氣體鉆井理論與實(shí)踐

內(nèi)容概要

　　《氣體鉆井理論與實(shí)踐》結(jié)合長(zhǎng)慶油區(qū)氣體鉆井研究成果與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐，詳細(xì)介紹了氣體鉆井中注氣參數(shù)的計(jì)算方法、井下燃爆的預(yù)測(cè)與預(yù)防、井壁穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)、地層出水的預(yù)測(cè)與處理、氣體鉆井井斜理論與防斜措施、鉆頭選型，以及氣體鉆井裝備配套、現(xiàn)場(chǎng)施工組織及安全環(huán)保等關(guān)鍵問(wèn)題。 　　《氣體鉆井理論與實(shí)踐》可作為欠平衡鉆井專業(yè)人員進(jìn)行鉆井設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)施工的參考用書，也可作為石油院校相關(guān)專業(yè)教學(xué)的參考用書。

作者簡(jiǎn)介

趙業(yè)榮，1982年畢業(yè)于江漢石油學(xué)院，現(xiàn)任長(zhǎng)慶石油勘探局副局長(zhǎng)兼總工程師。畢業(yè)后。一直從事石油天然氣井筒作業(yè)技術(shù)研究與技術(shù)管理工作，在高壓噴射鉆井、優(yōu)化鉆井、定向井、水平井及水平分支井、欠平衡鉆井、固井以及試油壓裂等方面。為“低壓、低滲、低產(chǎn)”油氣田勘探開(kāi)發(fā)做了大量研究工作.取得了顯著成績(jī)。20多年來(lái)。主持研究了國(guó)家級(jí)課題1項(xiàng)。集團(tuán)公司級(jí)項(xiàng)目10余項(xiàng)，在省部級(jí)刊物上公開(kāi)發(fā)表文章30余篇，出版專著1部；2001年享受國(guó)務(wù)院政府特殊津貼。2004年被中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司聘為鉆井高級(jí)技術(shù)專家。2006年被中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司聘為重大項(xiàng)目首席專家。

書籍目錄

第一章  緒論第一節(jié)  欠平衡鉆井技術(shù)概述一、欠平衡鉆井技術(shù)的概念二、欠平衡鉆井技術(shù)的分類第二節(jié)  氣體鉆井技術(shù)概述一、氣體鉆井技術(shù)的分類二、氣體鉆井的優(yōu)勢(shì)與局限性二、氣體鉆井技術(shù)的應(yīng)用第二章  氣體鉆井流體力學(xué)分析第一節(jié)  氣體的主要參數(shù)一、氣體的組成二、氣體的主要參數(shù)三、氣體狀態(tài)方程四、氣體的壓縮系數(shù)第二節(jié)  氣體鉆井井內(nèi)流體力學(xué)一、氣體鉆井循環(huán)系統(tǒng)二、氣體鉆井井內(nèi)流動(dòng)模型第三節(jié)  氣體鉆井循環(huán)系統(tǒng)壓力計(jì)算一、環(huán)空壓耗計(jì)算二、鉆頭壓降計(jì)算三、鉆桿壓耗計(jì)算第四節(jié)  氣體鉆井最小注氣量計(jì)算一、攜巖的環(huán)空"關(guān)鍵點(diǎn)"二、氣體鉆井中巖屑的運(yùn)移三、最小注氣量計(jì)算方法第五節(jié)  氣體設(shè)備的配置第六節(jié)  氣體鉆井隨鉆儲(chǔ)層評(píng)價(jià)技術(shù)一、隨鉆儲(chǔ)層評(píng)價(jià)數(shù)學(xué)模型二、隨鉆儲(chǔ)層評(píng)價(jià)數(shù)學(xué)模型的求解第三章  井下著火與爆炸一、井下燃爆的危害二、井下著火與爆炸的原因第一節(jié)  井下燃燒方式概述一、熱自燃二、點(diǎn)火燃燒第二節(jié)  井下燃爆機(jī)理與井下滅火一、氣體鉆井井下燃爆機(jī)理二、井下滅火第四章  井壁穩(wěn)定性分析第一節(jié)  氣體鉆井井壁力學(xué)分析一、井眼與地層坐標(biāo)系的地應(yīng)力轉(zhuǎn)換二、井眼圍巖應(yīng)力分布三、井壁主應(yīng)力計(jì)算四、井壁圍巖位移第二節(jié)  巖體破壞準(zhǔn)則一、井壁圍巖的壓剪破壞準(zhǔn)則二、井壁圍巖的張性破裂準(zhǔn)則第三節(jié)  泥頁(yè)巖穩(wěn)定性分析一、泥頁(yè)巖的基本特性及物理模型二、泥頁(yè)巖水化反應(yīng)的系統(tǒng)仿真模型建立第五章  地層出水預(yù)測(cè)與井眼凈化機(jī)理第一節(jié)  地層出水預(yù)測(cè)概述一、根據(jù)地質(zhì)水文資料分析二、利用測(cè)井資料預(yù)測(cè)三、射開(kāi)水層測(cè)試四、欠平衡鉆開(kāi)水層的隨鉆測(cè)試和綜合錄井第二節(jié)  地層出水時(shí)井眼凈化機(jī)理分析一、巖屑團(tuán)的形成二、泥餅圈的形成三、泥餅圈的危害及預(yù)防措施四、純氣/霧化/泡沫鉆井?dāng)y巖、攜水研究第六章  氣體鉆井防斜理論初探第一節(jié)  氣體鉆井井斜原因分析第二節(jié)  氣體鉆井動(dòng)力學(xué)模型一、下部鉆具組合動(dòng)力學(xué)基本模型二、光鉆鋌動(dòng)力學(xué)模型三、屈曲模式和臨界鉆壓四、轉(zhuǎn)子質(zhì)量偏心距的確定五、由轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)特性決定的鉆頭作用力第三節(jié)  氣體鉆井與鉆井液鉆井對(duì)比分析一、光鉆鋌鉆具組合二、計(jì)算結(jié)果分析三、氣體鉆井與鉆井液鉆井鉆鋌動(dòng)力學(xué)特征比較第四節(jié)  氣體鉆井預(yù)彎曲動(dòng)力學(xué)防斜打快技術(shù)特點(diǎn)分析一、鉆壓影響規(guī)律二、轉(zhuǎn)速影響規(guī)律三、L2對(duì)防斜力的影響四、結(jié)構(gòu)參數(shù)和施工參數(shù)優(yōu)化第七章  氣體鉆井鉆頭選型研究第一節(jié)  氣體鉆井破巖機(jī)理分析一、地層孔隙壓力二、應(yīng)力分析第二節(jié)  影響氣體鉆井鉆速的因素一、巖性對(duì)鉆速的影響二、鉆井參數(shù)對(duì)鉆速的影響三、地層出水對(duì)鉆速的影響四、鉆頭選型對(duì)鉆速的影響五、影響鉆頭壽命的因素第三節(jié)  氣體鉆井鉆頭優(yōu)選一、熱交換冷卻方式二、焦耳一湯姆遜效應(yīng)第八章  氣體鉆井HSE管理第一節(jié)  氣體鉆井儀器設(shè)備的安全管理一、氣體鉆井井口設(shè)備配套及鉆具結(jié)構(gòu)二、必要的儀器三、安全鉆井措施第二節(jié)  氣體鉆井現(xiàn)場(chǎng)HSE管理一、現(xiàn)場(chǎng)管理機(jī)構(gòu)二、崗位責(zé)任三、風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別四、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估五、風(fēng)險(xiǎn)控制措施第九章  氣體鉆井技術(shù)實(shí)踐第一節(jié)  長(zhǎng)慶油田氣體鉆井基本情況一、蘇里格氣田氣藏地質(zhì)概況二、蘇里格氣田儲(chǔ)層潛在的傷害評(píng)價(jià)結(jié)果第二節(jié)  長(zhǎng)慶油田氣體鉆井設(shè)備配套第三節(jié)  長(zhǎng)慶油田氣體鉆井概況第四節(jié)  設(shè)計(jì)及施工中應(yīng)考慮的問(wèn)題一、設(shè)計(jì)中考慮的問(wèn)題二、施工中應(yīng)注意的問(wèn)題第五節(jié)  氣體鉆井出現(xiàn)的問(wèn)題及對(duì)策一、冰堵問(wèn)題二、地層出水問(wèn)題三、鉆頭選型及使用四、井斜問(wèn)題五、替換鉆井液過(guò)程中的遇阻卡問(wèn)題六、天然氣鉆井地面上的安全問(wèn)題參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：一、欠平衡鉆井技術(shù)的概念目前，大多數(shù)油氣井采用旋轉(zhuǎn)鉆井技術(shù)完成。循環(huán)介質(zhì)從鉆柱進(jìn)入井筒，并攜帶著鉆頭在井底破碎的巖屑沿鉆柱與井壁之間的環(huán)形空間返出地面。由于其自身的重量以及流動(dòng)時(shí)所受到的摩擦阻力，循環(huán)介質(zhì)會(huì)在井內(nèi)產(chǎn)生一定的壓力。如果井內(nèi)循環(huán)介質(zhì)作用于井底的液柱壓力等于地層孔隙壓力，則井內(nèi)處于平衡狀態(tài)；如果井內(nèi)循環(huán)介質(zhì)作用于井底的液柱壓力略大于地層孔隙壓力，則井內(nèi)處于近平衡狀態(tài)；如果井內(nèi)循環(huán)介質(zhì)作用于井底的液柱壓力略低于地層孔隙壓力，則井內(nèi)處于欠平衡狀態(tài)。在常規(guī)過(guò)平衡鉆井作業(yè)中，一般以鉆井液作為循環(huán)介質(zhì)。鉆進(jìn)中，鉆井液不僅僅起攜帶巖屑、清潔井底的作用，還能夠穩(wěn)定井壁、冷卻鉆頭。在鉆井過(guò)程中，為了防止井噴等事故的發(fā)生，通常要調(diào)節(jié)鉆井液的組分及性能，使井內(nèi)流體的液柱壓力高于地層孔隙壓力，因此，鉆井液還有控制井底壓力的作用。在這種過(guò)平衡或近平衡情況下，地層流體不會(huì)侵入井筒，但鉆井液會(huì)進(jìn)入地層，對(duì)地層造成傷害。在欠平衡鉆井過(guò)程中，則是有意識(shí)地讓井內(nèi)循環(huán)液柱壓力低于地層孔隙壓力，當(dāng)鉆遇有供給能力的地層時(shí)，地層流體會(huì)源源不斷地進(jìn)入井筒，參與井內(nèi)流動(dòng)。因此，欠平衡鉆井可以這樣定義：利用自然條件或采取人工方法，在可以控制的條件下，使井筒內(nèi)鉆井流體液柱壓力低于地層孔隙壓力，從而在井底形成負(fù)壓差的鉆井技術(shù)。

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《氣體鉆井理論與實(shí)踐》可作為欠平衡鉆井專業(yè)人員進(jìn)行鉆井設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)施工的參考用書，也可作為石油院校相關(guān)專業(yè)教學(xué)的參考用書。

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