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第一章 深井超深井钻井技术发展现状1

第一节 国外深井超深井钻井技术现状1

一、国外深井超深井钻井概况1

二、国外深井超深井钻井技术4

第二节 国内深井超深井钻井技术现状8

一、国内深井超深井钻井概况8

二、国内深井超深井主要钻井技术10

第三节 天然气深井超深井钻井技术发展方向13

一、国外深井超深井钻井技术发展趋势13

二、国内天然气深井超深井钻井技术发展方向14

第四节 天然气深井超深井钻井技术难点及对策16

一、天然气井特点16

二、天然气深井超深井钻井主要技术难点17

三、天然气井深井超深井钻井技术对策18

参考文献21

第二章 天然气深井超深井井身结构设计22

第一节 地层压力理论及预测方法22

一、基本概念23

二、地层孔隙压力预测方法28

三、地层破裂压力预测方法31

四、井眼坍塌应力预测方法34

第二节 井身结构设计理论35

一、井身结构设计原理35

二、井身结构设计的基础参数39

第三节 井身结构设计方法40

一、井身结构设计方法及步骤40

二、套管尺寸与井眼尺寸选择和配合42

第四节 套管选型及强度校核43

一、套管选型43

二、强度校核44

三、等安全系数法套管强度设计46

第五节 应用实例51

参考文献53

第三章 钻头选型技术55

第一节 地层岩石力学参数55

一、岩石力学参数求取方法55

二、利用测井资料计算岩石力学参数59

第二节 钻头选型方法63

一、钻头选型考虑的因素63

二、钻头选型方法63

第三节 钻头选型71

一、钻头分类71

二、岩石分类72

三、地层硬度分级73

四、钻头选型实例74

参考文献78

第四章 复合钻井技术80

第一节 井下动力钻具工作原理80

一、螺杆钻具工作原理80

二、涡轮钻具工作原理95

第二节 井下动力钻具的选择99

一、螺杆钻具的选择99

二、涡轮钻具的选择101

第三节 复合钻井配套技术102

一、螺杆钻具配套技术102

二、涡轮钻具配套技术109

参考文献111

第五章 液体欠平衡钻井技术112

第一节 液体欠平衡钻井井筒多相流技术112

一、气液两相流的流型判别113

二、欠平衡钻井环空流动模型的建立114

三、多相流井底压力计算基本模型117

第二节 合理欠压值设计119

一、欠平衡钻井井内基本压力关系119

二、井底欠压值的确定依据119

三、井底欠压值的设计流程123

四、地层压力的计算123

五、钻井液密度窗口的确定124

第三节 液体欠平衡钻井工艺技术125

一、主要设备及工艺流程125

二、井底欠压的控制127

参考文献131

第六章 深井超深井气体钻井技术132

第一节 气体钻井技术概述132

第二节 注入参数优化设计133

一、最小动能法原理133

二、最小注气量计算方程134

三、计算结果校正136

四、气体钻井欠压值合理设计分析138

第三节 气体钻井工艺技术138

一、气体钻井主体设备139

二、气体钻井辅助设备139

三、气体钻井工艺技术及应用140

第四节 井下着火及燃爆监测147

一、井下燃烧方式概述147

二、燃爆机理与井下灭火151

三、井下燃烧的计算机模拟156

四、实验研究157

五、井下燃爆监测系统160

第五节 地层出水监测技术163

一、出水监测原理163

二、出水监测仪器研制163

三、出水监测仪器的现场应用164

第六节 气液转换技术165

一、气体钻进结束后井壁失稳复杂情况实例165

二、井壁失稳原因分析166

三、气液转换技术166

参考文献169

第七章 深井超深井防斜钻井技术171

第一节 深井防斜钻井技术171

一、井斜机理分析171

二、防斜钻井技术173

第二节 单弯螺杆钻具防斜技术177

一、防斜单弯螺杆钻具力学特性分析177

二、应用实例180

第三节 钟摆钻具组合防斜技术182

一、常规钟摆钻具组合力学特性分析182

二、预弯钟摆钻具结构设计与力学性能分析187

三、应用实例191

第四节 偏轴组合防斜打快技术193

一、偏轴组合防斜原理193

二、应用实例194

第五节 垂直钻井防斜技术195

一、垂直钻井技术进展及井斜控制机理195

二、国内外自动垂直钻井系统197

三、应用实例197

参考文献199

第八章 天然气深井超深井井控技术200

第一节 天然气井压力变化特点200

一、天然气的特性200

二、天然气侵入井内的方式及影响201

三、环空气体运移特征203

第二节 溢流控制原理205

一、U形管原理206

二、井底常压原理207

三、关井允许的最大套管压力207

四、关井立管压力208

五、压井液密度的确定209

第三节 天然气井井控装备210

一、防喷器组合210

二、节流、压井管汇215

三、其他装置224

第四节 天然气井压井方法及应用226

一、常规压井方法及应用226

二、非常规压井方法及应用233

参考文献237

第九章 深井超深井钻井液技术238

第一节 钻井液体系控制因素及作用机理238

一、高密度钻井液体系238

二、抗高温钻井液体系240

第二节 深井超深井钻井液体系242

一、复合金属离子聚磺钻井液243

二、硅醇聚磺钻井液246

三、甲酸盐钻井液250

四、油基钻井液254

五、仿油基钻井液256

第三节 井下复杂情况预防及处理257

一、井壁稳定钻井液技术257

二、防漏堵漏钻井液技术264

参考文献271

第十章 深井超深井储层保护技术273

第一节 天然气储层损害的评价方法273

一、室内评价方法273

二、矿场评价方法275

三、气藏损害评价方法和装置277

第二节 天然气储层伤害因素279

一、气层潜在损害因素279

二、气层外部损害因素281

第三节 天然气储层保护的钻井完井液技术286

一、储层保护对钻井液的基本要求及钻完井液类型287

二、屏蔽暂堵储层保护技术288

三、高酸溶防漏堵漏技术293

参考文献302

第十一章 深井超深井油层套管防磨技术303

第一节 套管磨损机理分析303

一、影响套管磨损的主要因素分析303

二、套管磨损机理分析309

三、套管磨损预测312

第二节 套管防磨减磨技术315

一、主动防磨技术315

二、被动防磨技术316

第三节 套管磨损评价技术325

一、铁屑监测评价技术325

二、测井评价技术328

参考文献331