本書主要介紹復(fù)雜油氣藏欠平衡鉆井技術(shù)相關(guān)的基本理論和最新研究成果，包括針對三大復(fù)雜油氣藏形成的欠平衡鉆井儲層保護評價方法、機理、模型，欠平衡鉆井提速的破巖理論、提速潛力評價方法，欠平衡鉆井井壁穩(wěn)定評價理論、方法、模型，欠平衡鉆井井筒多相流基本理論、壓力控制理論與方法，欠平衡鉆井完井的理論、技術(shù)與工藝，欠平衡鉆井技術(shù)裝備與工具，及復(fù)雜油氣藏欠平衡鉆井的典型應(yīng)用范例，展望了復(fù)雜油氣藏欠平衡鉆井的技術(shù)潛力與應(yīng)用前景。本書對欠平衡鉆井在復(fù)雜油氣藏勘探開發(fā)中的應(yīng)用實踐具有重要的指導(dǎo)意義。
更多科學(xué)出版社服務(wù)，請掃碼獲取。
隨著油氣資源勘探開發(fā)的深入，深層致密油氣、海相碳酸鹽巖油氣、頁巖油氣、煤層氣等復(fù)雜油氣資源已成為主要的勘探開發(fā)對象，這些復(fù)雜油氣藏在鉆完井過程中普遍面臨井漏、井塌等復(fù)雜事故頻繁發(fā)生、機械鈷速低、儲層損害嚴重、井控風(fēng)險大等技術(shù)難題。實踐和理論研究表明，欠平衡鉆井系列技術(shù)能夠有效地保護儲層、提高機械鉆速、減少由于過高井筒壓力引發(fā)的井下復(fù)雜情況，已成為復(fù)雜油氣藏勘探開發(fā)工程技術(shù)領(lǐng)域的一項主流鉆井技術(shù)。
圍繞復(fù)雜油氣藏欠平衡鉆井相關(guān)的應(yīng)用基礎(chǔ)理論和最新研究成果，本書較為系統(tǒng)地闡述了欠平衡鉆井的發(fā)展、工程分類及風(fēng)險評價，復(fù)雜油氣藏欠平衡鉆井儲層保護基礎(chǔ)，欠平衡鉆井提速基礎(chǔ)理論，欠平衡鉆井井壁穩(wěn)定性基礎(chǔ)理論，欠平衡鉆井多相流基礎(chǔ)理論，欠平衡鉆井的完井方法和技術(shù)，欠平衡鉆井的裝備、工具與儀器，我國復(fù)雜油氣藏的典型欠平衡鉆井實踐，以及在欠平衡鉆井基礎(chǔ)上衍生發(fā)展的控壓鉆井技術(shù)，并對欠平衡鉆井系列技術(shù)的發(fā)展趨勢進行了展望。
參與本書撰寫的主要人員與任務(wù)分工為：第1、9、10章由孟英峰獨立撰寫，第2章由李皋、孟英峰、練章華撰寫，第3章由石祥超、孟英峰撰寫，第4章由劉厚彬、孟英峰、李皋撰寫，第5章由魏納、孟英峰，李皋撰寫，第6章由孟英峰、萬里平、鄧虎、李皋撰寫，第7章由孟英峰、李皋、鄧虎、唐貴、王延民、梁紅軍撰寫，第8章由孟英峰、李皋撰寫，孟英峰、石祥超負責(zé)全書的統(tǒng)稿和審校。
團隊的其他老師和博士、碩士研究生參與了大量的研究工作和著作撰寫、圖文編校整理，特別包括下列同志：楊謀、李永杰、林鐵軍、蔣俊、孫愛生、孫萬通、孔斌、簡旭、文科、曾輝、胡強、楚恒智、楊旭、龍俊西、方強等。
特別感謝川慶鉆探工程有限公司鉆采工程技術(shù)研究院塔里木油田分公司，以及中國石油、中國石化各油田及研究機構(gòu)的大力支持和幫助。
由于著者水平的限制，書中難免存在疏漏和不足之處，敬請讀者批評指正。
目錄
第1章 緒論1
1.1欠平衡鉆井技術(shù)發(fā)展概述1
1.1.1過平衡鉆井技術(shù)的起源與發(fā)展1
1.1.2欠平衡鉆井技術(shù)的起源與發(fā)展2
1.1.3我國欠平衡鉆井技術(shù)的發(fā)展5
1.2欠平衡鉆井系列技術(shù)的工程分類及風(fēng)險評價9
1.2.1欠平衡鉆井系列技術(shù)的工程分類9
1.2.2欠平衡鉆井系列技術(shù)的分類與風(fēng)險評價12
1.2.3欠平衡鉆井系列技術(shù)的選用14
參考文獻15
第2章 復(fù)雜油氣藏欠平衡鉆井儲層保護基礎(chǔ)17
2.1孔隙型儲層鉆完井儲層損害17
2.1.1孔隙型儲層地質(zhì)特征17
2.1.2孔隙型儲層損害機理及評價25
2.2裂縫型儲層鉆完井儲層損害37
2.2.1裂縫型儲層地質(zhì)特征37
2.2.2裂縫型儲層損害機理及評價44
2.3漏失型儲層鉆完井儲層損害58
2.3.1漏失型儲層地質(zhì)特征58
2.3.2漏失型儲層損害機理及評價67
2.4復(fù)雜油氣藏欠平衡鉆井儲層保護評價流程79
2.4.1復(fù)雜儲層欠平衡鉆完井決策基本思路79
2.4.2復(fù)雜儲層欠平衡鉆完井評價流程81
參考文獻87
第3章 欠平衡鉆井提速基礎(chǔ)理論88
3.1欠平衡鉆井井底巖石力學(xué)與破巖特征分析88
3.1.1欠平衡鉆井對井底巖石力學(xué)性質(zhì)的影響88
3.1.2欠平衡鉆井井底牙齒侵入裂紋擴展機制94
3.2欠平衡鉆井井底應(yīng)力場特征分析97
3.2.1孔隙壓力對不同鉆井方式下井底應(yīng)力場的影響97
3.2.2不同原地應(yīng)力條件下井底應(yīng)力場分析99
3.3欠平衡鉆井提速潛力評價方法101
3.3.1欠平衡對井底巖石可鉆性的影響101
3.3.2欠平衡鉆井提速潛力評價模型103
參考文獻107
第4章 欠平衡鉆井井壁穩(wěn)定基礎(chǔ)理論108
4.1欠平衡鉆井巖石力學(xué)特性108
4.1.1欠平衡鉆井巖石力學(xué)基礎(chǔ)理論108
4.1.2欠平衡鉆井巖石力學(xué)參數(shù)實驗評價方法114
4.2欠平衡鉆井井壁巖石水化效應(yīng)及評價方法117
4.2.1井壁巖石水化效應(yīng)理論118
4.2.2井壁巖石水化效應(yīng)機理研究119
4.2.3巖石水化效應(yīng)實驗評價方法130
4.3欠平衡鉆井井周地應(yīng)力評價方法135
4.3.1地應(yīng)力大小評價方法135
4.3.2欠平衡鉆井井眼周圍應(yīng)力場評價方法142
4.4欠平衡鉆井井壁穩(wěn)定判斷準則及評價方法149
4.4.1井壁穩(wěn)定性判斷準則149
4.4.2井壁穩(wěn)定性評價方法152
參考文獻153
第5章 欠平衡鉆井多相流基礎(chǔ)理論155
5.1液基欠平衡鉆井井筒多相流基本理論155
5.1.1井筒多相流基本概念155
5.1.2井筒氣液兩相流動流態(tài)劃分標準157
5.1.3井筒氣液兩相流動特征參數(shù)預(yù)測159
5.2氣體欠平衡鉆井井筒多相流動理論162
5.2.1氣固兩相流動理論162
5.2.2氣體鉆直井、水平井臨界攜巖理論164
5.3氣液固多相流動實驗評價方法170
5.3.1多功能大型氣體鉆井多相流動實驗臺架簡介170
5.3.2氣體鉆井水平井筒環(huán)空攜巖動態(tài)及井眼凈化流動模擬實驗173
5.3.3氣體鉆井垂直環(huán)空攜巖動態(tài)流動模擬實驗175
5.3.4欠平衡鉆井水平井筒環(huán)空攜巖動態(tài)及井眼凈化流動模擬實驗178
5.3.5欠平衡鉆井垂直環(huán)空攜巖動態(tài)流動模擬實驗183
5.4欠平衡鉆井壓力控制方法185
5.4.1液基欠平衡鉆井壓力控制及施工參數(shù)優(yōu)化方法185
5.4.2氣體鉆井壓力控制及施工參數(shù)優(yōu)化方法199
參考文獻206
第6章 欠平衡鉆井的完井方法和技術(shù)208
6.1欠平衡完井技術(shù)概述208
6.2欠平衡鉆井的完井原則211
6.2.1欠平衡鉆井完井的第一原則211
6.2.2欠平衡鉆井完井的第二原則211
6.2.3欠平衡鉆井完井的第三原則212
6.3全過程欠平衡鉆完井技術(shù)213
6.3.1不壓井作業(yè)的全過程欠平衡鉆完術(shù)井技術(shù)213
6.3.2連續(xù)管鉆機的全過程欠平衡鉆完井技術(shù)216
6.3.3全過程欠平衡鉆完井技術(shù)的應(yīng)用范例216
6.4套管閥的欠平衡鉆完井技術(shù)217
6.4.1套管閥的結(jié)構(gòu)與控制217
6.4.2井下套管閥的鉆進與起下鉆218
6.4.3井下套管閥的完井218
6.4.4帶測壓功能的井下套管閥219
6.4.5機械式開關(guān)的井下套管閥220
6.5凍膠閥的欠平衡鉆完井技術(shù)220
6.5.1凍膠閥的組成及性能220
6.5.2凍膠閥全過程欠平衡鉆井工藝技術(shù)221
6.6欠平衡鉆井的其他完井技術(shù)223
6.6.1裸眼完井223
6.6.2篩管完井224
6.6.3實體帶眼管完井技術(shù)225
6.6.4非透式可膨脹篩管完井技術(shù)226
6.6.5特殊完井液完井226
6.6.6低密度水泥漿固井與負壓射孔的套管射孔完井227
6.6.7欠平衡的鉆桿完井228
6.6.8控壓固井229
參考文獻229
第7章 欠平衡鉆井的裝備、工具與儀器231
7.1井口裝備與地面裝置231
7.1.1注入設(shè)備231
7.1.2旋轉(zhuǎn)防噴器236
7.1.3節(jié)流管匯與回壓控制裝置243
7.1.4不壓井起下鉆裝置245
7.1.5氣液固分離裝置246
7.1.6點火裝置253
7.1.7燃爆監(jiān)測裝置254
7.2井下工具與測量儀器258
7.2.1旋塞閥258
7.2.2止回閥260
7.2.3旁通閥265
7.2.4井下測量工具266
7.2.5欠平衡測井269
7.2.6空氣錘與沖擊鉆頭270
參考文獻272
第8章 復(fù)雜油氣藏欠平衡鉆井實踐273
8.1儲層液基欠平衡鉆井實踐273
8.1.1大港千米橋縫洞型儲層實踐273
8.1.2四川邛西致密砂巖氣實踐274
8.1.3哈薩克斯坦肯吉亞高壓油藏實踐276
8.2非儲層井段欠平衡鉆井提速實踐277
8.2.1伊朗空氣泡沫鉆井提速實踐277
8.2.2玉門窿9井實踐280
8.2.3七里北101井實踐284
8.2.4龍崗氣體鉆井提速技術(shù)實踐289
8.2.5松遼盆地深層氣體鉆井提速技術(shù)實踐291
8.2.6大北6井、大北204井實踐292
8.2.7元壩161井、元陸9井實踐296
8.3產(chǎn)層氣體鉆井的應(yīng)用實踐297
8.3.1長慶油田陜242井天然氣鉆井實踐297
8.3.2四川地區(qū)白淺111H井水平井鉆井實踐301
8.3.3塔里木地區(qū)氮氣鉆井實踐——迪西1井302
8.3.4川西地區(qū)大邑1井304
參考文獻306
第9章 控壓鉆井307
9.1控壓鉆井的起源、定義與原理307
9.1.1鉆井的操作窗口與安全窗口307
9.1.2控壓鉆井的起源308
9.1.3控壓鉆井的原理309
9.1.4控壓鉆井的種類310
9.2控壓鉆井的工具與裝備312
9.2.1保證井控安全的工具與裝備312
9.2.2縮小鉆井操作窗口的技術(shù)與裝備313
9.2.3“自適應(yīng)追蹤安全窗口走鋼絲”的技術(shù)與裝備316
9.2.4控壓鉆井相關(guān)的其他工具322
9.3欠平衡控壓鉆井——由儲層欠平衡鉆井產(chǎn)生的控壓鉆井324
9.3.1儲層欠平衡鉆井向控壓鉆井的過渡324
9.3.2儲層欠平衡鉆井的窄窗口概念325
9.3.3欠平衡控壓鉆井326
9.4精細控壓鉆井332
9.5儲層段精細控壓鉆井實踐333
9.5.1塔中地區(qū)應(yīng)用實踐333
9.5.2冀東油田南堡23—平2009井實踐336
9.5.3渤海灣盆地牛東102井實踐337
參考文獻339
第10章 復(fù)雜油氣藏欠平衡鉆井技術(shù)展望340
參考文獻351
書單推薦
