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第1章 深水钻井挑战 1

1.1深水钻井及其特点 2

1.1.1地层破裂压力窗口窄 2

1.1.2海底页岩的稳定性差 2

1.1.3浅层水流 3

1.1.4天然气水合物 4

1.1.5深水钻井设备 4

1.1.6深水钻井技术 5

1.1.7套管设计 9

1.1.8深水钻完井液技术 10

1.1.9深水固井技术 10

1.1.10深水完井技术 12

1.2深水钻、完井液技术挑战 13

1.2.1井壁稳定性差 13

1.2.2井眼清洁困难 15

1.2.3钻井液用量大 15

1.2.4钻井液密度 15

1.2.5天然气水合物 16

1.2.6钻井液低温流变性 16

1.2.7环境可接受性 18

第2章 钻井液低温流动性 19

2.1深水钻井液体系 19

2.1.1水基钻井液体系 19

2.1.2油基/合成基钻井液体系 20

2.1.3新型钻井液体系 21

2.2低温对钻井液性能影响 22

2.2.1流变性影响 22

2.2.2低温对钻井液密度的影响 23

2.3油包水钻井液低温流动性 24

2.3.1油包水钻井液的组成 25

2.3.2油包水钻井液低温流动性影响因素 34

2.4水基钻井液低温流动性 36

第3章 天然气水合物 39

3.1天然气水合物的物理特性、分类及结构 40

3.1.1天然气水合物的物理性质 40

3.1.2天然气水合物的分类 42

3.1.3天然气水合物的结构 44

3.2天然气水合物的生成机理 48

3.2.1天然气水合物生成的热力学条件 48

3.2.2天然气水合物生成的动力学研究 49

3.3天然气水合物评价方法 51

3.3.1常规的天然气水合物相平衡实验 52

3.3.2简易的水合物相平衡方法 57

3.3.3高压微量热仪评价深水钻井液气体水合物技术 59

3.4深水钻井液中天然气水合物防治 63

3.4.1天然气水合物对深水钻井工程的影响 63

3.4.2钻井液中天然气水合物的防治措施 65

第4章 深水完井液 69

4.1深水完井液体系 69

4.1.1完井液 69

4.1.2深水完井液特点 70

4.1.3深水完井液体系 72

4.2清洁盐水完井液 72

4.2.1盐水密度范围及单价 72

4.2.2盐水完井液特性 73

4.2.3盐水完井液基本选择标准 73

4.3卤盐盐水完井液的性能 74

4.3.1盐水的密度 74

4.3.2盐水的结晶点 75

4.3.3盐水完井液的洁净度 79

4.3.4盐水完井液与储层的配伍性 80

4.4甲酸盐完井液的特点和性能 81

4.4.1甲酸盐完井液特点 81

4.4.2甲酸盐完井液性能 87

4.5盐水完井液现场施工及要求 89

4.5.1盐水的配制 89

4.5.2盐水的净化过滤 94

4.6完井液的腐蚀与防护措施研究 96

4.6.1腐蚀评价方法 96

4.6.2试验前试件处理 96

4.6.3腐蚀试验 97

4.6.4试验后试件处理 97

4.6.5腐蚀试验结果处理 98

4.7完井作业中的健康、安全与环境保护 98

4.7.1生物毒性的国内外研究概况 98

4.7.2发光细菌法 101

4.8完井作业中的安全措施 104

4.8.1高压油气井完井作业措施 104

4.8.2防火、防爆 107

4.8.3完井作业中的井控措施 107

4.8.4压井方法 107

4.8.5常规压井 107

4.8.6特殊压井方法 108

4.8.7井控措施 109

4.8.8酸化、压裂作业安全制度 110

4.9含有硫化氢气体完井作业的安全措施 110

4.9.1硫化氢气体的危害 111

4.9.2防护措施 113

4.9.3防护装备要求 113

4.9.4测试设备抗硫化氢性能要求 113

4.9.5压井液性能要求 114

4.9.6含硫化氢气体完井作业安全措施 114

4.9.7测试作业措施 115

4.9.8硫化氢中毒的抢救与治疗 117

4.10溴盐盐水完井液的HSE 117

4.10.1溴盐盐水的毒性 117

4.10.2高密度溴盐盐水完井液的安全施工 118

4.10.3溴盐完井液的回收 119

4.11完井作业中的环境保护 119

4.11.1国家相关法律法规 119

4.11.2完井作业中的主要污染源及其污染物与危害 119

4.11.3完井作业中的污染源处理及排放控制 120

4.11.4溢油或油污排海后的应急措施 120

4.11.5试油作业的防污要点 120

4.11.6化学消油剂的使用 121

第5章 油气层保护技术 122

5.1油气层损害机理 123

5.1.1油气层潜在损害因素 123

5.1.2外因作用下引起的油气层损害 128

5.1.3气藏特殊损害 134

5.2钻井液、完井液造成油气层损害因素分析 135

5.2.1钻井液滤液对油气层的损害 135

5.2.2钻井液、完井液固相的损害 139

5.2.3钻井液、完井液性能及工程措施对油气层损害程度的影响及预防措施 141

5.3保护油气层的钻井液、完井液技术 143

5.3.1屏蔽暂堵技术 144

5.3.2理想充填技术 146

5.3.3无渗透成膜技术 147

第6章 钻井液性能测试 149

6.1水基钻井液性能测试 149

6.1.1钻井液密度 149

6.1.2黏度和切力 151

6.1.3钻井液的滤失性能 152

6.1.4钻井液的水、油和固相含量 156

6.1.5含砂量 159

6.1.6亚甲基蓝容量 159

6.1.7钻井液的pH值 161

6.1.8钻井液的碱度和石灰含量 164

6.1.9钻井液滤液分析 166

6.2油基钻井液性能测试 168

6.2.1油基钻井液水、油和固相含量 169

6.2.2化学分析 173

6.2.3油基钻井液电稳定性 176

附录 177

参考文献 188