鉆井液現(xiàn)場有關(guān)計算

1、表觀粘度

               公式：AV=1/2×∮600

     式中：

              AV—— 表觀粘度，單位(mPa.s)。

           ∮600 —— 600轉(zhuǎn)讀數(shù)。

2、塑性粘度

        公式：PV= ∮600 －∮300

    式中：

             PV—— 塑性粘度，單位(mPa.s)。

           ∮600 —— 600轉(zhuǎn)讀數(shù)。

           ∮300 —— 300轉(zhuǎn)讀數(shù)。

3、動切力（屈服值）

        公式：YP= 0.4788×(∮300－PV)

      式中：

            YP—— 動切力，單位(Pa)。

            PV—— 塑性粘度，單位(mPa.s)。

          ∮300 —— 300轉(zhuǎn)讀數(shù)。

例題1：某鉆井液測得∮600=35， ∮300=20，計算其表觀粘度、塑性粘度和屈服值。

    解：表觀粘度：

              AV=1/2 ×∮600=1/2×35=17.5（mPa.s）

       塑性粘度：

            PV= ∮600－ ∮300=35－20=15（mPa.s）

       屈服值：

           YP=0.4788×（ ∮ 300－PV）

             =0.4788×（20－15）=2.39（Pa）

    答：表觀粘度為17.5mPa.s，塑性粘度15mPa.s，屈服值為2.39Pa。

4、流性指數(shù)（n值）

        公式：n= 3.322×lg(∮600÷ ∮300)

       式中：

             n —— 流性指數(shù)，無因次。

          ∮600 —— 600轉(zhuǎn)讀數(shù)。

          ∮300 —— 300轉(zhuǎn)讀數(shù)。

5、稠度系數(shù)（k值）

        公式：k= 0.4788×∮300/511ⁿ

       式中：

            k —— 稠度系數(shù)，單位（Pa.Sⁿ)。

            n —— 流性指數(shù)。

          ∮300 —— 300轉(zhuǎn)讀數(shù)。

例題2：某井鉆井液測得∮ 600=30，∮ 300=18，計算流性指數(shù)，計算稠度系數(shù) 。

    解： n=3.32×lg（∮600/∮300）

             =3.32×lg（30/18）=0.74

             K=0.4788×∮300/511ⁿ

             =0.4788×18/511^0.74

                    =0.085（Pa.s^0.74）

     答：流性指數(shù)是0.74 。稠度系數(shù)為0.085Pa.s^0.74。  

6、現(xiàn)場濃度計算

                         處理劑質(zhì)量(t)

            濃度(%) = ——————————×100%

                    欲配處理劑溶液體積(m3)

    例題3：欲配制聚合物膠液5m³，加KPAM   25kg，NPAN   75kg，問其膠液濃度為多少？

       解：根據(jù)公式計算

            濃度(%)=（25+75）/5000×100%=2%

       答：膠液濃度為2%。

例題4：欲配制濃度為1.5%的聚合物膠液5m³，KPAM:NPAN=1:2，問需用KPAM、NPAN各多少公斤？

解：聚合物質(zhì)量=1.5%×5=0.075(t)=75 (kg)

         KPAM=75/(1+2)×1=25（kg)

            NPAN=75/(1+2)×2=50（kg)

答：需用KPAM   25kg，NPAN   50kg。

7、溶液濃度的計算

W₁

ω=—————×100%

W₁+W₂

ω——百分比濃度，單位 %。

W₁——溶質(zhì)質(zhì)量，單位 g。

W₂——溶劑質(zhì)量，單位 g。

例題5：配制某種鉆井液需要溶解50g的NaCl于150g水中，求溶液中NaCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。  

根據(jù)公式：ω=[W₁÷（W₁+W₂）]×100% 得：

          ω=[50÷（50+150）]×100%

=25%

答：溶液中NaCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%。  

8、濃度稀釋計算

       根據(jù)公式：W_濃ω_濃 = W_稀ω_稀

                 W_稀= W_濃ω_濃÷ω_稀

因為： W_水= W_稀－W_濃

         所以：  W_水=W_濃（ω_濃÷ω_稀-1）

        式中：

                  W_水—— 加水量。

              W_濃—— 稀釋前的量。

              ω_濃—— 稀釋前濃度，單位 % 。

              ω_稀—— 稀釋后濃度，單位 % 。

例題6：欲將10m³濃度為20%的燒堿水稀釋至5%，需加水多少？

解：根據(jù)公式W_水=W_濃（ω_濃÷ω_稀-1）得：

              W_水=10（20%÷5%-1）=30 (m³)

      答：需加水30m³。  

例題7：欲將100kg質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%的燒堿水稀釋至5%，需加水多少千克？

根據(jù)公式：W_水=W_濃（ω_濃÷ω_稀-1）得：

             W_水=100（20%÷5%-1）

=300kg

答：需加水300kg。  

9、現(xiàn)場干粉處理劑加量計算

      處理劑加量(t)=處理劑質(zhì)量濃度(%)×鉆井液量(m³)

10、井筒鉆井液量計算

       公式：

                V_井=1/4×π×D²×H

       式中：

              V_井—— 鉆井液量，單位  m³。

              π—— 圓周率，為 3.14。

               D—— 鉆頭直徑，單位  m。

               H——  井深，單位  m。            

11、井眼鉆具外環(huán)空鉆井液量計算

                V_環(huán)=1/4×π×(D²－ d²)×H

        式中：

              V_環(huán)—— 鉆井液量，單位  m3。

              π—— 圓周率，為 3.14。

               D—— 鉆頭直徑，單位  m。

               d—— 鉆頭直徑，單位  m。

               H——  井深，單位  m。

12、環(huán)空返速計算

（一般216mm井眼1~1.5，311mm井眼0.6~0.8）

      公式：

             V_a=12.74×Q/(D²－d²)

      式中：

              V_a—— 環(huán)空返速，單位 m/s。

               Q —— 排量，單位  l/s。

               D—— 鉆頭直徑，單位 cm。

               d——  鉆具直徑，單位 cm。

13、鉆井液循環(huán)周計算

        井筒鉆井液量(m³)+地面循環(huán)鉆井液量(m³)

   T_{循環(huán)}= ———————————————————

                  Q ×60 ÷1000   

              T_{循環(huán)}—— 循環(huán)周時間，單位 min。

              Q —— 排量，單位  l/s。

     例題8：某井用∮216mm鉆頭鉆進(jìn)至井深2850m，鉆桿外徑∮127mm，內(nèi)徑∮108.6mm，欲按循環(huán)周提高鉆井液密度，計算循環(huán)一周鉆井液所需的時間？（地面循環(huán)罐內(nèi)鉆井液總體積為108m³，排量為38l/s）

解： T_{循環(huán)}=（V_地面+V_井－V_鉆桿）÷（60Q÷1000）

      =｛108+（3.14×0.216²×2850÷4）－［3.14×（0.127²－0.1086²）×2850÷4］｝÷（60×38÷1000）

      =（108+104.38－9.7）÷2.28

      =88.89（min）

答：循環(huán)一周鉆井液所需的時間為88.89min。

14、油氣上竄速度（遲到時間法）

 H_鉆頭

       V=（H_油－ ———×t）÷t_靜

                  t_遲

式中：

       V—— 油氣上竄速度，單位  m/h。

       H_油—— 油氣層頂部，單位 m。

       H_鉆頭—— 鉆頭位置，單位 m。

       t_遲—— 遲到時間，單位 min。

       t_靜—— 停泵總靜止時間，單位 h。

       t —— 從開泵到見到油氣時間，單位 min。

或：油氣上竄速度（相對時間法）

               H_油× t₁－_△h×t₂

         V= ——————————

                t_靜（ t₁ ＋t₂）

式中：

       V—— 油氣上竄速度，單位  m/h。

       H_油—— 油氣層頂部，單位 m。

       _△h—— 油層厚度，單位 m。

       t₁—— 循環(huán)時油氣顯示時間，單位 min。

       t₂——從開泵到見到油氣時間，單位 min。

       t_靜 ——停泵總靜止時間，單位 h。

例題9：   某井16日18：00鉆至井深4125m，循環(huán)至

19：00短起下鉆，22：30開泵循環(huán)測后效，49min測得鉆井液密度下降，氣測全烴值升高，計算油氣上竄速度？（已知：油頂3975m，4125m遲到時間為52min，循環(huán)排量為35l/s）

    解：V=（H_油－H_鉆頭÷t_遲×t）÷t_靜

          =（3975－4125÷52×49）÷3.5

          =25.14（m/h）

    答：油氣上竄速度為25.14m/h。

15、遲到時間的計算

   公式：

         t_遲=16.67×V環(huán)÷Q

   式中：

           t_遲—— 從井底上返時間，單位 min。

           V_環(huán)—— 環(huán)空鉆井液體積，單位 m³。

           Q ——  循環(huán)排量，單位 l/s。

例題10：某井用∮216mm鉆頭鉆進(jìn)至井深3850m，鉆桿外徑∮127mm，計算該井遲到時間？（排量為38l/s）

      解：V_環(huán)=1/4×π×(D²－ d²)×H

             =1/4×3.14 ×(0.216²－ 0.127²)×3850

=92.26(m³)

       t遲=16.67×V環(huán)÷Q

             =16.67×92.26÷38

=40.47(min)

     答：該井遲到時間40.47min。

16、提高鉆井液密度計算

                   V_原ρ_加（ρ_重－ρ_原）

             W_加= ———————————

                       ρ_加－ρ_重 

       式中：

              W_加—— 加重材料用量，單位 t。

              V_原—— 欲加重鉆井液體積，單位  m³。

ρ_加—— 加重材料的密度，單位  g/cm³。

              ρ_重—— 鉆井液欲加重至密度，單位  g/cm³。

              ρ_原—— 原鉆井液的密度，單位  g/cm³。

例題11：某井在打開油層前，共有密度為1.15g/cm³的鉆井液200m³，現(xiàn)根據(jù)油層壓力欲將密度提高到1.35g/cm³，問需用密度為4.0g/cm³的加重劑重晶石多少噸？

解：根據(jù)公式

           W_加=[V_原ρ_加（ρ_重－ρ_原）]/（ρ_加－ρ_重）

         =[200×4.0×（1.35－1.15）]/（4.0－1.35）

            =60.4（t）

答：需用密度為4.0g/cm³的加重劑重晶石60.4t。

17、混入鉆井液密度計算

               V_原×ρ_原＋V_混×ρ_混

           ρ= ———————————

                    V_原＋V_混

       式中：

              ρ—— 混入后鉆井液密度，單位 g/cm³。

              V_原—— 原鉆井液體積，單位  m³。

ρ_原—— 原鉆井液密度，單位  g/cm³。

              V_混—— 欲混入鉆井液體積，單位  m³。

              ρ_混——欲混入鉆井液密度，單位  g/cm³。

18、壓井鉆井液密度計算

                             P_立＋P_安全

              ρ_加重= ρ_原＋———————

                            0.0098× H

       式中：

            ρ_加重—— 壓井鉆井液密度，單位 g/cm³。

            ρ_原—— 原鉆井液密度，單位 g/cm³ 。

P_立—— 關(guān)井后立管壓力，單位 MPa。

             P_安全—— 安全附加壓力，單位 MPa。

        油井安全附加壓力為：1.5~3.5 MPa，氣井安全附加壓力為：3~5 MPa。

         或：

                             P_立

              ρ_加重= ρ_原＋——————＋ρ_安全

                          0.0098× H

            ρ_加重—— 壓井鉆井液密度，單位 g/cm³。

             ρ_原—— 原鉆井液密度，單位 g/cm³ 。

P_立—— 關(guān)井后立管壓力，單位 MPa。

ρ_安全—— 安全附加系數(shù)，單位 g/cm³。

       油井安全附加系數(shù)為：0.05~0.1 g/cm³，氣井安全附加系數(shù)為：0.07~0.15 g/cm³。

例題12：某井在鉆進(jìn)時發(fā)生溢流關(guān)井，溢流物為天然氣。已知井深3200m，井內(nèi)鉆井液密度1.25g/cm³。關(guān)井10min后測得關(guān)井立壓5MPa，求壓井密度？

       解： ρ_加重= ρ_原+P_立÷(0.00981×H)+ ρ_安全

               =1.25+5÷(0.00981×3200)+0.15

               ≈1.56（g/cm³）

      答：壓井鉆井液密度為1.56g/cm³。

例題13：某井在鉆進(jìn)時發(fā)生溢流關(guān)井，溢流物為天然氣。已知井深3200m，井內(nèi)鉆井液密度1.25g/cm³。關(guān)井10min后測得關(guān)井立壓5MPa，求壓井密度？

     解： ρ_加重= ρ_原+(P_立＋ P_全)÷(0.00981×H)

             =1.25+(5＋5)÷(0.00981×3200)

             ≈1.57（g/cm³）

      答：壓井鉆井液密度為1.57g/cm³。

19、計算鉆井液密度

                  ρ=102×（Pp+Pe）÷H

          式中：

               ρ—— 鉆井液密度，單位 g/cm³。

                Pp—— 地層壓力，單位 MPa。

                Pe—— 安全附加壓力，單位 MPa。

                H—— 井深，單位 m。

例題14：已知地層壓力Pp=34MPa，壓力附加值Pe=3MPa，井深H=3200m，計算鉆井液密度。  

        解：ρ=102×（Pp+Pe）/H

           =102×（34+3）/3200

           =1.18（g/cm³）

     答：鉆井液密度為1.18g/cm³。

20、膨潤土含量計算

    膨潤土含量(g/l)=14.3×消耗亞甲基蘭溶液體積(ml)÷取鉆井液體積(ml)

21、鉆井液固相含量有關(guān)計算

    含水體積(%)=蒸餾出水的體積÷取鉆井液體積×100%

    含油體積(%)=蒸餾出油的體積÷取鉆井液體積×100%

    固相含量(%)=100%－含水體積(%)－含油體積(%)

例題15：某井為淡水混油鉆井液，固相平均密度為2.95g/cm³，取20ml鉆井液蒸出15ml水和1.6ml油。計算此鉆井液的總固相、油、水、加重劑體積分?jǐn)?shù)。（重晶石密度為4.29g/cm³，粘土密度為2.4g/cm³。）

   解：ф水=15/20×100%=75%

       ф油=1.6/20×100%=8%

          ф固=100%-75%-8%=17%

       ф加重劑=（ρ_固－ρ_低）÷（ρ_加－ρ_低）×ф_固

                  =（2.95－2.4）÷（4.29－2.4）×17%=4.9%

     答：鉆井液得總固相、油、水、加重劑的體積分?jǐn)?shù)分別為17%、8%、75%和4.9% 。

22、計算巖屑密度

               ρ_D=1÷（2－ρ_s）

        式中：

         ρ_D —— 巖屑密度，單位 g/cm3。

         ρ_s —— 巖屑篩選后加入密度計中使其讀數(shù)為1.00，加滿淡水后的讀數(shù)。

例題16：某地層巖屑篩選后加入密度計中使其讀數(shù)為1.00，加滿淡水后讀數(shù)為1.60，求其密度？  

        解：根據(jù)公式：

                   ρ_D=1/（2－ρ_s）得：

                  =1/（2－1.60）

                     =2.5（g/cm³）

       答：其密度為2.5g/cm³。

23、巖屑輸送比（凈化系數(shù)，要求>0.5）

                   RT=1－V_S÷Va

       式中：

              RT—— 巖屑輸送比。

              V_S—— 巖屑滑落速度，單位 m/s。

              Va—— 環(huán)空返速，單位 m/s。

24、巖屑滑落速度（要求≤0.5）

   公式：

       Vs=0.071×D（ρ－ρ′）^0.667÷（ρ′×FV）^0.333 

       式中：

             Vs—— 巖屑滑落速度，單位 m/s。

              D——  巖屑直徑，單位 mm。

             ρ——  巖屑密度，單位 g/cm³。

             ρ′—— 鉆井液密度，單位 g/cm³。

              FV—— 表觀粘度，單位(mPa.s)。

例題17：某井鉆進(jìn)時測得D=12mm，ρ=2.5g/cm³，ρ′=1.2g/cm³，FV=16mPa.s，求該井巖屑滑落速度。

      Vs=0.071D（ρ－ρ′）^0.667/（ρ′FV）^0.333

     =0.071×12（2.5－1.2）^0.667/（1.2×16）^0.333

     =0.379（m/s）

答：該井巖屑滑落速度是0.379m/s。

25、環(huán)空剪切速率計算

                     γ₁=1200×Va÷（D－d）

     式中：

            γ ₁—— 環(huán)空剪切速率，單位 s^-1。

             Va——環(huán)空返速，單位 m/s。

             D—— 鉆頭直徑，單位 cm。

             d—— 鉆具直徑，單位 cm。

26、管內(nèi)剪切速率計算

                       γ₂=1200×V÷D

        式中：

             γ ₂—— 管內(nèi)剪切速率，單位 s^-1。

              V—— 管內(nèi)速度，單位 m/s。

              D—— 管具內(nèi)徑直徑，單位 cm。

27、泥餅粘附系數(shù)計算

    公式：

                   Kf=M×0.845×10^-2

            式中：

                 Kf—— 泥餅粘附系數(shù)。

                 M—— 扭矩，單位 N·m。

28、Z值計算（>808為紊流，<808為層流）

（Dн－Dр）ⁿ×Va^2-n×ρ

Z=1517.88×————————————

500ⁿ×n^0.387×K

例題18：已知井徑Dн=21.6cm，鉆桿外徑Dр=12.7cm，環(huán)空返速Va=1.04m/s，鉆井液密度 ρ=1.18g/cm³， n=0.6，K=0.176Pa.sⁿ，計算Z值。

    Z=1517.88×（Dн－Dр）ⁿ×Va^2-n×ρ/500ⁿ×n^0.387×K

 =1517.88×（21.6－12.7）^0.6×1.04^2-0.6×1.18/500^0.6×0.6^0.387×0.176

 =1168

答：Z值為1168。

29、計算K值

                        PV

        K=—————————————————

           1075n^0.119[12000Va/（Dн－Dр）] ^n-1

例題19：已知塑性粘度PV=9.8mPa.s，n=0.6，環(huán)空返速Va=1.04m/s，井徑Dн=21.6cm，鉆桿外徑Dр=12.7cm，計算K值。

      K=PV/1075n^0.119[12000Va/（Dн－Dр）] ^n-1      

          =9.8/1075×0.6^0.119[12000×1.04/（21.6 －12.7）]^0.6-1          =0.176（Pa.s^0.6）

       答：K值是0.176Pa.s^0.6。

30、計算塑性粘度

                     FV－0.112×YP（Dн－Dр）

                 PV=——————————————

                               Va

例題20：已知環(huán)空視粘度FV=12.7mPa.s，動切力YP=3Pa，井徑Dн=21.6cm，鉆桿外徑Dр=12.7cm，環(huán)空返速Va=1.04m/s，計算塑性粘度（PV）。

      PV=FV－0.112×YP（Dн－Dр）/Va   

=12.74－0.112×3×(21.6－12.7)/1.04

         =9.825（mPa.s）

答：塑性粘度是9.825mPa.s。  

31、計算視粘度

                         YP×（Dн－Dр）

          FV=PV+0.112×——————————

                                Va

例題21：已知某井鉆井液PV=15mPa.s，YP=2Pa，Dн=21.6cm，Dр=12.7cm，Va=1.2m/s，n=0.6，K=0.2Pa.s，求賓漢流體的視粘度。

    FV=PV+0.112×YP×（Dн－Dр）/Va

      =15+0.112×2×（21.6－12.7）/1.2

         =16.66（mPa.s）

答：賓漢流體的視粘度為16.66mPa.s。

32、計算臨界流速                                      20626×n^0.387×K×2.54ⁿ

      Vc=0.00508×[————————————]^1/（2-n）

                       （Dн－Dр）ⁿ×ρ

          Vc——臨界流速，單位 m/s。

例題22：某井n=0.6，K=0.25Pa.sn，Dн=21.6cm，Dр=12.7cm， ρ=1.25g/cm3，求臨界流速Vc。

     Vc=0.00508×[20626×n^0.387×K×2.54ⁿ/（Dн－Dр）ⁿ×ρ]^1/（2-n）

     =0.00508×[20626×0.6^0.387×0.25×2.54^0.6/（21.6－12.7）^0.6×1.25]^{1/（2-0.6）}

     =0.985（m/s）

答：該井臨界流速是0.985m/s。

33、當(dāng)量循環(huán)密度

                  ECD=ρ+Δρ

         式中：

             ECD——當(dāng)量循環(huán)密度，單位g/cm³。

               ρ——鉆井液密度，單位g/cm³。

             Δρ——靜鉆井液密度，單位g/cm³。

例題23：某井鉆井液在井底循環(huán)時，產(chǎn)生當(dāng)量循環(huán)密度為1.60g/cm3，鉆井液密度為1.35g/cm³，求靜鉆井液密度Δρ。

    根據(jù)公式       ECD=ρ+Δρ

                Δρ=ECD－ρ

                       =1.60－1.35

                    =0.25（g/cm³）

           答：靜鉆井液密度為0.25g/cm³。

34、氯離子計算

              C(AgNO₃)×V(AgNO₃)

       ρ(Cl^-)=—————————×1000×35.45

                    V_樣

     式中：

      ρ(Cl^-)—— 氯離子質(zhì)量濃度，單位 mg/l。

      c(AgNO₃)——AgNO₃標(biāo)準(zhǔn)溶液的摩爾濃度，單位 mg/l。

      V(AgNO₃)——消耗的AgNO₃體積，單位 ml。

      V_樣——取樣品體積，單位 ml。

35、鈣離子計算

                    C(EDTA)×V₁

           ρ(Ca²⁺)=————————×1000×40.08

                        V_樣

     式中：

       ρ(Ca²⁺)—— 鈣離子質(zhì)量濃度，單位 mg/l。

       C(EDTA)——EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的摩爾濃度，單位 mg/l。

       V₁——第一次滴定消耗的EDTA體積，單位 ml。

       V_樣——取樣品體積，單位 ml。

36、鎂離子計算

                 C(EDTA)× (V₂ －V₁)

           ρ(Mg²⁺)=————————×1000×24.3

                        V_樣

     式中：

        ρ(Mg²⁺)—— 鎂離子質(zhì)量濃度，單位 mg/l。

        C(EDTA)——EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的摩爾濃度，單位 mg/l。

         V₁——第一次滴定消耗的EDTA體積，單位 ml。

         V₂——兩次滴定消耗的EDTA體積，單位 ml。

         V_樣——取樣品體積，單位 ml。

37、硫酸根離子計算

C_BaV_Ba＋C_EDTAV_Ca-Mg－ C_EDTA V_EDTA

      ρ(SO₄^2-)=——————————————×1000×96.06

                        V_樣

     式中：

       ρ(SO₄^2-)—— 硫酸根離子質(zhì)量濃度，單位 mg/l。

       C_EDTA——EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的摩爾濃度。

       C_Ba——鋇鎂混合液的濃度，單位 mol/l。

       V_Ba——加入鋇鎂液的體積，單位 ml。

       V_Ca-Mg——測定水樣鈣鎂消耗EDTA體積，單位 ml。

V_EDTA——消耗EDTA體積，單位 ml。

       V_樣——取樣品體積，單位 ml。

38、氫氧根、碳酸根、碳酸氫根離子計算

（1）當(dāng)P=0，M≠0時，只有HCO₃^-存在

C(HCL)×M

         ρ(HCO₃^-)=————————×1000×61.02

                        V_樣

（2）當(dāng)P=M，時，只有CO₃^2-存在

C(HCL)×2P

         ρ(CO₃^2-)=————————×1000×30.01

                        V_樣

（3）當(dāng)P>M時，只有OH^-和CO₃^2-存在

C(HCL)×(P－M)

         ρ(OH^-)=————————×1000×17.01

                        V_樣

C(HCL)×2M

         ρ(CO₃^2-)=————————×1000×30.01

                        V_樣

（4）當(dāng)P<M時，只有CO₃^2-和HCO₃^-存在

C(HCL)×(M－P)

         ρ(HCO₃^-)=————————×1000×61.02

                        V_樣

C(HCL)×2P

         ρ(CO₃^2-)=————————×1000×30.01

                        V_樣

（5）當(dāng)M=0， P≠0時，只有OH^-存在

C(HCL)×P

         ρ(OH^-)=————————×1000×17.01

                        V_樣

C(HCL)——HCL標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，單位mol/l。

ρ(OH^-)——氫氧根離子的質(zhì)量濃度，單位mol/l。

ρ(CO₃^2-)——碳酸根離子的質(zhì)量濃度，單位mol/l。

ρ(HCO₃^-)——碳酸氫根離子的質(zhì)量濃度，單位mol/l。

P——酚酞指示劑消耗HCL的體積，單位ml。

M——甲基橙指示劑消耗HCL的體積，單位ml。

V_樣——取樣品體積，單位 ml。

39、污染處理計算

Vc×Ma

W=——————×10^-3×［C］×V×ф

Va×Mc

式中：

W——消除污染物所需處理劑的質(zhì)量，單位 kg。

Vc——污染物離子化合價。

Ma——處理劑相對分子質(zhì)量。

Va——處理劑離子化合價。

Mc——污染物相對分子質(zhì)量。

［C］——污染物離子含量，單位 mg/L。

V——污染鉆井液體積，單位 m³。

Ф——鉆井液組分體積數(shù)，單位 %。

例題24：某鉆井液經(jīng)組分分析知，水相占75%。濾液分析知，[Ca⁺⁺]=1000mg/L，[Mg⁺⁺]=1800mg/L，鉆井液體積為180m³。理論計算沉除Ca⁺⁺、Mg⁺⁺應(yīng)加純堿、燒堿各多少千克？

解：[Ca⁺⁺]=1000mg/L；[Mg⁺⁺]=1800mg/L；

Ca⁺⁺、Mg⁺⁺化合價為+2價，OH^-化合價為-1價，CO₃⁼化合價為-2價；相對分子質(zhì)量Ca=40，Mg=24.3，NaOH=40，Na₂CO₃=106。

沉除Ca⁺⁺需加Na₂CO₃的質(zhì)量=（2×106）/（2×40）×10^-3×1000×180×0.75=358（kg）

沉除Mg⁺⁺需加NaOH的質(zhì)量=（2×40）/（1×24.3）×10^-3×1800×180×0.75=800（kg）

答：需加純堿的質(zhì)量為358kg，需加燒堿的質(zhì)量為800kg。

40、環(huán)空壓降計算

（1）層流時環(huán)空壓降

公式

θ_γ×L

ΔPa=0.00195×——————

（Dн－Dр）

（2）紊流時環(huán)空壓降

公式

PV^0.2×ρ^0.8×Q^1.8×L

ΔPa=1.2336×————————————

（Dн－Dр）³（Dн+Dр）^1.8

式中：

ΔPa——環(huán)空壓降，單位 mPa。

θ_γ——剪切速率，單位 s^-1。

Dн——井徑，單位cm。

Dр——鉆桿直徑，單位cm。

Q——排量，單位l/s。

PV——塑性粘度，單位mPa.s。

L——井深，單位m。

ρ——鉆井液密度，g/cm³。

41、巖屑濃度計算（要求<9.3%）

                                  (Va/Vs)×Ce

Ca=————————

Va/Vs－1＋Ce

   式中：Ca——巖屑濃度。

Va——環(huán)空返速，m/s。

Vs——巖屑滑落速度，m/s。

Qc

Ce=——————

Qc＋Q

         Qc——每秒產(chǎn)生的巖屑量，l/s。

         Q——泵排量，l/s。

例題25：某井鉆井時，測得Va=1.10m/s，Vs=0.35m/s，Qc=0.25L/s，Q=30L/s，求巖屑濃度Ca。  

 Ce=Qc/（Qc+Q）

=0.25/（0.25+30）=1/121

Ca=（Va/Vs）Ce/[（Va/Vs）-1+Ce]

=（1.10/0.35）×（1/121）/[（1.10/0.35）-1+（1/121）]

      =0.012

答：該井的巖屑濃度是0.012。

42、巖屑量計算

πD_н²            V×10

Qc=———— × —————

400        n×3600

式中：

Qc ——每秒產(chǎn)生巖屑量，單位l/s。

D_н——鉆頭直徑，單位 cm。

V——鉆速，單位 m/h。

例題26：已知鉆頭直徑D_н=21.6cm，鉆速V=85m/h，計算每秒鐘產(chǎn)生的巖屑量Qc（n=1）。    

  Qc=（πD_н²/400）*（V×10/（n×3600））

  =（3.14×21.6²/400）*（85×10/（1×3600））

  =0.865（L/s）

答：巖屑量Qc為0.865L/s。