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第1章 石油的生成、勘探与利用 1

1.1石油与天然气 1

1.1.1石油的组成 1

1.1.2石油的物理化学性质 2

1.1.3天然气 3

1.2油气藏的生成与运移 3

1.2.1石油与天然气的生成 3

1.2.2油气藏的生成 5

1.2.3中国的油气田 7

1.3油气勘探 8

1.3.1地质调查法 9

1.3.2地球物理法 9

1.3.3油气遥感技术 10

1.3.4钻井勘探法 10

1.4油气井钻采技术 12

1.4.1油气井钻井技术 12

1.4.2油气田开采技术 12

1.5油气集输、管道输送与储存 13

1.5.1油田集输技术 13

1.5.2油气管道输送与储存 13

1.6石油的加工产品及应用 15

第2章 钻井工程设计 17

2.1钻井工程设计的基本原则 17

2.2钻井设计大纲 18

2.3钻井工程设计程序流程 19

2.4钻井工程设计的内容 19

2.4.1井位选择和地层压力预测 19

2.4.2设计时需收集的资料 20

2.4.3井眼轨迹设计 20

2.4.4井身结构设计 21

2.4.5钻井液设计 22

2.4.6钻头选择 23

2.4.7水力参数设计 23

2.4.8钻进参数设计 23

2.4.9固井工程设计 24

2.4.10钻机选择 26

2.4.11成本预算 27

第3章 钻井设备与工具 28

3.1石油钻机 28

3.1.1井场布局 28

3.1.2石油钻机的组成 29

3.1.3石油钻机的分类 36

3.1.4石油钻机的标准及基本参数 36

3.1.5新型石油钻机 39

3.1.6国内外石油钻机技术发展水平分析 46

3.2钻头 48

3.2.1钻头性能评价指标 48

3.2.2刮刀钻头 49

3.2.3牙轮钻头 52

3.2.4金刚石钻头 59

3.2.5石油钻头主要厂商 69

3.3钻柱 69

3.3.1钻柱的结构 70

3.3.2钻柱的受力 83

3.3.3钻柱强度设计 86

3.3.4钻柱的疲劳破坏 89

3.4钻井泵和钻井液净化设备 90

3.4.1往复泵 90

3.4.2离心泵 96

3.4.3钻井液净化设备 99

第4章 钻井液 103

4.1钻井液的定义和功能 103

4.2钻井液的组成和分类 103

4.2.1钻井液的组成 103

4.2.2钻井液的分类 104

4.3钻井液的性能 107

4.3.1密度 107

4.3.2钻井液的流变性 107

4.3.3钻井液的造壁性能及滤失量测量 109

4.3.4固相含量 110

4.3.5酸碱度 110

4.4油气层保护及完井液 111

4.4.1储层损害的主要原因及防止措施 111

4.4.2完井液 112

第5章 钻井技术 114

5.1影响机械钻速的因素分析 114

5.2小井眼钻井技术 115

5.2.1小井眼钻机 116

5.2.2小井眼钻井钻头 118

5.2.3井下马达系统 118

5.2.4液力加压系统 119

5.2.5小井眼打捞、震击技术 119

5.2.6小井眼连续取心技术 119

5.2.7小井眼水平井钻井系统 121

5.2.8小井眼钻井液 122

5.2.9小井眼完井技术 123

5.3钻直井技术 123

5.3.1井斜的危害 123

5.3.2井斜原因分析 124

5.3.3满眼钻具组合控制井斜 125

5.3.4钟摆钻具组合控制井斜 125

5.3.5动力学防斜打直理论 127

5.4定向钻井技术 127

5.4.1定向钻井的基本概念 127

5.4.2定向井的设计 134

5.4.3定向控制技术 137

5.5丛式井及多侧向分支井钻井技术 141

5.5.1丛式井 141

5.5.2多侧向井 142

5.6水平井钻井技术 143

5.6.1水平井的分类 144

5.6.2水平井的优点 144

5.6.3水平井钻井的难度及对策 146

5.6.4水平井轨道设计原则 148

5.6.5水平井钻井技术装备 148

5.6.6超短曲率半径水平钻井系统 150

5.6.7短曲率半径水平钻井系统 150

5.6.8中曲率半径钻井系统 151

5.6.9长曲率半径钻井系统 152

5.7大位移钻井技术 152

5.7.1大位移井的用途 152

5.7.2大位移井关键技术 153

5.7.3国外大位移井应用效果 157

5.7.4国内大位移井应用情况 157

5.8欠平衡钻井技术 159

5.8.1欠平衡钻井的优点及缺点 159

5.8.2欠平衡钻井类型 160

5.8.3欠平衡钻井必备条件 163

5.8.4欠平衡钻井工程设计的原则与步骤 164

5.8.5适合欠平衡钻井的地层 164

5.8.6井底负压值的设计 165

5.8.7欠平衡钻井常用设备 167

5.8.8欠平衡钻井井控技术 168

5.8.9欠平衡钻井参数设计 169

5.8.10欠平衡钻井液技术 171

5.8.11欠平衡井完井技术 172

5.9喷射钻井技术 172

5.9.1喷射钻井的工作原理 172

5.9.2喷射钻井的水力参数分析与设计 175

5.9.3喷射钻井的工作方式 181

5.10取心钻井技术 183

5.10.1概述 183

5.10.2取心工具的组成 184

5.10.3取心工具的类型 188

5.10.4取心工艺 192

第6章 随钻测量、随钻测井和地质导向 195

6.1随钻测量 195

6.2随钻测井 198

6.2.1随钻电阻率测井 198

6.2.2随钻声波测井 200

6.2.3深度测量 201

6.2.4成像测井 201

6.3地质导向 203

6.3.1地质导向钻井系统组成 204

6.3.2测传导向马达 204

6.3.3井场信息系统 206

6.3.4井下控制器 208

第7章 油气井压力控制 211

7.1井眼-地层压力系统 211

7.1.1地下各种压力的概念 211

7.1.2地层-井眼间压力平衡 212

7.2溢流与井控 213

7.2.1地层流体的侵入 213

7.2.2气侵下的气液两相流 213

7.2.3流体入侵与溢流 214

7.2.4溢流后的关井 215

7.2.5井控设备 216

7.3压井 219

7.3.1压井原理 219

7.3.2压井数据计算 220

7.3.3压井方法 222

第8章 固井与完井 224

8.1井身结构设计 224

8.1.1井身结构设计的原则 224

8.1.2井身结构组成 224

8.1.3井身结构的确定 225

8.2套管柱设计 226

8.2.1套管规范 226

8.2.2套管柱受力分析 227

8.2.3套管柱强度设计方法 229

8.3下套管 230

8.3.1套管柱附件 230

8.3.2准备工作 232

8.3.3下套管 232

8.4油井水泥 232

8.4.1基本要求 233

8.4.2油井水泥的分类 233

8.4.3水泥的外加剂 234

8.5注水泥 235

8.5.1注水泥设备 235

8.5.2注水泥工艺流程 235

8.5.3注水泥计算 236

8.5.4防止水泥浆凝固过程中的油、气、水窜 238

8.6固井质量检测和评价 239

8.7完井 240

8.7.1钻开油气层 240

8.7.2完井方式选择 240

8.7.3完井井口装置 244

第9章 钻井安全 247

9.1井喷失控及处理 247

9.1.1井喷事故的危害 247

9.1.2井喷的原因 248

9.1.3井喷的预防 248

9.1.4井喷前的预兆 250

9.1.5井喷事故的处理 250

9.1.6井喷事故实例分析 251

9.2井漏及处理 252

9.3卡钻及处理 253

9.3.1卡钻的类型、原因及预防 254

9.3.2卡钻事故的处理 255

9.4钻具事故及处理 255

9.5落物事故及处理 257

附录 258

参考文献 266