鉆井工程

內(nèi)容概要

　  《國(guó)外油氣勘探開(kāi)發(fā)新進(jìn)展叢書(shū)：鉆井工程手冊(cè)》從鉆井的鉆進(jìn)工具、鉆井液、鉆井技術(shù)、井控技術(shù)、固井完井、鉆井設(shè)計(jì)、鉆井問(wèn)題及解決方法等多方面，系統(tǒng)地講述了鉆井工程所涉及的基本理論、基本計(jì)算、基本設(shè)計(jì)和現(xiàn)代主要鉆井技術(shù)的基本工藝過(guò)程。并配備了供教學(xué)使用的思考題和有利于基本知識(shí)掌握的練習(xí)題。　  《國(guó)外油氣勘探開(kāi)發(fā)新進(jìn)展叢書(shū)：鉆井工程手冊(cè)》可供從事鉆井工程的相關(guān)技術(shù)人員參考閱讀，也可作為石油院校相關(guān)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的教科書(shū)。本書(shū)由張磊、趙軍和胡景宏三人翻譯。全書(shū)由張磊審閱?！秶?guó)外油氣勘探開(kāi)發(fā)新進(jìn)展叢書(shū)：鉆井工程手冊(cè)》原著作者J.J.阿扎曾任美國(guó)塔爾薩大學(xué)石油工程學(xué)院鉆井研究室主任，G.羅埃羅·薩莫埃爾是美國(guó)休斯敦哈里伯頓公司資深鉆井和完井技術(shù)顧問(wèn)（鉆井、評(píng)估和數(shù)字解決方案等方面）。

作者簡(jiǎn)介

作者:(美國(guó))J.J.阿扎、G.羅埃羅?薩莫埃爾 譯者:張磊、趙軍、胡景宏

書(shū)籍目錄

1 石油和天然氣鉆井1.1 引言1.2 鉆井作業(yè)過(guò)程1.3 旋轉(zhuǎn)鉆井設(shè)備1.4 鉆機(jī)設(shè)備的選擇1.5 旋轉(zhuǎn)鉆井系統(tǒng)1.6 鉆井液體系評(píng)價(jià)1.7 旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)1.8 井控系統(tǒng)1.9 數(shù)據(jù)獲取和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)1.10 海洋鉆井的特殊系統(tǒng)1.11 補(bǔ)充問(wèn)題1.12 符號(hào)說(shuō)明2 鉆井液2.1 鉆井液的特性2.2 鉆井液的選擇2.3 鉆井液的分類(lèi)2.4 水基鉆井液的污染2.5 鉆井液性能，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試與控制2.6 堿度2.7 鉆井液的流變性2.8 鉆井液的處理劑2.9 補(bǔ)充問(wèn)題2.10 符號(hào)說(shuō)明3 鉆井循環(huán)系統(tǒng)中流動(dòng)壓力和相關(guān)壓力3.1 簡(jiǎn)介3.2 機(jī)械能和壓力平衡3.3 通過(guò)鉆頭水眼的壓降3.4 循環(huán)鉆進(jìn)過(guò)程中的壓力損耗3.5 層流在管柱內(nèi)和環(huán)空中的摩阻壓力損失3.6 紊流在管柱內(nèi)和環(huán)空中的摩阻壓力損失3.7 當(dāng)量牛頓黏度3.8 鉆具中非牛頓流體的紊流3.9 鉆具環(huán)空的非牛頓液體流動(dòng)3.10 鉆具活動(dòng)造成的環(huán)空摩擦壓力損失3.11 補(bǔ)充問(wèn)題3.12 符號(hào)說(shuō)明參考文獻(xiàn)4 鉆頭水力學(xué)4.1 簡(jiǎn)介4.2 旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)中的泵壓要求4.3 水力功率要求4.4 流量表示方法4.5 最大鉆頭水力功率準(zhǔn)則4.6 最大射流沖擊力準(zhǔn)則4.7 補(bǔ)充問(wèn)題4.8 符號(hào)說(shuō)明參考文獻(xiàn)5 鉆井巖屑的運(yùn)輸5.1 簡(jiǎn)介5.2 影響巖屑運(yùn)輸?shù)囊蛩?.3 豎直井內(nèi)的巖屑運(yùn)輸5.4 定向井中的巖屑運(yùn)輸5.5 大角度井中(θ〉50°)巖屑運(yùn)輸?shù)慕?jīng)驗(yàn)關(guān)系5.6 補(bǔ)充問(wèn)題5.7 符號(hào)說(shuō)明參考文獻(xiàn)6 井噴的預(yù)防與控制6.1 簡(jiǎn)介6.2 井涌的原因6.3 井涌檢測(cè)6.4 井涌的預(yù)防6.5 井控基礎(chǔ)知識(shí)6.6 井控系統(tǒng)6.7 井控的原則6.8 常用的井控方法6.9 非常規(guī)壓井法6.10 補(bǔ)充問(wèn)題6.11 符號(hào)說(shuō)明參考文獻(xiàn)7 定向井與水平井鉆井7.1 定向井鉆井7.2 水平井鉆井7.3 彎曲度7.4 附加問(wèn)題7.5 符號(hào)說(shuō)明參考文獻(xiàn)8 鉆頭8.1 簡(jiǎn)介8.2 鉆頭的選擇8.3 鉆頭種類(lèi)8.4 牙輪鉆頭的分類(lèi)8.5 鉆頭操作參數(shù)8.6 鈍鉆頭的分級(jí)8.7 刮刀鉆頭分類(lèi)8.8 巖石力學(xué)8.9 刮刀鉆頭的性能原理8.10 補(bǔ)充問(wèn)題8.11 符號(hào)說(shuō)明參考文獻(xiàn)9 鉆柱設(shè)計(jì)9.1 定義與組成9.2 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)9.3 鉆柱彎曲9.4 鉆柱疲勞9.5 鉆柱振動(dòng)9.6 定向鉆井的BHA設(shè)計(jì)9.7 造斜工具9.8 補(bǔ)充問(wèn)題9.9 符號(hào)說(shuō)明參考文獻(xiàn)10 鉆井問(wèn)題及解決辦法10.1 簡(jiǎn)介10.2 鉆桿卡鉆10.3 鉆井液漏失10.4 井眼傾斜10.5 鉆桿破壞10.6 井壁失穩(wěn)10.7 鉆井液污染10.8 儲(chǔ)層傷害10.9 井眼凈化10.10 含硫化氫地層與淺層氣10.11 設(shè)備和人為問(wèn)題10.12 補(bǔ)充問(wèn)題10.13 符號(hào)說(shuō)明參考文獻(xiàn)11 下套管與注水泥設(shè)計(jì)11.1 鉆開(kāi)產(chǎn)層：選擇間隔和初次設(shè)計(jì)11.2 初步完井設(shè)計(jì)11.3 套管柱設(shè)計(jì)11.4 固井11.5 補(bǔ)充問(wèn)題11.6 符號(hào)說(shuō)明參考文獻(xiàn)2 鉆井設(shè)計(jì)12.1 簡(jiǎn)介12.2 設(shè)計(jì)目標(biāo)12.3 鉆井設(shè)計(jì)需要的資料12.4 鉆井工程師的職責(zé)12.5 鉆井設(shè)計(jì)的考慮12.6 鉆進(jìn)12.7 已鉆井的分析12.8 鉆井成本評(píng)估12.9 學(xué)習(xí)曲線(xiàn)12.10 鉆井中的成本控制12.11 貨幣時(shí)間價(jià)值12.12 價(jià)格彈性12.13 補(bǔ)充問(wèn)題12.14 符號(hào)說(shuō)明參考文獻(xiàn)附錄本書(shū)所用英制單位換算關(guān)系

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁(yè)：插圖：鉆井液一般可根據(jù)其流體介質(zhì)的特點(diǎn)來(lái)進(jìn)行分類(lèi)，可分為水基鉆井液、油基鉆井液和氣體（泡沫）型鉆井流體（空氣、天然氣或氮?dú)獾龋?.3.1氣體型鉆井流體氣體型鉆井流體主要適用于鉆低壓油氣層、易漏失地層和欠平衡鉆井中。其特點(diǎn)是密度低可以提高機(jī)械鉆速，延長(zhǎng)鉆頭使用壽命，控制漏失以及可有效保護(hù)油氣層；缺點(diǎn)是使用空氣或天然氣作為循環(huán)流體可能引起井下失火、腐蝕、影響定向準(zhǔn)確度和井下穩(wěn)定性。（1）空氣鉆井流體：空氣鉆井液與其他類(lèi)型鉆井液相比可以使機(jī)械鉆速提高到最大，具有攜帶鉆屑和冷卻鉆頭的兩大功能，但是同時(shí)還存在鉆遇油水產(chǎn)層時(shí)會(huì)導(dǎo)致井眼不夠穩(wěn)定并且造成鉆井成本過(guò)高的局限性。（2）霧狀鉆井流體：即少量水在空氣介質(zhì)中所形成的霧狀流體，具有與空氣鉆井液同樣的特點(diǎn)和局限性。（3）泡沫鉆井流體：水或霧狀表面活性劑加入空氣流體中產(chǎn)生黏性的氣霧狀的泡沫，其功能同空氣鉆井流體，適用于易漏地層或者堵漏成本過(guò)高的地層。（4）汽化或充氣鉆井液：即空氣或氮?dú)饧尤胙h(huán)的鉆井液中形成的，適用于地層破裂壓力低于正常最小鉆井液當(dāng)量密度的地層，也可用于欠平衡鉆井中。2.3.2水基或油基鉆井液如果考慮成本和適用性不能使用氣體型鉆井流體，那么可以考慮使用水基或油基鉆井液，這種以液體作為連續(xù)介質(zhì)的鉆井液可以分為清水（淡水或鹽水）鉆井液、抑制性和非抑制性水基鉆井液、油基鉆井液。2.3.2.1清水鉆井液在正常地層的鉆井作業(yè)中，清水被認(rèn)為是最經(jīng)濟(jì)的鉆井液。清水鉆井液具有提高機(jī)械鉆速和延長(zhǎng)鉆頭壽命的特點(diǎn)，但是也有局限性，即在鉆遇異常壓力地層、水敏性地層或者其他不穩(wěn)定地層時(shí)不宜使用。2.3.2.2鉆井液鉆井液為水、油或者油水混合物加入黏土礦物，如膨潤(rùn)土或聚合物處理后形成的。鉆井液由以下兩部分組成。液相：鉆井液的連續(xù)相，包括水（淡水、海水或鹽水），油、柴油、礦物油或合成油等。固相：惰性固相（如加重材料重晶石），活性固相（造漿和提高黏度的黏土礦物、聚合物及其他化學(xué)藥劑）。當(dāng)連續(xù)液體相是水時(shí)，鉆井液體系稱(chēng)為水基鉆井液，否則就是油基鉆井液。像黏土這樣的反應(yīng)固體與聚合物是鉆井液體系的主要構(gòu)成部分。鈉蒙皂石和硅鎂土也是組成部分，作為加重材料使用。化學(xué)添加劑與活性黏土反應(yīng)達(dá)到預(yù)期的鉆井液性質(zhì)。下面部分將詳細(xì)討論每種鉆井液的類(lèi)型和應(yīng)用。2.3.2.3非抑制性水基鉆井液非抑制性水基鉆井液具有成本低、容易維護(hù)的特點(diǎn)。但是它不適用于高溫地層、易分散或含有硫化氫的地層。其種類(lèi)包括開(kāi)鉆鉆井液、清水鉆井液、經(jīng)膨潤(rùn)土預(yù)處理的鉆井液、褐煤處理鉆井液。

編輯推薦

《國(guó)外油氣勘探開(kāi)發(fā)新進(jìn)展叢書(shū)9:鉆井工程手冊(cè)》作者具有深厚的鉆井專(zhuān)業(yè)理論背景和豐富的現(xiàn)場(chǎng)施工經(jīng)驗(yàn)?！躲@井工程手冊(cè)》結(jié)合鉆井現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，內(nèi)容少而精。以圖文并茂的形式闡述了鉆井工程的基礎(chǔ)理論，同時(shí)列舉了許多例證和補(bǔ)充問(wèn)題，來(lái)激勵(lì)大家進(jìn)行積極思考。《國(guó)外油氣勘探開(kāi)發(fā)新進(jìn)展叢書(shū)9:鉆井工程手冊(cè)》由張磊、趙軍和胡景宏三人翻譯。全書(shū)由張磊審閱。

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