ความชันของแรงดันรูพรุนเป็น คำศัพท์ ทางปิโตรฟิสิกส์เชิง มิติที่ วิศวกรขุดเจาะและวิศวกรโคลนใช้ระหว่างการออกแบบโปรแกรมการขุดเจาะ (ก่อสร้าง) บ่อ น้ำมันและก๊าซลงไปในพื้นดิน^{[ 1 ]}มันคือความชันของแรงดันภายในช่องว่างรูพรุนของคอลัมน์หินจากพื้นผิวของพื้นดินลงไปจนถึงความลึกทั้งหมด (TD) เมื่อเปรียบเทียบกับความชันของแรงดันของน้ำทะเลในน้ำลึก

ในวิศวกรรมการเจาะ ความชันของแรงดันรูพรุนมักจะแสดงในหน่วยวัดทางกายภาพ แบบ API-type International Association of Drilling Contractors (IADC) ซึ่งก็คือ "psi ต่อฟุต" ในขณะที่ใน " คณิตศาสตร์บริสุทธิ์ " ความชันของฟังก์ชันสเกลาร์ที่แสดงด้วยสัญลักษณ์ทางคณิตศาสตร์ grad( f ) อาจไม่มีหน่วยทางกายภาพที่เกี่ยวข้อง

ในสูตรที่เป็นที่รู้จักกันดี

P = 0.052 * น้ำหนักโคลน * ความลึกแนวดิ่งจริง

ใน หลักสูตร วิศวกรรมปิโตรเลียม เกือบทุกแห่ง ทั่วโลกมีการสอนเรื่องนี้ โดยค่าความหนาแน่นของโคลน (MW) จะแสดงเป็นปอนด์ต่อแกลลอนสหรัฐ และความลึกแนวดิ่งที่แท้จริง (TVD) จะแสดงเป็นฟุต และ 0.052 เป็นค่าคงที่การแปลงที่ใช้กันทั่วไป ซึ่งสามารถหาได้จากการวิเคราะห์มิติ:

${\displaystyle \mathrm {{\frac {1\;psi}{ft}}\times {\frac {1\;ft}{12\;in}}\times {\frac {1\;lb/in^{2}}{1\;psi}}\times {\frac {231\;in^{3}}{1\;US\;Gal}}=19.25000000\;lb/gal} }$

การหารค่าในหน่วยปอนด์ต่อแกลลอนด้วย 19.25 จะแม่นยำกว่าการคูณค่าดังกล่าวด้วย 0.052 ขนาดของความคลาดเคลื่อนที่เกิดจากการคูณด้วย 0.052 นั้นประมาณ 0.1%

ตัวอย่าง: สำหรับคอลัมน์น้ำจืดที่มีความหนาแน่น 8.33 ปอนด์ต่อแกลลอน (lb/US gal) ซึ่งอยู่นิ่งในสภาวะความดันไฮโดรสแตติกในหลุมเจาะแนวตั้งที่มีท่อกรุยาว 21,000 ฟุต จากบนลงล่าง (หลุมแนวตั้ง) ความชันของความดันจะเป็นเท่าใด

grad( P ) = ความชันของความดัน = 8.33 / 19.25 = 0.43273 psi/ft

และแรงดันไฮโดรสแตติกที่ก้นหลุม (BHP) ก็คือ

BHP = TVD * ผู้สำเร็จการศึกษา( P ) = 21,000 * 0.43273 = 9,087 psi

อย่างไรก็ตาม แรงดันของของเหลวในชั้นหิน (แรงดันรูพรุน) มักจะมากกว่าแรงดันของน้ำจืดมาก และอาจสูงถึง 19 ปอนด์ต่อแกลลอนสหรัฐ (เช่น ในอิหร่าน) สำหรับหลุมเจาะแนวตั้งบนบกที่มีช่วงเปิดโล่งที่ระดับความลึก 21,000 ฟุต โดยมีค่าความชันของแรงดันรูพรุน 19 ปอนด์ต่อแกลลอนสหรัฐ แรงดันก้นหลุม (BHP) จะเป็นเท่าใด

BHP = ความดันรูพรุน * TVD = 21,000 * 19 / 19.25 = 20,727 psi

การคำนวณความดันที่ก้นหลุมและความดันที่เกิดจากคอลัมน์ของของเหลวที่อยู่นิ่ง เป็นการคำนวณที่สำคัญและพื้นฐานที่สุดในหลักสูตรการควบคุมหลุมเจาะทั้งหมดที่สอนทั่วโลก เพื่อป้องกันการระเบิดของหลุมเจาะน้ำมันและก๊าซ

จากข้อมูลข้างต้น เราสามารถคำนวณแรงดันสูงสุดที่ระดับความลึกต่างๆ ในบ่อน้ำมันนอกชายฝั่งได้

น้ำเค็มมีแรงดัน0.444 psi/ft (สูงกว่าน้ำจืด 2.5% แต่ค่านี้ไม่แน่นอนและขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของเกลือในน้ำ) แรงดันในรูพรุนของหินอาจสูงถึง1.0 psi ต่อความลึก 1 ฟุต (19.25 ปอนด์ต่อแกลลอน) 

บ่อที่มีน้ำทะเลลึก 5,000 ฟุต และชั้นหินหนา 15,000 ฟุต อาจมีแรงดันจากน้ำหนักบรรทุกที่ก้นบ่อสูงถึง17,220 psi (5000 * 0.444 + 15000 * 1.0) แรงดันนี้จะลดลงที่ผิวดินเนื่องจากน้ำหนักของน้ำมันและก๊าซในท่อส่ง แต่เป็นเพียงส่วนน้อยของแรงดันทั้งหมดเท่านั้น จึงจำเป็นต้องใช้โคลนเจาะ (ของเหลวในการเจาะ) ที่มีความหนาแน่นสูงใส่เข้าไปที่ก้นบ่อเพื่อควบคุมบ่อเมื่อแรงดันสูงขนาดนี้