计算题类型

1、某井已知垂直井深为2000m，钻井液密度为1.30g/cm3,求钻井液的静液压力？

解：?m??gh?1.30?0.00981?2000?25.48MPa答：钻井液的静液压力为25.48MPa

2、某井已知垂直井深3000 m，井内钻井液密度是1.2 g/cm3，求钻井液产生的静液压力是多少？

解:?m??gh?1.2?0.00981?3000?35.288MPa答:钻井液产生的静液压力是35.288MPa解:Gm??g?1.24?9.81?12.164KPa答:压力梯度是12.164KPa

3、已知井内钻井液密度是1.24 g/cm3，求压力梯度是多少?

4、某井已知垂直井深2000m，该处的地层压力为26.46Mpa，求平衡该地层所需的钻井液密度？

解：?m?0.102P/H?0.102?26460/2000?1.35g/cm3

答：平衡该地层所需的钻井液密度为1.35g/cm3。

5、某井已知井深2760m，井内充满钻井液密度为1.20g/cm3，关井立管压力是2400Kpa，求井底的地层压力是多少？

解：Fb?Fp?Fd?Fm?2400?（9.81?1.2?2760）?2400?32941?34891Kpa?34.891Mpa答：井底的地层压力是34.891Mpa。 6、已知钻井液密度1.44g/cm3,垂直井深为2438m，环形空间压力损失为1.034Mpa，求2438m处的当量钻井液密度。

解：钻井液密度增量?1.034/2438/9.81?0.0432g/cm3 当量钻井液密度?1.44?0.0432?1.48g/cm3

答：2438m处的当量钻井液密度是1.48g/cm3。

7、某井在正常循环时，已知钻井液密度1.2g/cm3垂直井深3000m，环形空间压力损失1.30Mpa，求：正常循环时的井底压力？

解：钻井液压力?9.8?钻井液密度?垂直井深?9.8?1.2?3000?35.28Mpa正常循环时的井底压力?钻井液静液压力?环空压力损失?35.28?1.3?36.58

答：正常循环时的井底压力是36.58Mpa。

8、某井已知垂直井深3200m，气层压力为50MPa，请确定钻开气层所需的钻井液密度？

解：?p?0.102P/3200?1.59g/cm3p/H?0.102?50000?p??p??e?1.59??0.07~0.15??1.66~1.74g/cm3

答：钻开气层所需的钻井液密度为1.66~1.74g/cm3。 9、某井技术套管下至井深2500m（垂深），套管鞋处地层的破裂压力梯度为18KPa/m，井

1

内钻井液密度为1.25g/cm3。试求为了不压漏地层所允许的最大关井套压为多少？

解：?Pa???Gf?Gm?h??18?9.8?1.25??2500?14375千帕?14.38兆帕

答：不压漏地层所允许的最大关井套压为14.38兆帕。

10、某井钻进时发现溢流，关井后测得关井立管压力为3MPa，关井套管压力为4MPa，地层流体在环空的高度为80m，钻井液密度为1.5g/cm3。试判断地层流体的种类。

?/80?2.2千帕/米 解：Gw?Gm??Pa?Pd?/hw?9.8?1.5??4000?3000答：地层流体为天然气。

11、某井垂直井深2500米，技术套管下至井深1500米（垂深），地层破裂压力梯度为

33

17.64KPa/m，钻井液密度为1.3g/cm,管内容积为23.3m,管外容积为63m3.关井前测得泵速为30冲/分钟。排量为16.4L/s时的循环泵压为6.4MPa,关井后记录立管压力为2.45MPa，套管压力为3.7MPa.试计算：①压井用的钻井液密度。②初始和终了立管总压力。

解：①

?压???mPdgH

=1.3+2.45÷（0.00981×2500）

3

=1.4g/cm ②

PTi?Pd?PL

=2.45+6.4 =8.85MPa

PTf???P?压mL

=1.4÷1.3×6.4 =6.89MPa

3

答：压井用的钻井液密度为1.4g/cm;初始和终了循环立管总压力分别为8.85MPa和

6.89MPa.

12、某井环空体积的冲数是3200冲，钻杆内的冲数是1300冲，向井内泵入重钻井液300冲时的立管总压力为5.25兆帕，继续向井内泵入重钻井液到500冲时的立管压力为4.9兆帕，求终了立管总压力是多少？

解：泵入重钻井液从300冲到500冲时的压力降是5.25-4.9=0.35兆帕。 当重钻井液到达钻头时还需要1300-500=800冲

所以终了立管总压力=4.9-（800÷200）×0.35=3.76兆帕 答：终了立管总压力为3.76兆帕。 13、原钻井液密度ρ为1.2 g/cm3,,原钻井液容积V0=191m3,把此钻井液加重到ρm=1.35 g/cm3,求:(1)需重晶石多少袋?(2)加重后钻井液总体积为多少?

2

解：?1?共需重晶石T?共需重晶石Gt??sV0??m1??m?4.25?191??1.35?1.2???41.987t??s??m1??4.25?1.35?T41.987??840袋0.050.0541.987?2?加入的重晶石占的体积VS??9.88m34.25加重后钻井液的总体积V1?V0?VS?191?9.88?201m3答:需重晶石840袋,加重后钻井液总体积为201m3

14、某井垂直井深2500米处发现天然气溢流。已知数据为：垂直井深2500米；钻头直径：215毫米钻杆直径：127毫米，内径109毫米；技术套管外径：244毫米，内径222毫米；下至井深1500米处，底层破裂压力梯度为17.64千帕/米；钻井液密度为1.30克/立方厘米；关井前测得泵速为30冲/分钟；排量为16.4升/秒时的循环泵压为6.4兆帕；关井后记录关井立管压力2.45兆帕；关井套管压力为3.7兆帕。 试计算： ①地层压力； ②压井钻井液密度

③初始和终了循环立管总压力 ④重钻井液循环一周的时间； ⑤最大允许关井套压 解：①

Pp?Pd??mgH?2.45?0.00981?1.3?2500?34.33MPaPd2.45?1.3??1.40g/cm3gH0.00981?2500

?k??m?②

P③Ti

④

?Pd?PL?6.4?2.45?8.85MPa

?k1.4PL??6.4?6.89MPa?m1.3

PTf?1000Vata??60Q1000?0.7854?0.2222?0.1272?1500?0.7854?0.2152?0.1272?1000?0.7854?0.1092?250060?16.4=88min ⑤

??????Pamax??Ge?Gm?h??17.64?9.81?1.3??1500?7331KPa?7.33MPa15、某井井眼尺寸215.9mm，电测自1525m至2525m的平均井径是245mm，试求该井段井径

3

扩大率。

解：井径扩大率=（平均井径-井眼直径）/井眼直径*100%=（245-215.9）/215.9*100%=13.48%。 答：井径扩大率是13.48%。

16、已知钻进至井深2742.45m时，打完方入11.58m，接新单根9.54m后，到底方入是多少？ 解：井深=钻具总长+方入

未接单根时钻具长=2742.42-11.58=2730.87（m） 接单根后钻具长=2703.87+9.54=2740.41（m） 到底方入=井深-钻具总长=2742.45-2740.41=2.04（m） 答：到底方入是2.04m。

17、某井发现溢流关井，求得立管压力Pd=4MPa，该井深2750m，钻井液密度1.52g/cm，求地层压力是多少？

解：Pp=0.0098ρmH+Pd=0.0098*1.52*2750+4=44.96（MPa）

18、某发生卡钻事故，井下钻具结构为：216mm3A+159mmDC*150m+127mmDP*2000m，试用提拉法粗测卡点井深？钻具原悬重670KN，上提至970KN时，钻具伸长85m，127mmDP系数K1=7150，159mmDC系数K2=33149。 解：（1）先计算钻杆伸悬重：ι （2）再计算钻铤伸长量：ι

1

3

=L1 *(F2-F1)/K1=2000*(970-670)/7150=84（cm） =L2*(F2-F1) /K2=150*(970-670)/33149=1.4（cm）

1

2

由于钻具实际伸长量ι为85cm，大于ι=84cm，小于ι

1

1

+ι

2

=85.4cm，所以卡点位置应在钻

杆以下，钻铤某处，则卡点深度L=L1+K2(ι-ι=2000+110=2110（m）

)/( (F2-F1)=2000+33149*(85-84)/(970-670)

答：卡点井深为2110m。

19、某井眼直径为216mm，用直径为127mm的钻杆，泵排量为25L/S，试计算钻杆外环空返速是多少？

22

解：v=1273Q/（D-d）=1273×25/（26×26-127×127）≈1.04（m/s） 答：钻杆外环空返速约为1.04 m/s.

20、某井使用国产203钻铤（空气中单位长度重量为220 Kg/m），井内泥浆密度为1.4 g/㎝3

,钻进时最大22.5t，钻铤附加系数取m=1.2，试计算所需加压钻铤长度？（钢材密度取7.8

3

g/㎝）

已知：m=1.2 P=22.5t=22.5×1000=22500Kg q=220 Kg/m

ρm=1.4 g/㎝3 ρ钢=7.8 g/㎝3

求： Lt=？

解：由公式得Lt= m·P/(q·Kf)；

Kf=1-ρm/ρ钢=1-1.4/7.8=0.82

4

Lt=1.2×22500/(220 ×0.82)=150m

答：所需加压钻铤长150m。

21、某井以密度为1.50g/cm的钻井液钻进至井深3340m处发生井涌，关井后观察求得立压为4.0MPa，求压井时钻井液密度是多少？（附加压力取3.5MPa）

解：ρ加=ρ原+（Pd+P附）/（0.0098*H）=1.5+(4.0+3.5)/(0.0098*3340)=1.5+0.229=1.73(g/cm) 答：压井时钻井液密度是1.73g/cm。

22、某井于1510m粘卡，钻头直径为215mm，钻杆外径127mm，壁厚9.19mm，原

悬重为450kN，进行提拉操作时由500kN上提到750kN，钻杆伸长50cm，(本井按无钻铤计算)试确定 (1)、卡点位置。（K值取715） （2）、解卡剂用量。（本井决定管内全留解卡剂；泡过卡点100m；井径附加系数取1.2）

解（1）由公式L=9.8Ke/P得 K=715 e=50cm P=750—500=250kN

L=9.8×715×50/250 =1401（m）

解（2）由公式Q=Kπ/4（D2—d外2）H+π/4 d内2h 可知

K=1.2(井径附加系数) D=0.215m d外=0.127m d内=0.127—2×0.00919=0.109m

管外泡解卡剂高度为:H=1505—1401+100=209m h=1501m（管内全留解卡剂）

代入公式 Q=1.2×π/4(0.2152—0.1272) ×209+π/4×0.1092×1501

=20.02m3

答:卡点井深为1401m，所需解卡剂量为20.02m3 23、某井设计井深2500m，井眼直径215.9mm，钻铤外径158.8mm，每米重1.35kN(1.35kN/m)，钻井液密度1.20g/cm3，设计钻压200kN，已知浮力系数K=0.847,安全（附加）系数为1.15，试计算所需钻铤长度。 解：由公式：Lc=WSF/qcK

得W=200kN SF=1.15 qc=1.35kN/m K=0.847 代入公式Lc=200×1.15/(1.35×0.847) =201.15m

答：所需钻铤长度为201.15m。

24、某井于1510米粘卡，钻头直径为215毫米，钻杆外径127毫米，壁厚9.19毫米，原悬重为450千牛，进行提拉操作时由500千牛上提到750千牛，钻杆伸长50厘米，试确定卡点位置。（K值取715） 解：据公式 H=9.8×K×L÷P P=750—500=250KN L=50 cm H=9.8×715×50÷250=1401(M)

3

3

3

5

答：卡点深度为1401米。

25、某井有密度为1.20克/立方厘米的钻井液200立方米，现用重晶石粉将其密度提高至1.35克/立方厘米，问需重晶石粉多少吨？（重晶石粉的密度为4克/立方厘米） 解：据公式 w=200×4×(1.35—1.20)÷（4—1.35） =45.3（吨） 答：需重晶石粉45.3吨

26、某井完钻井深4500米，已知下入的技术套管Φ339.7mm(套管壁厚为20mm)下深为3600米，三开为216mm井眼（井眼扩大率以15%计算），问用排量为30升/秒的泵排量进行循环，多长时间后才能将井内的原钻井液全部循环出？（使用127 mm的钻杆，钻铤忽略按钻杆体积计算）

解：套管环空容积=［（0.3397-0.04）/2］×3.14×3600-(0.127/2)×3.14×3600 =254 -45.6 =208.4（方）

井眼环空容积=［（0.216×1.15）2］×3.14×900-(0.127/2)×3.14×900

=32.2（方） 钻具内容积=9.16×4500=41.22（方） T=VQ=(208.4+32.2+41.22) /0.03=9394（秒） 9394/3600=2.61小时

答：共需要2.61小时才能将井内的原钻井液循环出。

27、已知数据为：垂直井深3000米；井眼直径：216毫米，钻杆直径：127毫米，内径109毫米；技术套管外径：244毫米，内径：222毫米；下至井深2500米处，钻铤外径159毫米，内径71毫米，长度200米。现开始提钻，每起5柱钻杆灌一次钻井液，每柱钻杆28.5米，试计算每次灌钻井液前井内液面下降多少米？

－－

解：井内液面下降高度= 7.854×107×(1272－1092)×5×28.5÷[7.854×107×(2222－1272＋1092)]

=13.44米

答：井内液面下降13.44米。

28、某三缸单作用泵使用150mm的缸径、泵速（n）为90冲/分，此泵冲程（s）305mm，求其排量。（不计算上水效率）

解：Q=3nFs/60=3*90*π/4*1.5*3.05/60=24.25（L/s） 答：泵的排量是24.25L/s。

29、用0.30m长的扳手将右旋螺母拧紧，扭矩盘显示的力矩值为60N·m，求该力F？ 解：因为M=F×h 所以F=M/h

F=60/0.3=200（N） 答：此力是200牛。

30、某B型吊钳的钳柄长1.05m，将吊钳扣合在钻赶上，当在吊钳末端施加一垂直力28kn

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2

2

2

2

2

时，钻杆得到多大扭矩？

解：M=F·h=28·1.05=29.40（kn·m） 答：钻杆得到的扭矩为29.40 kn·m。

31、某井在正常循环时，已知钻井液密度为1.2g/cm ，垂直井深米，环形空间压力损失1.30 MPa，求：正常循环时的井底压力？

解：钻井液静液压力=9.8×钻井液密度×垂直井深=9.8×1.2×3000=35.28 MPa 正常循环时井底压力=钻井液静液压力+钻井液静液压力=35.28+1.30=36.58 MPa 答：正常循环时的井底压力为36.58 MPa。

32、已知井深2000米，钻井液密度为1.25，关井立管压力为4MPa，求压井用的钻井液密度为多大？

解：压井钻井液密度=钻井液密度+0.102Pd/H=1.25+0.1024000/2000=1.45 （g/cm ) 答：求得压井用钻井液密度为1.45 g/cm。

33、某井在井深3000米时需进行自浮式测斜作业，试问选用20升/秒的泵排量推送仪器，在理想状态下（不考虑其它因素）仪器的拍照时间至少要设置多少时间？ 解：T=V/Q=9.16×3000/(20×60)=22.9（分钟）

答：在理想状态下仪器的拍照时间至少要设置22.9分钟。

34、某井在钻至井深1500米时起钻前的循环泵压为15 MPa，已知该钻头的压降为2.5 MPa，如果在排量等条件不变的情况下，要使下入的钻头正常循环泵压能够达到20 MPa，试问该钻头需要配定的钻头压降为多少？ 解：循环压耗=15-2.5=12.5 MPa

钻头压降=20-12.5=7.5 MPa

答：该钻头需要配定的钻头压降为7.5 MPa。

33

35、某井打开油气层前共有钻井液450m，其密度为1.20g/m,现根据地层压力需加重到1.40 33

g/m，问需用重晶石（密度4.00 g/m）多少？

3

3

3

解：

w加重剂??V轻钻井液?加重剂??重钻井液??轻钻井液?

?加重剂??重钻井液450?4.0?1.40?1.20??138.5t4.0?1.40

答：需用重晶石138.5t。

333

36、有密度为1.20 g/m的钻井液，欲配成密度为1.60 g/m的钻井液150m，问需用重晶石

3

（密度4.00 g/m）多少？

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解：

w加重剂V重钻井液?加重剂??重钻井液??轻钻井液??

?加重剂??轻钻井液150?4.0?1.60?1.20???85.7t

4.0?1.20答：需用重晶石85.7t。

33

37、有300m3密度为1.35 g/m的钻井液，欲加淡水降低密度到1.15 g/m，需加水多少？

解：

v水?v重钻井液??重钻井液??稀释浆??稀释浆??水

300?1.35?1.15?3??400m

1.15?1.0答：需加水400m。

333

38、用密度为2.4 g/m的粘土，欲配密度为1.25 g/m钻井液200 m，计算需用多少吨粘土？

3

多少水？（m）

3

?土v浆??浆??水?解：w?

?土??水45?2.4?1.25?1.0???19.2t

2.4?1.0v?v浆?浆?w3?200?1.25?19.2?37m

3

答：需土19.2t，水37m。

39、某井在井深1800m处发生卡钻，用的是127mm壁厚9.19mm的钻杆，原悬重为570KN，

进行提拉操作时，由670KN上提到870KN,钻杆伸长了410mm，求卡点位置（127mm壁厚9.19mm钻杆 K=715）。 解：因为L = 9.8 K△L / P

△ L =41cm

P= 870-670=200 KN

所以L=9.8×715×41/200=1436.43m

答:卡点位置为1436.43m

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