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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