算表

8、加仑（英）与米3换算表

9、石油桶（美）与米3换算表

10、石油桶（英）与米3换算表

四、时间换算表

五、速度单位及其换算

1、速度公英制单位换算表

2、速度单位换算系数表

3、千米/时与米/秒换算表

4、米/分与米/秒换算表

5、英寸/秒与米/秒换算表

6、英尺/秒与米/秒换算表

7、英里/时与米/秒换算表

六、温度单位及其换算

七、质量单位及其换算 1、质量公英制单位换算表

2、质量单位换算系数表

3、磅与千克换算表

八、质量流量单位及其换算 1、质量流量公英制单位换算表

2、质量流量单位换算系数表

3、千克/时与千克/秒换算表

4、吨/日与吨/时换算表

5、磅/秒与千克/秒换算表

6、英吨/时与千克/秒换算表

7、英吨/时与吨/时换算表

九、体积流量单位及其换算 1、体积流量公英制单位换算表

2、体积流量单位换算系数表

3、英尺3/秒与米3/秒换算表

4、码3/秒与米3/秒换算表

5、美（石油）桶/秒与米3/秒换算表

6、美（石油）桶/分与升/秒换算表

7、美（石油）桶/时与升/秒换算表

8、加仑（美）/秒与升/秒换算表

9、加仑（美）/分与升/秒换算表

十、密度单位及其换算 1、密度公英制单位换算表

2、密度单位换算系数表

3、磅/石油桶（美）与克/厘米3换算表

4、磅/加仑（美）与克/厘米3换算表

5、磅/英寸3与克/厘米3换算表

6、磅/英尺3与克/厘米3换算表

7、短吨（美）/码3与吨/米3换算表

十一、力的单位及其换算 1、力的公英制单位换算表

2、力的单位换算系数表

3、千克力与牛顿换算表

4、磅达与牛顿换算表

5、磅力与牛顿换算表

6、英吨力与千牛换算表

十二、压力、切力单位及其换算 1、压力、切力公英制单位换算表

2、压力单位换算系数表

3、切力单位换算系数表

4、千克力/厘米2与兆帕换算表

5、兆帕与千克力/厘米2换算表

6、磅力/英寸2与兆帕换算表

7、磅力/100英尺2与帕换算表

8、毫克力/厘米2与帕换算表

十三、粘度单位及其换算 1、动力粘度单位换算系数表

2、运动粘度单位换算系数表

3、稠度系数（K值）换算系数表

4、磅力·秒n/100英尺2与帕·秒n换算表

5、达因·秒n/厘米2与磅力·秒n/100英尺2换算表

第二节 容积体积计算

一、地面钻井液容器容积的计算 1、长方形容器容积

V＝l·b·h 2、正方形容器容积 V=l3 3、圆柱体容器容积

V? 4、梯形容器容积 V??4D2h

l1b1?l2b2?h 2式中 V：容器容积，m3； l：容器长度，m； b：容器宽度，m； h：容器高（深）度，m； D：容器直径，m；

l1、l2： 容器上底和下底的长度，m； b1、b2：容器上底和下底的宽度，m；

例 有一长方形钻井液池，长4米，宽3米，深1.5米，求能容钻井液多少米3？ 解：V＝l·b·h＝4×3×1.5＝18.0（m3） 答：该钻井液池能容钻井液18米3。

例 有一圆形钻井液罐直径为4米，高为5米，求该罐能容钻井液多少米3？ 解：V??4D2h＝

3.14?42?5?62.8（m3） 4答：该罐能容钻井液62.8米3。

例 某井有一梯形钻井液池，上底长5米、宽4米，下底长4米、宽3米，深2米，求该钻井液池能容钻井液多少米3？

解：V?l1b1?l2b25?4?4?3?2＝32.0（m3） ?h＝

22答：该钻井液池能容钻井液32米3。 5、胜利泥浆常用钻井液罐容积一览表

因1号罐为沉砂罐，故表中数据均未列1号钻井液罐的容积 （1）ZG－2型钻井液循环罐（配备于大庆Ⅱ型钻机）

2号罐容积8.8m3 液面高度 （m） 1.3 钻井液量 （m3） 8.8 3号罐容积17.7 m3 液面高度 （m） 1.3 钻井液量 （m3） 17.7 液面高度 （m） 2.5 储备罐容积37.3 m3 钻井液量 （m3） 37.3 液面高度 （m） 1.7 钻井液量 （m3） 25.3 1.2 1.1 1.0 0.9 0.8 0.7 7.4 6.1 4.7 3.3 2.0 0.6 1.2 1.1 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 16.4 15.0 13.6 12.3 11.0 9.5 8.2 2.4 2.3 2.2 2.1 2.0 1.9 1.8 35.8 34.3 32.8 31.3 29.8 28.3 26.8 1.6 1.5 1.4 1.3 1.2 1.1 1.0 23.8 22.4 20.9 19.4 17.9 16.4 14.9 注：4号、5号罐容积均与3号罐容积相同

（2）ZG－3型钻井液循环罐（配备于大庆Ⅱ型或4500米钻机） 2号罐容积24.0 m3

液面高度（m） 钻井液量（m3） 1.7 24.0 1.6 22.6 1.5 21.2 1.4 19.8 1.3 18.3 1.2 16.9 1.1 15.5 1.0 14.1 0.9 12.7 注：3号、4号、5号罐容积均与2号罐相同。储备罐与ZG－2型储备罐相同。 （3）ZG－45型钻井液循环罐（配备于4500米钻机） 2号罐容积30.0 m3

液面高度（m） 钻井液量（m3） 1.6 30.0 1.5 28.1 1.4 26.3 1.3 24.4 1.2 22.5 1.1 20.6 1.0 18.7 0.9 16.9 0.8 15.0 注：3号、4号、5号罐容积均与2号罐相同。储备罐与ZG－2型储备罐相同。 （4）ZG－5型钻井液循环罐（配备于大庆Ⅱ型钻机）

2号罐容积25 m3 液面高度（m） 1.7 1.6 1.5 1.4 1.3 1.2 1.1 1.0 0.9 钻井液量（m3） 25.0 23.5 22.5 20.6 19.1 17.7 16.2 14.7 13.2 3号罐容积20.5 m3 液面高度（m） 1.7 1.6 1.5 1.4 1.3 1.2 1.1 1.0 0.9 钻井液量（m3） 20.5 19.3 18.1 16.9 15.7 14.5 13.3 12.0 10.9 注：4号、5号罐容积均与2号罐相同。储备罐与ZG－2型储备罐相同。

（5）F－320－3DH型钻井液循环罐（配备于6000米钻机）

2号罐容积36.2 m3 液面高度（m） 1.9 1.8 钻井液量（m3） 35.0 33.2 4号罐容积41.0 m3 液面高度（m） 1.9 1.8 钻井液量（m3） 39.7 37.6 1.7 1.6 1.5 1.4 1.3 1.2 1.1 1.0 31.3 29.5 27.6 25.8 24.0 22.1 20.3 18.4 1.7 1.6 1.5 1.4 1.3 1.2 1.1 1.0 35.5 33.4 31.4 29.3 27.2 25.1 23.0 20.9 注：3号、5号、6号罐容积均与2号罐相同。储备罐与ZG－2型储备罐相同。 二、井眼容积计算

井眼实际上是一个不规则的圆柱体，但可近似地按规则圆柱体进行计算。 1、理论公式 V??4D2h

若井眼很不规则，全井可分为几段平均井径进行计算，公式如下：

V??4(D1?D2???Dnhn)

222 2、经验公式

D2?hV?

2000式中 V：井眼容积，m3； h：井深，m； π：数值为3.14；

D：井眼直径（理论公式为米，经验公式为英寸，可化零为整计算）

例 某井井深3000米，使用113/4钻头钻进，钻具起出后钻井液灌满井眼，计算此时井眼中有钻井液多少米3（用两种公式计算）？

解：根据理论公式： 113/4″＝0.3m

3.14?0.32?3000V?Dh＝＝212（ m3）

44?2 根据经验公式： 113/4″＝12″

D2?h122?3000? V?＝216（ m3） 20002000答：依理论公式计算为212米3，依经验公式计算为216米3。

3、不同井径与井眼容积关系表（一）（井径：毫米；容积：升/米）

4、不同井径与井眼容积关系表（二）（井径：英寸；容积：升/米）

三、管具容积及体积计算 1、钻具容积和体积计算公式

钻具容积计算公式：

V??d2l40000

钻具体积计算公式： V??(D2?d2)l40000

式中 V：钻具容积或体积，米3； D：钻具外径，厘米； d：钻具内径，厘米； l：钻具长度，米； 40000：换算系数。

例 某井井深3000米，钻具结构为（钻铤）8″×100m＋7″×100m＋（钻杆）5″×2800m。已知8″钻铤外径D＝20.32cm，内径d＝7.144cm；7″钻铤外径D＝17.78cm，内径d＝7.144cm；5″钻杆外径D＝12.70cm，内径d＝11.8cm。试计算钻具内容积和钻具体积是多少米3？

解：8″钻铤内容积：

3.14?7.1442?100?0.40（米3） V?＝

4000040000 7″钻铤内容积：

?d2l

3.14?7.1442?100?0.40（米3） V?＝

4000040000 5″钻杆内容积：

?d2l3.14?11.82?2800?30.60（米3） V?＝

4000040000 钻具内容积＝0.40＋0.40＋30.60＝31.40（米3） 8″钻铤体积： V??d2l?(D2?d2)l400003.14?(20.322?7.1442)?100?2.84（米3） ＝

40000 7″钻铤体积： V??(D2?d2)l3.14?(17.782?7.1442)?100?2.08（米3） ＝

4000040000 5″钻杆体积：

5、套管内容积和体积表

V??(D2?d2)l3.14?(12.702?11.802)?2800?4.85（米3） ＝

4000040000 钻具体积＝2.84＋2.08＋4.85＝9.77（米3）

答：该井的钻具内容积为31.40米3，钻具体积为9.77米3。 2、地面高压管汇容积表

3、钻杆内容积和体积表

4、钻铤内容积和体积表

四、管具外环形空间容积的计算 1、计算公式 V??(D2?d2)h40000

式中 V：钻具外环形空间容积，米3；

D：井眼（钻头）直径，厘米； d：钻具（钻杆或钻铤）外径，厘米； h：井深，米； 40000：换算系数。

例 某井井深1800米，井眼直径为93/4″（24.8cm），钻具为7″钻铤80米，5″无细扣钻杆1720米，求钻具外环形空间的钻井液量。

解：7″钻铤外环形空间容积： V??(D2?d2)h400003.14?(24.82?17.82)?80?＝1.87（米3）

40000 5″钻杆外环形空间容积： V??(D2?d2)h400003.14?(24.82?12.72)?1720?＝61.27（米3）

40000 钻具外环形空间钻井液量＝1.87＋61.27＝63.14（米3） 答：钻具外环形空间钻井液量共为63.14米3。 2、钻杆外环形空间容积表

3、API钻铤外环形空间容积表

4、套管外环形空间容积表

第三节 钻井液流量流速计算

一、钻井液泵排量的计算 1、计算公式 Q?(2F?f)?S?m???n

60 式中 Q：钻井液泵排量，升/秒； F：泵活塞横断面积，分米2； f：活塞拉杆横断面积，分米2； S：活塞冲程，分米； m：钻井液泵的缸数；

n：活塞每分钟冲数，冲/分； λ：容积充满系数。

例 某井用3NB－1000钻井液泵双缸运转，其缸套直径为150毫米，活塞拉杆直径为60毫米，冲程为450毫米，循环时测得其冲数为55冲/分，求该钻井液泵的排量是多少（λ＝0.8）？

解：已知 S＝450mm＝4.5dm；D＝150mm＝1.5dm；d＝60mm＝0.6dm； n＝55冲/分；m＝2；λ＝0.8

3.14?1.52??1.766 F?443.14?0.62??0.283 f?44(2F?f)?S?m??(2?1.766?0.283)?4.5?2?0.8?n=?55

60603.249?7.2?55?21.44（升/秒） =

60 Q? 答：该泵的排量为21.44升/秒。 2、简化公式

对一定型号的钻井液泵来说，其λ、S、F、f、m是一定的，只有n是个变数，故可令它们为一个常数K，故理论计算公式可简化为： Q＝n·K

式中 Q：钻井液泵排量，升/秒； n：每分钟冲数；

K：排量系数，可由系数表查出。

例 某井使用3NB－900泵钻进循环，其中1号泵装150毫米缸套，2号泵装130毫米缸套，两泵均为每分钟55冲，求两泵的钻井液排量是多少？

解：由表 查得：3NB－900泵150毫米缸套时K＝0.283，130毫米缸套时K＝0.212 则：Q＝n·K＝55×（0.283＋0.212）＝27.23（升/秒） 答：两泵钻井液排量27.23升/秒。 3、各类钻井液泵排量系数K值表（一）

4、各类钻井液泵排量系数K值表（二）

?D2?d2

5、NB8－600型钻井液泵排量表

6、NB7－900型钻井液泵排量表

7、3NB－800型（大隆）钻井液泵排量表

8、2PN－340型钻井液泵排量表

9、2PN－800 B型钻井液泵排量表

10、3PN－465型钻井液泵排量表

11、3PN－465 M型钻井液泵排量表

12、2PN－1250型钻井液泵排量表

13、3NB－900型（兰石）钻井液泵排量表

14、3NB－1000型（兰石）钻井液泵排量表

15、3NB－1300型（兰石）钻井液泵排量表

16、3NB－900型（益都）钻井液泵排量表

17、3NB－1000型（益都）钻井液泵排量表

18、3NB－1300型（益都）钻井液泵排量表

19、3NB－1600型（益都）钻井液泵排量表

20、F－1000型钻井液泵排量表

21、FB－1300型钻井液泵排量表

22、FB－1600型钻井液泵排量表

23、威尔逊65B车装钻机500型钻井液泵排量表

二、钻井液上返速度的计算 1、计算公式

v?12.74Q 22D?d 式中 v：钻井液在环形空间中的上返速度，米/秒； Q：钻井液泵排量，升/秒； D：井眼直径，厘米； d：钻具外径，厘米。

例 某井用95/8″钻头，5″无细扣钻杆和7″钻铤钻进，钻井液泵排量为25升/秒，求钻杆外和钻铤外的钻井液上返速度分别是多少？

解：已知Q＝25升/秒；D＝95/8″＝24.4厘米；d铤＝7″＝17.8厘米；d杆＝5″＝12.7厘米

（1）钻杆外的钻井液上返速度

v?12.74QD2?d杆2＝

12.7?25317.5??0.731（米/秒）

24.42?12.72434.1（2）钻铤外的钻井液上返速度

v?12.74QD2?d铤2＝

12.7?25317.5??1.140（米/秒） 22278.524.4?17.8答：钻杆外钻井液上返速度为0.731米/秒，钻铤外钻井液上返速度为1.140米/秒。 2、各种井眼钻井液上返速度表（米/秒）

例14－18 某井钻井液的密度为1.60，钻井液量为150米3，为了防止粘卡和井漏，混入原油将密度降为1.45，问需混入原油（密度为0.85）多少米3？

解：将题内有关数据代入公式（14-35），则

V原（?原??降）150?（1.60?1.45）22.5 V油????37.（米53）?降??油1.45?0.850.6答：需混入原油37.5米3。

4、降低1米3钻井液密度所需淡水量表（淡水密度为1.00） （单位：米3） ρρ稀 1.05 1.10 1.15 1.20 1.25 1.30 1.35 1.40 1.00 2.00 0.50 3.00 1.00 0.33 4.00 1.50 0.67 0.25 5.00 2.00 1.00 0.50 0.20 6.00 2.50 1.33 0.75 0.40 0.17 7.00 3.00 1.67 1.00 0.60 0.33 0.14 8.00 3.50 2.00 1.25 0.80 0.50 0.29 0.13 9.00 4.00 2.33 1.50 1.00 0.67 0.43 0.26 0.11 原 1.10 1.15 1.20 1.25 1.30 1.35 1.40 1.45 1.50 1.4510.00

续 表

ρρ稀 1.05 1.10 1.15 1.20 1.25 1.30 1.35 1.40 1.45 1.50 10.00 4.50 2.67 1.75 1.20 0.83 0.57 0.38 0.22 0.10 11.00 5.00 3.00 2.00 1.40 1.00 0.71 0.50 0.33 0.20 12.00 5.50 3.33 2.25 1.60 1.17 0.85 0.63 0.44 0.30 13.00 6.00 3.67 2.50 1.80 1.33 1.00 0.75 0.56 0.40 14.00 6.50 4.00 2.75 2.00 1.50 1.14 0.88 0.67 0.50 15.00 7.00 4.33 3.00 2.20 1.67 1.29 1.00 0.78 0.60 16.00 7.50 4.67 3.25 2.40 1.83 1.43 1.13 0.89 0.70 17.00 8.00 5.00 3.50 2.60 2.00 1.57 1.26 1.00 0.80 18.00 8.50 5.33 3.75 2.80 2.17 1.71 1.38 1.11 0.90 原 1.55 1.60 1.65 1.70 1.75 1.80 1.85 1.90 1.95 1.55 1.60 1.65 1.70 1.75 1.80 1.85 1.90

0.091 0.182 0.083 0.273 0.167 0.077 0.363 0.250 0.154 0.071 0.454 0.333 0.231 0.143 0.067 0.545 0.417 0.308 0.214 0.133 0.063 0.636 0.500 0.385 0.286 0.200 0.125 0.059 0.727 0.583 0.462 0.357 0.267 0.188 0.118 0.056 5、降低1米3钻井液密度所需原油量表（原油密度按0.85计算） （单位：米3） ρ降1.55 1.50 1.45 1.40 1.35 1.30 1.25 1.20 1.15 1.10 1.05 ρ原 1.60 1.55 1.50 1.45 1.40 1.35 1.30 1.25 1.20 1.15 1.10

6、钻井液混油后钻井液密度降低值表（原油密度按0.85计） V油 ％ ρ泥 1.80 1.75 1.70 1.65 1.79 1.74 1.69 1.64 1.78 1.73 1.68 1.63 1.76 1.72 1.67 1.62 1.74 1.70 1.65 1.60 1.73 1.68 1.64 1.59 1.71 1.67 1.62 1.58 1.70 1.65 1.61 1.56 1.68 1.64 1.60 1.55 1.67 1.63 1.58 1.54 1.65 1.61 1.57 1.53 1.64 1.60 1.56 1.52 1 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 0.071 0.13 0.076 0.25 0.17 0.084 0.36 0.27 0.18 0.094 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 0.67 0.56 0.45 0.33 0.22 0.11 0.88 0.75 0.63 0.50 0.38 0.25 0.13 1.14 1.00 0.86 0.71 0.57 0.43 0.29 0.14 1.50 1.33 1.17 1.00 0.83 0.67 0.50 0.33 0.17 2.00 1.80 1.60 1.40 1.20 1.00 0.80 0.60 0.40 0.20 2.75 2.50 2.25 2.00 1.75 1.50 1.25 1.00 0.75 0.50 0.25 1.60 1.55 1.50 1.45 1.40 1.35 1.30 1.25 1.20 1.15 1.10

1.59 1.54 1.49 1.44 1.39 1.34 1.29 1.24 1.19 1.14 1.09 1.58 1.53 1.48 1.43 1.39 1.34 1.29 1.24 1.19 1.14 1.09 1.57 1.52 1.47 1.42 1.38 1.33 1.28 1.23 1.18 1.13 1.09 1.56 1.51 1.46 1.41 1.37 1.32 1.27 1.23 1.18 1.13 1.08 1.54 1.50 1.45 1.40 1.36 1.31 1.26 1.22 1.17 1.12 1.08 1.53 1.49 1.44 1.39 1.35 1.30 1.26 1.21 1.17 1.12 1.07 1.52 1.48 1.43 1.38 1.34 1.29 1.25 1.20 1.16 1.11 1.07 1.51 1.46 1.42 1.37 1.33 1.29 1.24 1.20 1.16 1.11 1.07 1.50 1.45 1.41 1.36 1.32 1.28 1.24 1.19 1.15 1.10 1.06 1.49 1.44 1.40 1.35 1.31 1.27 1.23 1.19 1.15 1.10 1.06 1.48 1.43 1.39 1.34 1.30 1.26 1.22 1.18 1.14 1.10 1.05 四、液体处理剂配制计算 1、单一溶质溶液

如NaOH溶液（烧碱水），重铬酸钠溶液，CMC溶液等，均可用下式计算：

配液浓度?溶质质量 （14-36）

配液体积计算时要注意使溶质质量和配液体积的单位相对应。

例14－19 欲配制浓度为1/10的烧碱水2米3，问需固体烧碱多少？ 解：根据公式（14-36）

溶质质量=配液体积×配液浓度 =2×1/10=0.2（吨）=200(千克) 答：需固体烧碱200千克。 2、两种溶质溶液

如丹宁碱液（NaT），栲胶碱液（NaK）等，均可用下式计算：

配液浓度?两种溶质质量之和 （14-37）

溶液体积计算时要使溶质质量和配液体积的单位相对应。两种溶质配成液体，除表明液体浓度外，还需表明两种溶质的质量比。如NaT1∶1(1/5)4米3是表示：浓度为1/5的丹宁碱液4米3，其中丹宁酸和烧碱的质量比为1∶1。

例14－20 欲配制NaT2∶1(1/5)3米3，问需丹宁酸和烧碱各多少？ 解：根据公式（14-37）

两种溶质质量之和=溶液体积×配液浓度 =3×1/5=0.6吨=600（千克）

丹宁酸质量：600?2?400（千克） 2?11烧碱的质量：600??200（千克）

2?1 或：600-400=200（千克） 答：需丹宁酸400千克，需烧碱200千克。 3、多溶质溶液

配制多溶质液体处理剂用一连串的比例数字表示其中各种固体处理剂的质量和液体处理剂体积的比例。如铬腐植酸15∶1∶0.5∶100：表示腐植酸（质量）∶硗碱（质量）∶重铬酸钠（质量）∶铬腐植酸（体积）=15∶1∶0.5∶100。

例14－21 要配制铬腐植酸（15∶1∶0.5∶100）5米3，计算需要腐植酸、烧碱和重铬酸钠各多少？

解：腐植酸质量m腐： 15∶100=m腐∶5

m腐?15?5?0.75（吨）?750（千克） 100烧碱质量m碱： 1∶100∶m碱∶5

m碱?1?5?0.05（吨）?50（千克） 100重铬酸质量m铬： 0.5∶100∶m铬∶5

m铬?0.5?5?0.025（吨）?25（千克） 100答：需腐植酸、烧碱和重铬酸钠各为750千克、50千克和25千克。 五、聚丙烯酰胺（PAM）溶液配制计算 1、PAM溶液的配制 计算公式

mp?V?Cx% （14-38）

C原％式中 mP：所需PAM的质量，千克；

V：需配制液体体积；千克； Cx％：需配液体的浓度；

C原％：原生PAM浓度（国产一般为7％）。

例14-22 欲配制浓度为2％的PAM溶液7米3，问需浓度为7％的PAM溶液多少千克？ 解：将题内有关数据代入公式（14-38），并7米3=7000千克，则

mp?V?Cxp00?2％ ??2000（千克）C原％7％答：需浓度为7％的PAM溶液2000千克。 2、PAM浓度计算 计算公式

C%?m质m液?100％?m质m水?m质?100％ （14-39）

式中 C％：质量百分浓度； m质：溶质的质量，千克； m液：溶液的总质量，千克； m水：水的质量，千克。

例14－23 在4米3水中，加入浓度为7％的PAM溶液1000kg，问此时PAM溶液的浓度是多少？

解：水的密度视为1.0，故4米3水=4000kg。

m液?4000?1000?5000（kg）m质?1000?7％?70（kg），于是

C%?m质m液?70?1.4％ 5000答：此时PAM溶液的浓度为1.4％。 3、PAM水解时的烧碱用量计算 计算公式

mNaOH?mPAM?C原％?Cx％?4071 （14-40）

式中 mNaOH：所需硗碱的质量；千克；

mPAM：PAM溶液的质量，千克；

C原％:原生PAM的浓度（国产PAM单体浓度一般为7％）； Cx％：所需要的水解度；

71：丙烯酰胺链节的相对分子质量； 40：烧碱的分子质量。

例14－24 今有浓度为7％的PAM溶液2米3，密度为1.065，现需水解度达到35％，求NaOH用量应为多少？

解：mPAM?V???2?1.065?2.13 （吨）?2130（千克）将mPAM及题内其它有关数据代入公式（14?40），则 mNaOH?mPAM?C原％?Cx％?4071?2130?7％?35％?40

71?29.4(千克）答：需用NaOH量为29.4千克。 六、混浆计算 1、两组份相混

?1V1??2V2??V (14-41)

2、多组份相混

?1V1??2V2????iVi??V (14-42)

3、求混浆密度

??4、求混浆体积

?1V1??2V2V1?V2 (14-43)

V2?V1(???1) (14-44)

?2??在(14-41)～(14-44)的式中

ρ1、ρ2、ρi：各相混组份的密度，克/厘米3； V1、V2、Vi：各相混组份的体积，米3； ρ：相混后所得混浆的密度，克/厘米3； V：相混后所得混浆的体积，米3。

例14－25 某井井眼中有密度为1.35的钻井液150米3，均匀混入密度为1.50的钻井液40米3后，所得混浆的密度是多少？

解：将题内有关数据代入公式（14-43），则

???1V1??2V2V1?V2?1.35?150?1.50?40?1.38

150?40答：所得混浆的密度为1.38。

例14－26 某井有密度为1.25的钻井液150米3，储备钻井液密度为1.60，现因压井需要将井内钻井液密度提至1.45，问混浆后的钻井液体积是多少？

解：现已知V1=150米3，再求出V2，两者相加即是混浆后的钻井液体积。将题内有关数据代入公式（14-44），则

V2?V1(???1)150?（1.45?1.25）30???200（米3）?2??1.60?1.450.15

V?V1?V2?150?200?350(米3）答：混浆后的钻井液体积是350米3. 七、维护处理钻井液的体积计算

V混?V井?V地?V管 （14-45）

式中 V泥：维护处理钻井液的体积，米3； V井：井眼内钻井液体积，米3； V地：地面循环系统钻井液体积，米3； V管：高压管汇内钻井液体积，米3。 例14－27 某井用958''（244.5mm）钻头钻至井深2800米，地面循环系统（包括高

压管汇）钻井液体积为80米3，求维护处理的钻井液体积是多少？

解：

D2h102?2800V井???140(米3） 20002000V泥?V井?（V地?V管）?140?80?220（米3）答：维护处理的钻井液体积是200米3。 八、处理剂加量的计算 计算公式

V液?V泥?V液％ （14-46） m固?V泥?m固％ （14-47）

（14—46）～（14—47）的公式中

V液：需加入的液体处理剂的体积，升或米3； V泥：需维护处理的钻井液体积，升或米3； m固：需加入的固体处理剂的质量，千克或吨； V液％：确定加入的液体处理剂的百分数； m固％：确定加入的固体处理剂的百分数。

例14－28 某井循环钻井液量为200米3，根据现场小型实验确定，处理时加浓度为1/10的烧碱水2％，加铁铬盐0.3％，问烧碱水和铁铬盐各加入多少？

解：将题内有关数据代入公式（14—46）和（14—47），则

V液?V泥?V液％?200?2％?（米43） m固?V泥?m固％?200?0.3％?0.（吨）6?600（千克）答：加烧碱水4米3，加铁铬盐600千克。 九、处理剂加入速度的计算

V?1000V液NT1000m固NT1000m固NTB?1000?V泥?V液％NT1000?V泥?V固％NT1000?V泥?V固％NTB (14—48)

V?? (14—49)

V?? (14—50)

(14—48)～（14—50）的公式中

v：处理剂加入速度，（14—48）式中为升/分；(14-49)式中为千克/分；（14－50）式中为袋/分；

V液：需加入的液体处理剂体积，升或米3； V液％：确定加入的液体处理剂的百分数； V泥：需处理的钻井液体积，升或米3； m固：需加入的固体处理剂质量，千克或吨；

m固％：确定加入的固体处理剂的百分数； T：钻井液循环一周的时间，分； N：预计加入处理剂的循环周数； B：袋装处理剂单位质量，千克/袋。

例14－29 某井处理钻井液确定加处理剂为：浓度为1/5的烧碱水4米3，铁铬盐1吨，CMC0.6吨。已知钻井液循环一周约计40分钟，若铁铬盐每袋25千克，CMC每袋30千克，重晶石每袋25千克，要求处理剂和重晶石均在一周内加完，计算加入速度各是多少？

解：烧碱水，根据（14—48）式

V?1000V液NT?1000?4?100（升/分）

1?40铁铬盐，根据（14—49）式

V?1000m固NT?1000?1?25（千克/分）

1?40根据（14—50）式

V?1000m固NTB?1000?1?（袋1/分）

1?40?25CMC根据（14—49）式

V?1000m固NT?1000?0.6?15（千克/分）

1?40根据（14—50）式

V?1000m固NTB?1000?0.6?0.（袋5/分）

1?40?30重晶石 根据（14—49）式

V?1000m固NT?1000?8?200（千克/分）

1?40根据（14—50）式

V?1000m固NTB?1000?8?（袋8/分）

1?40?25答：加入烧碱水的速度为100升/分，加入铁铬盐的速度为25千克/分（1袋/分），加入CMC的速度为15千克/分（0.5袋/分），加重晶石的速度为8袋/分（200千克/分）。

十、抗污染处理的计算 1、理论公式

m?Vc?Mc?C?V泥?V液％ （14—51）

Va?Ma?1000式中 m：消除污染物所需处理剂的质量，千克； Vc：污染物的化合价数； Va：处理剂的化合价数； Mc：污染物的分子质量； Ma：处理剂的分子质量； C：污染物的浓度，毫克/升； V泥：污染钻井液的体积，米3；

V液％：钻井液组份中液相体积含量百分数。

例14－30 某钻井液经固相含量测定，液相占78％，滤液分析[Ca2]=1050毫克/升，

＋

[Mg2]=1890毫克/升，钻井液体积为180米3，从理论上计算沉除Ca2、Mg2应加纯碱、烧

＋

＋

＋

碱各多少？

解：已知[Ca2]=1050毫克/升，[Mg2]=1890毫克/升，

＋

＋

化合价：Ca2、Mg2都是2价，NaOH是1价、Na2CO3是2价，

＋

＋

分子量：Ca=40 Mg=24.3

＋

NaOH=40 Na2CO3=106

根据公式（14—51），沉除Ca2需Na2CO3的量为：

m?Vc?Mc?C?V泥?V液％

Va?Ma?10002?106?1050?180?78％1000?2?40 ?0.00265?1050?180?78 ％??390.（千克）7根据公式（14—51），沉除Mg2需NaOH的量为：

＋

m?Vc?Mc?C?V泥?V液％

Va?Ma?10002?40?1890?180?78％1000?1?24.3％ ?0.00329?1890?180?78 ??873.（千克）6答：沉除Ca2需Na2CO3390.7千克，沉除Mg2需NaOH873.6千克。

＋

＋

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