塔里木盆地國(guó)家“十五”科技叢書卷四 塔西南地區(qū)深井、超深井鉆井技術(shù)

前言

塔西南地區(qū)位于塔里木盆地西南部，其北西部為南天山褶皺帶，北東部以吐木休克斷裂為界，南部被昆侖山褶皺帶所圍，東接塘古孜巴斯凹陷和塔南隆起并以和田河為界，向西受天山和昆侖山的夾持而成峽谷狀與中亞的卡拉庫姆一塔吉克、費(fèi)爾干盆地相連，面積約20×10^4km2。該地區(qū)自從20世紀(jì)50年代就開始油氣的普查勘探工作，先后發(fā)現(xiàn)或評(píng)價(jià)了克拉托新近系、柯克亞新近系和巴什托石炭系等油氣田（藏），是整個(gè)塔里木盆地油氣勘探的重要組成部分，也是油氣前景最好的地區(qū)之一，有著廣闊的勘探前景。鉆探實(shí)踐證明，塔西南地區(qū)由于地質(zhì)條件復(fù)雜，在鉆井過程中遇到了許多難題，表現(xiàn)為井下復(fù)雜與事故頻繁，建井周期長(zhǎng)，工程費(fèi)用高，從而極大地阻礙了勘探開發(fā)步伐。為解決這一系列的鉆井難題，針對(duì)勘探難題和相關(guān)的工程技術(shù)問題，塔里木油田進(jìn)行科技攻關(guān)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)研究，并在深井、超深井的井壁穩(wěn)定，深井、超深井井身結(jié)構(gòu)優(yōu)化，套管防磨減磨，鉆頭設(shè)計(jì)與優(yōu)化選型，高陡構(gòu)造防斜打快，深井、超深井高密度鉆井液，高密度水泥漿，高溫高壓固井等技術(shù)領(lǐng)域具有創(chuàng)新，提出了新理論、新方法和新技術(shù)，取得了較大的技術(shù)進(jìn)步，獲得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。本書從塔西南地區(qū)的勘探歷程出發(fā)，總結(jié)歸納了近50年勘探過程中對(duì)該區(qū)塊的地質(zhì)認(rèn)識(shí)，全面分析了塔西南地區(qū)不同構(gòu)造的區(qū)域地壓力分布規(guī)律，建立了相應(yīng)區(qū)域的坍塌壓力、破裂壓力剖面，提出了保持井壁穩(wěn)定的工程技術(shù)方案，最后利用理論與現(xiàn)場(chǎng)鉆井大量翔實(shí)數(shù)據(jù)闡述了塔西南地區(qū)深井、超深井鉆井技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù)：井身結(jié)構(gòu)優(yōu)化、鉆頭選型、高陡構(gòu)造防斜打快技術(shù)、鉆柱設(shè)計(jì)與校核、高密度鉆井液處理維護(hù)（防塌、防漏）、高溫高壓高密度固井及水泥漿技術(shù)。

內(nèi)容概要

本書分六章，內(nèi)容包括塔西南地區(qū)勘探概況介紹，塔西南地區(qū)深井、超深井的井壁穩(wěn)定技術(shù)研究成果，塔西南地區(qū)深井、超深井井身結(jié)構(gòu)優(yōu)化等鉆井工藝技術(shù)，塔西南地區(qū)深井、超深井高密度鉆井液的影響因素，控制技術(shù)及維護(hù)處理方法手段等。    本書可供石油石化行業(yè)從事鉆井開發(fā)工作的技術(shù)人員、管理人員以及石油院校師生學(xué)習(xí)參考。

書籍目錄

第一章  塔西南地區(qū)勘探概況  第一節(jié)  塔西南地區(qū)勘探歷程  第二節(jié)  塔西南地區(qū)鉆井地質(zhì)概況  第三節(jié)  塔西南地區(qū)鉆探概況第二章  塔西南地區(qū)深井、超深井鉆井工程難點(diǎn)  第一節(jié)  地層傾角大，井斜控制困難  第二節(jié)  井壁穩(wěn)定性差，地層坍塌嚴(yán)重  第三節(jié)  高壓、超高壓鹽水層發(fā)育  第四節(jié)  地層巖石可鉆性差，機(jī)械鉆速低  第五節(jié)  鉆桿、套管磨損嚴(yán)重  第六節(jié)  密度高、井下溫度高，鉆井液性能控制難度大第三章  塔西南地區(qū)深井、超深井井壁穩(wěn)定技術(shù)  第一節(jié)  塔西南地區(qū)復(fù)雜情況統(tǒng)計(jì)分析  第二節(jié)  塔西南地層壓力剖面建立與區(qū)域分布規(guī)律  第三節(jié)  地應(yīng)力剖面建立及區(qū)域分布規(guī)律  第四節(jié)  坍塌壓力、破裂壓力剖面的建立第四章  塔西南地區(qū)深井、超深井鉆井工藝技術(shù)  第一節(jié)  套管下人深度及井身結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)  第二節(jié)  高陡構(gòu)造防斜打快技術(shù)  第三節(jié)  PDC鉆頭優(yōu)化設(shè)計(jì)與選型技術(shù)  第四節(jié)  超深井復(fù)合鉆柱設(shè)計(jì)、效核及應(yīng)用  第五節(jié)  套管防磨減磨技術(shù)第五章  塔西南地區(qū)深井、超深井鉆井液技術(shù)  第一節(jié)  塔西南地區(qū)深井、超深井鉆井液優(yōu)選  第二節(jié)  深井、超深井高密度鉆井液性能的影響因素  第三節(jié)  深井、超深井鉆井液性能控制技術(shù)  第四節(jié)  塔西南地區(qū)深井、超深井鉆井液維護(hù)處理技術(shù)第六章  塔西南地區(qū)深井、超深井固井技術(shù)  第一節(jié)  套管強(qiáng)度設(shè)計(jì)與校核  第二節(jié)  深井、超深井高密度水泥漿技術(shù)  第三節(jié)  深井、超深井注水泥工藝技術(shù)  第四節(jié)  深井、超深井固井現(xiàn)場(chǎng)施工工藝技術(shù)參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：第三章 塔西南地區(qū)深井、超深井井壁穩(wěn)定技術(shù)井壁穩(wěn)定性問題是塔西南地區(qū)鉆井過程中遇到的突出技術(shù)難題之一，鉆井中井壁一旦失穩(wěn)，就可能造成起下鉆阻卡、鉆進(jìn)中蹩鉆甚至卡鉆事故。井壁穩(wěn)定性問題包括鉆井過程中的井壁坍塌或縮徑（由于巖石的剪切破壞或塑性流動(dòng)）和地層破裂或壓裂（由于巖石的拉伸破裂）兩種類型。處于深處的巖石，受上覆地層壓力、水平方向地應(yīng)力及地層孔隙壓力作用，在井眼被鉆開之前，地下巖層處于應(yīng)力平衡狀態(tài)，當(dāng)井眼被鉆開后，井內(nèi)鉆井液液柱壓力取代了所鉆層原先對(duì)井壁的支撐，破壞了地層原有應(yīng)力平衡，引起井眼周圍應(yīng)力重新分布。若井壁周圍巖石所受應(yīng)力超過巖石本身的強(qiáng)度，就會(huì)產(chǎn)生剪切破壞，脆性地層產(chǎn)生坍塌，塑性地層產(chǎn)生縮徑，造成井壁不穩(wěn)定。此外，當(dāng)井眼被鉆開后，一方面鉆井液與井壁地層之間發(fā)生物理化學(xué)作用，另一方面鉆井液濾液進(jìn)入地層，引起地層孔隙壓力增高，巖石強(qiáng)度降低，導(dǎo)致井壁不穩(wěn)定。井壁不穩(wěn)定問題既有力學(xué)問題，也有化學(xué)問題，而化學(xué)問題最終也仍然反映到力學(xué)問題上來。

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《塔西南地區(qū)深井超深井鉆井技術(shù)》為塔里本盆地國(guó)家“十五”科技攻關(guān)勘探開發(fā)叢書之一。

圖書封面

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