汶川地震断裂带科学钻探项目的钻探工程PDF电子书下载

第一章 绪论 1

第一节 “汶川地震断裂带科学钻探”项目概况 1

第二节 “科学钻探与科学测井”课题实施概况 3

第三节 课题实施成果概述 8

一、服务于地学研究的成果 8

二、钻探技术研发成果 13

三、知识产权和人才培养方面的成果 14

第二章 WFSD-1孔钻探施工 15

第一节 WFSD-1孔总体施工情况 15

一、WFSD-1孔设计要求 15

二、WFSD-1孔地层情况 16

三、WFSD-1孔钻探装备 17

四、WFSD-1孔钻探任务完成情况 17

五、WFSD-1孔钻探施工进展情况 19

第二节 WFSD-1孔钻探施工过程 19

一、WFSD-1孔开孔钻进 19

二、WFSD-1孔一开取心钻进 19

三、WFSD-1孔二开取心钻进 20

四、WFSD-1孔三开取心钻进 21

五、WFSD-1孔四开取心钻进 23

六、WFSD-1孔五开取心钻进 26

第三节 WFSD-1孔钻探技术应用情况 27

一、取心钻进技术总结 27

二、泥浆技术总结 28

三、下套管固井施工总结 29

四、孔斜控制技术总结 30

五、孔内事故总结 31

第四节 WFSD-1孔钻探施工总结 32

第三章 WFSD-2孔钻探施工 33

第一节 WFSD-2孔总体施工情况 33

一、WFSD-2孔设计要求 33

二、WFSD-2孔地层情况 34

三、WFSD-2孔钻井装备 34

四、WFSD-2孔钻探任务完成情况 36

五、WFSD-2孔钻探施工进展情况 37

第二节 WFSD-2孔一开钻进 38

第三节 WFSD-2孔二开钻进 39

一、施工概况 39

二、二开纠斜钻进 39

三、处理扩孔器公扣折断事故 40

四、活动套管技术 40

五、二开钻进技术经济指标 41

第四节 WFSD-2孔三开钻进 42

一、施工概况 42

二、大直径绳索取心钻进试验 42

三、φ150mm普双半合管取心钻进 45

四、φ150/200mm扩孔钻进 47

五、φ200mm全面钻进 47

六、三开钻井液体系及性能参数 48

七、WFSD-2孔三开事故处理 48

八、下φ168.3 mm套管及固井 50

九、三开钻进技术经济指标 51

第五节 WFSD -2孔四开钻进 51

一、施工概况 51

二、四开取心钻进 52

三、四开钻进钻井液配方及钻井液性能 55

四、下φ139.7 mm尾管及固井 55

第六节 WFSD-2孔五开钻进 56

一、施工概况 56

二、五开取心钻进 57

三、钻井液体系及钻井液性能 60

第七节 开窗侧钻补取岩心钻进 61

一、施工概况 61

二、φ139.7 mm套管开窗侧钻 61

三、补取岩心钻进 62

四、回收斜向器 63

第八节 WFSD-2孔完井施工 64

一、施工概况 64

二、通井 64

三、处理埋钻事故 65

四、φ108mm尾管设计 65

五、封隔套管开窗窗口设计 65

六、完井施工过程 66

第九节 WFSD-2孔钻探施工总结 66

第四章 WFSD -3-P孔钻探施工 68

第一节 WFSD-3-P孔总体施工情况 68

一、WFSD-3-P孔设计要求 68

二、WFSD-3-P孔地层条件 69

三、WFSD-3-P孔钻探装备 69

四、WFSD-3-P孔任务完成情况 69

五、WFSD-3-P孔钻探施工进展情况 69

第二节 WFSD-3-P孔钻探施工过程 70

一、WFSD-3-P孔开孔钻进 70

二、WFSD-3-P孔一开钻进 70

三、WFSD-3-P孔二开钻进 71

四、WFSD-3-P孔三开钻进 71

五、WFSD -3-P孔四开钻进 72

第三节 WFSD-3-P孔取心钻进技术总结 73

第四节 WFSD-3-P孔钻探施工总结 74

第五章 WFSD-3孔钻探施工 75

第一节 WFSD-3孔总体施工情况 75

一、WFSD-3孔设计要求 75

二、WFSD-3孔地层情况 76

三、WFSD-3孔钻探装备 76

四、WFSD-3孔钻探任务完成情况 77

五、WFSD-3孔钻探施工进展情况 79

第二节 WFSD-3孔一开钻进 80

第三节 WFSD-3孔二开钻进 80

第四节 WFSD -3孔三开钻进 81

一、施工概况 81

二、三开取心钻进 81

三、处理钻铤脱扣事故 82

四、试下套管和处理卡套管事故 83

五、侧钻出新孔和下φ168mm套管 83

第五节 WFSD-3孔四开钻进 84

一、施工概况 84

二、处理埋钻事故和侧钻 85

第六节 WFSD-3孔五开钻进 86

一、施工概况 86

二、五开取心钻进 86

三、下φ89mm尾管 86

第七节 WFSD-3孔六开钻进和完井 86

第八节 WFSD-3孔的泥浆技术及应用 87

一、WFSD-3孔泥浆体系设计思路 87

二、WFSD-3孔的泥浆体系 88

三、WFSD-3孔现场泥浆性能的维护 88

第九节 WFSD-3孔钻探施工总结 89

第六章 WFSD-4孔钻探施工 91

第一节 WFSD-4孔总体施工情况 91

一、WFSD-4孔设计要求 91

二、WFSD-4孔地层情况 92

三、WFSD-4孔井场建设与钻探装备 93

四、WFSD-4孔钻探任务完成情况 95

五、WFSD-4孔钻探施工进展情况 97

第二节 WFSD-4孔导管施工 98

第三节 WFSD-4孔一开钻进 99

一、施工概况 99

二、WFSD-4孔一开全面钻进 99

三、一开钻井液体系 101

四、修孔 101

五、一开下套管及固井 101

第四节 WFSD -4孔二开钻进 102

一、施工概况 102

二、WFSD -4孔二开定向钻进 102

三、WFSD-4孔二开取心钻进 107

四、活动套管的应用 107

五、二开钻井液体系与维护 108

六、二开下套管及固井 109

第五节 WFSD-4孔三开钻进 109

一、三开WFSD-4井段取心钻进 109

二、三开WFSD-4井段取心钻进的井内事故 112

三、三开WFSD-4-S1井段取心钻进 114

四、三开WFSD-4-S2井段钻进 118

五、三开WFSD-4-S3井段钻进 119

六、三开WFSD-4-S4井段钻进 120

七、三开钻井液体系与维护 121

八、三开下套管及固井 122

第六节 WFSD -4孔四开钻进 123

一、四开WFSD-4-S4井段钻进 123

二、四开WFSD-4-S5井段钻进 124

三、四开WFSD-4-S6井段钻进 126

四、四开钻井液体系与维护 127

五、切割与回收φ168.3 mm套管 128

六、侧钻产生三开二井眼 130

第七节 WFSD-4孔三开二钻进施工 130

一、三开二WFSD-4-S7井段钻进 130

二、三开二WFSD-4-S8井段钻进 132

三、缩径带扩孔 133

四、三开二钻井液体系与维护 134

五、三开二下套管及固井 135

第八节 WFSD -4孔四开二钻进施工 136

一、四开二WFSD-4-S8井段钻进 136

二、四开二钻井液体系与维护 137

第九节 完井施工 138

一、施工概况 138

二、洗井替浆 138

三、测斜、射孔和捞渣 138

四、井口装置 140

第十节 WFSD-4孔钻探施工总结 140

第七章 汶川地震断裂带科学钻探项目的钻探施工技术 142

第一节 地层条件和钻探技术难题 142

一、龙门山断裂带的地层条件 142

二、钻探施工过程中遇到的复杂情况 144

第二节 螺杆马达-液动锤-长半合管取心钻进方法 146

一、最初的取心钻进方案 146

二、第一次方案改变 146

三、顶驱-绳索取心钻进方法在WFSD -2孔中应用的情况 147

四、孔底动力取心钻进方法在WFSD-2孔中应用的情况 148

五、螺杆马达-液动锤-长半合管取心钻进方法在WFSD -4孔中的应用 149

第三节 破碎地层取心技术 151

一、取心钻具结构 151

二、取心钻头结构 154

三、超长半合管 161

四、多变地层普适性卡簧 163

五、技术展望 168

第四节 强蠕变地层钻进技术 169

一、WFSD-1孔的缩径卡钻问题 169

二、WFSD -4孔的缩径卡钻问题 171

三、强蠕变地层钻孔缩径和卡钻机理分析 172

四、强蠕变地层钻进工艺措施 175

第五节 钻井液技术 177

一、钻井液技术难点 177

二、钻井液体系的设计要求 177

三、钻井液体系的选用 178

四、钻井液体系的应用与演化 178

第六节 定向钻进技术在汶川地震科学钻探项目中的应用 183

一、汶川地震科学钻探项目中定向钻进技术应用概况 183

二、项目中采用定向钻进技术介绍 184

三、几种定向钻进方法比较 188

第七节 复杂地层小间隙下套管固井工艺 189

一、φ108mm小间隙地质套管固井工艺 190

二、低压漏失层φ168.3 mm石油套管固井工艺 191

三、φ139.7 mm小间隙无接箍尾管固井工艺 194

四、强缩径地层下套管固井工艺 199

第八节 套管开窗技术 201

一、套管开窗的作用 201

二、套管开窗侧钻技术 201

三、套管开窗侧钻技术在WFSD施工现场的应用 204

四、套管开窗井后续作业注意事项 207

五、结论 208

第八章 深孔取心钻进用高转速顶驱钻机 209

第一节 问题的提出 209

第二节 钻机研制的工程条件 209

第三节 液压顶驱取心钻机的研制及应用 210

一、深孔取心钻机技术路线的确定 210

二、液压顶驱取心钻机总体方案 213

三、液压顶驱取心钻机的工程应用 217

第四节 电驱动顶驱钻机的研制与应用 220

一、深孔取心钻机改造思路 220

二、深孔取心钻机改造方案 220

三、交流变频顶驱钻机的工程应用 224

第五节 结语 225

第九章 汶川地震断裂带科学钻探项目的钻探施工组织管理 226

第一节 汶川地震断裂带科学钻探（WFSD）项目组织管理机构及管理方式 226

第二节 科学钻探与科学测井课题的组织实施 226

第三节 课题实施参加单位 227

第四节 钻探施工的组织管理 228

一、钻探施工队伍选择 228

二、钻探施工组织管理模式 228

三、承包制合同的钻探施工管理 229

四、日费制合同的钻探施工管理 230

第五节 经验和体会 232

参考文献 234