【石油技术】现场地层压力计算公式
1、地层孔隙压力和压力梯度
(1)地层孔隙压力
式中，Pp——地层孔隙压力(在正常压实状态下，地层孔隙压力等于静液柱压力)，MPa；
ρf——地层流体密度，g/cm3；
g——重力加速度，9.81m/s2；
H——该点到水平面的重直高度(或等于静液柱高度)，m。
在陆上井中，H为目的层深度，起始点自转盘方钻杆补心算起，液体密度为钻井液密度ρm，则，
式中，ph——静液柱压力，MPa；
ρm——钻井液密度，g/cm3；
H——目的层深度，m；
g——重力加速度，9.81m/s2。
在海上钻井中，液柱高度起始点自钻井液液面(出口管)高度算起，它与方补心高差约为0.6～3.3m，此高差在浅层地层孔隙压力计算中要引起重视，在深层可忽略不计。
(2)地层孔隙压力梯度
式中 Gp——地层孔隙压力梯度，MPa/m。
其它单位同上式。
2、上覆岩层压力及上覆岩层压力梯度
(1)上覆岩层压力
式中 Po——上覆岩层压力，MPa；
H——目的层深度，m；
Φ——岩石孔隙度，％；
ρ——岩层孔隙流体密度，g/cm3；
ρm——岩石骨架密度，g/cm3。
(2)上覆岩层压力梯度
式中，Go——上覆岩层压力梯度，MPa/m；
Po——上覆岩层压力，MPa；
H——深度(高度)，m。
(3)压力间关系
式中，Po——上覆岩层压力，MPa；
Pp——地层孔隙压力，MPa；
σz——有效上覆岩层压力(骨架颗粒间压力或垂直的骨架应力)，MPa。
3、地层破裂压力和压力梯度
(1)地层破裂压力(伊顿法)
式中， Pf——地层破裂压力(为岩石裂缝开裂时的井流体压力)，MPa；
μ——地层的泊松比；
σz——有效上覆岩层压力，MPa；
Pp——地层孔隙压力，MPa。
或
式中，Pf——地层破裂压力。MPa；
Ph——液柱压力，MPa；
P试——试验时地层破裂时的立管压力，MPa。
(2)破裂压力当量密度
式中，ρf——破裂压力当量密度，g/cm3；
ρm——试验时所用钻井液密度，g/cm3；
PL——试验时地层漏失压力，MPa；
H——裸眼段中点井深，m。
(3)地层破裂压力梯度
式中 Gf——地层破裂压力梯度，MPa/m；
Pf——地层破裂压力，MPa。
4、激动压力和抽汲压力计算
(1)层流情况下：
(2)紊流情况下：
式中, v——环空流速，cm/s；
Dp——管子外径，cm；
Dh——井眼直径，cm；
n——流性指数，无因次；
K——稠度系数，达因.sn/cm2；
L——管柱长度，cm；
ρ——钻井液密度，g/cm3；
f——摩阻系数。
5、摩阻系数计算
6、环空流速计算
(1)封闭一关泵情况下(下钻下套管)：
下为正，起为负。
(2)封闭、开口一开泵(划眼、活动套管)：
(3)开口一开泵(一般起下钻)：
式中， vp——钻具平均起下速度，m/s；
Dp——钻具外径，m；
Dpi——钻具径，m；
Dh——井径，m；
D泵——泵排量，m3/s；
Qi——钻井液进入钻具的量。
7、dc指数方程计算：
式中，T——钻时，min／m；
N——转盘转速，rpm；
W——钻压，KN；
D——钻头直径，mm；
ρn——正常压力层段地层水密度，g/cm3；
ρm——实际使用的钻井液密度，g/cm3。
8、正常趋向线
通过下面的dc和井深之间的线性关系来表示：
式中 y——井深，m；
x——dc指数；
b——y轴截距；
α——斜率；
——回归相关系数。
