本書以我國*深水平井——塔中862H井為例，重點(diǎn)論述塔中Ⅰ號氣田碳酸鹽巖超深水平井鉆井綜合配套技術(shù)。本書從塔中Ⅰ號氣田的工程實(shí)踐出發(fā)，總結(jié)歸納勘探過程中對該氣田的地質(zhì)認(rèn)識和遇到的工程難題，給出該氣田的孔隙壓力、坍塌壓力和破裂壓力剖面預(yù)測方法，分析塔中Ⅰ號氣田的地層壓力分布規(guī)律。根據(jù)多口超深水平井的創(chuàng)新實(shí)踐，分析總結(jié)了塔中碳酸鹽巖超深水平井鉆井綜合配套技術(shù)，包括井身結(jié)構(gòu)與套管柱優(yōu)化設(shè)計(jì)方法、井眼軌道優(yōu)化與軌跡控制技術(shù)、鉆井液優(yōu)化技術(shù)、控壓鉆井技術(shù)、綜合提速技術(shù)等。
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目錄
前言
第1章 塔中Ⅰ號氣田地質(zhì)概況與鉆井難點(diǎn)分析 1
1.1 塔中Ⅰ號氣田碳酸鹽巖地層地質(zhì)概況 1
1.1.1 塔中Ⅰ號氣田基本情況 1
1.1.2 塔中Ⅰ號氣田地質(zhì)特征 2
1.1.3 塔中Ⅰ號氣田儲層特征 9
1.1.4 塔中Ⅰ號氣田儲層壓力溫度系統(tǒng) 14
1.1.5 塔中Ⅰ號氣田儲層流體特征 14
1.2 塔中碳酸鹽巖井型的選擇與鉆井工程難點(diǎn)分析 16
1.2.1 塔中碳酸鹽巖高效開發(fā)井型的選擇 16
1.2.2 塔中碳酸鹽巖超深水平井鉆井工程難點(diǎn)分析 18
參考文獻(xiàn) 20
第2章 塔中碳酸鹽巖油氣田地層壓力評估 22
2.1 塔中碳酸鹽巖油氣田地層壓力特征分析及評估方法 22
2.1.1 塔中碳酸鹽巖油氣田地層壓力特征分析 22
2.1.2 地層壓力評估方法 23
2.2 塔中碳酸鹽巖油氣田地層壓力的評估方法 26
2.2.1 地層孔隙壓力的確定方法 26
2.2.2 地層破裂壓力的確定方法 29
2.2.3 地層坍塌壓力的確定方法 30
2.2.4 巖石力學(xué)參數(shù)及地應(yīng)力解釋 33
2.2.5 地層三壓力確定方法的驗(yàn)證 37
2.3 塔中碳酸鹽巖油氣田地層壓力分布規(guī)律 39
2.3.1 塔中Ⅰ區(qū)地層壓力分布規(guī)律 39
2.3.2 塔中Ⅱ區(qū)地層壓力分布規(guī)律 41
2.3.3 塔中Ⅲ區(qū)地層壓力分布規(guī)律 42
2.3.4 塔中862H井地層壓力預(yù)測 44
參考文獻(xiàn) 46
第3章 塔中超深水平井井身結(jié)構(gòu)與套管柱優(yōu)化設(shè)計(jì) 47
3.1 塔中碳酸鹽巖超深水平井井身結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì) 47
3.1.1 塔中超深水平井井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則及所需基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 47
3.1.2 塔中碳酸鹽巖超深水平井裸眼段長度的確定 49
3.1.3 塔中碳酸鹽巖超深水平井井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法 50
3.1.4 塔中碳酸鹽巖超深水平井井身結(jié)構(gòu)類型及其優(yōu)化 56
3.2 塔中碳酸鹽巖超深水平井套管柱設(shè)計(jì) 62
3.2.1 塔標(biāo)Ⅲ井身結(jié)構(gòu)套管柱有效外壓力的分析與計(jì)算 62
3.2.2 塔標(biāo)Ⅲ井身結(jié)構(gòu)套管柱強(qiáng)度校核分析與設(shè)計(jì) 66
3.2.3 塔標(biāo)Ⅲ井身結(jié)構(gòu)套管柱優(yōu)化設(shè)計(jì) 75
3.3 塔標(biāo)Ⅲ井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與套管柱設(shè)計(jì)實(shí)例分析 85
3.3.1 塔中862H井基本情況 85
3.3.2 塔中862H井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 86
3.3.3 塔中862H井套管柱強(qiáng)度設(shè)計(jì) 94
3.3.4 塔中862H井設(shè)計(jì)效果分析 97
3.4 塔標(biāo)Ⅲ井身結(jié)構(gòu)應(yīng)用效果分析 100
3.4.1 塔標(biāo)Ⅲ井身結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn) 100
3.4.2 塔標(biāo)Ⅲ井身結(jié)構(gòu)應(yīng)用效果 102
3.4.3 創(chuàng)造的鉆井技術(shù)指標(biāo) 102
3.4.4 井身結(jié)構(gòu)優(yōu)化經(jīng)濟(jì)效益分析 103
參考文獻(xiàn) 104
第4章 塔中碳酸鹽巖超深水平井軌道設(shè)計(jì)與軌跡控制 105
4.1 塔中碳酸鹽巖超深水平井井眼軌道優(yōu)化設(shè)計(jì) 105
4.1.1 水平井井眼軌道類型 105
4.1.2 塔中碳酸鹽巖超深水平井井眼軌道類型優(yōu)選 110
4.1.3 塔中碳酸鹽巖超深水平井井眼軌道參數(shù)優(yōu)化 121
4.2 塔中碳酸鹽巖超深水平井井眼軌跡控制技術(shù) 125
4.2.1 塔中碳酸鹽巖超深水平井井眼軌跡控制難點(diǎn)分析 126
4.2.2 塔中碳酸鹽巖超深水平井底部鉆具組合優(yōu)化 126
4.2.3 塔中碳酸鹽巖超深水平井導(dǎo)向工具與隨鉆儀器 134
4.2.4 塔中碳酸鹽巖超深水平井井眼軌跡控制工藝 138
4.2.5 塔中碳酸鹽巖超深水平井降摩阻減扭矩技術(shù) 140
參考文獻(xiàn) 144
第5章 塔中碳酸鹽巖超深水平井鉆井液優(yōu)化技術(shù) 145
5.1 塔中碳酸鹽巖超深水平井鉆井液體系評價 145
5.1.1 塔中碳酸鹽巖超深水平井各層位復(fù)雜情況 145
5.1.2 塔中碳酸鹽巖超深水平井常用鉆井液體系及優(yōu)缺點(diǎn)分析 146
5.2 塔中碳酸鹽巖超深水平井鉆井液性能優(yōu)化 147
5.2.1 塔中碳酸鹽巖超深水平井三疊系和二疊系井壁穩(wěn)定鉆井液技術(shù) 147
5.2.2 塔中碳酸鹽巖超深水平井儲層保護(hù)鉆井液技術(shù) 161
5.2.3 塔中碳酸鹽巖超深水平井低土相弱凝膠抗高溫水基鉆井液體系 166
5.2.4 塔中碳酸鹽巖超深水平井堵漏鉆井液技術(shù) 174
參考文獻(xiàn) 178
第6章 塔中碳酸鹽巖超深水平井控壓鉆井技術(shù) 179
6.1 塔中碳酸鹽巖地層控壓鉆井技術(shù)應(yīng)用概述 179
6.2 控壓鉆井基本概念和技術(shù)特征 182
6.2.1 控壓鉆井基本概念 182
6.2.2 控壓鉆井分類 184
6.2.3 控壓鉆井基本裝備 185
6.2.4 控壓鉆井配套技術(shù) 189
6.3 高溫高壓超深水平井ECD計(jì)算模型 195
6.3.1 循環(huán)期間水平井井筒溫度場模型 195
6.3.2 高溫高壓鉆井液當(dāng)量靜態(tài)密度模型 200
6.3.3 高溫高壓鉆井液流變性預(yù)測模型 204
6.3.4 巖屑濃度對ECD影響研究 209
6.3.5 高溫高壓ECD模型計(jì)算實(shí)例 210
6.4 控壓鉆井關(guān)鍵參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì) 211
6.4.1 控壓鉆井泥漿密度和回壓值優(yōu)化設(shè)計(jì) 212
6.4.2 控壓鉆井起下鉆泥漿帽優(yōu)化設(shè)計(jì) 220
6.5 控壓鉆井工藝設(shè)計(jì)及復(fù)雜情況預(yù)案 225
6.5.1 控壓鉆井正常作業(yè)流程 225
6.5.2 溢流、漏失、噴漏同存復(fù)雜情況的處理措施 229
6.5.3 裝備失效復(fù)雜情況處理措施 230
6.5.4 控壓鉆井終止條件 231
參考文獻(xiàn) 232
第7章 塔中碳酸鹽巖超深水平井綜合提速技術(shù) 233
7.1 碳酸鹽巖鉆井鉆頭選型分析 233
7.1.1 碳酸鹽巖鉆井鉆頭選型方法研究 233
7.1.2 塔中碳酸鹽巖地層鉆頭選型實(shí)例分析 238
7.2 碳酸鹽巖超深水平井水力參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì) 251
7.2.1 碳酸鹽巖超深水平井循環(huán)壓耗的計(jì)算 252
7.2.2 碳酸鹽巖超深水平井螺桿鉆具壓耗計(jì)算 261
7.2.3 碳酸鹽巖超深水平井最優(yōu)排量的確定 265
7.2.4 塔中862H碳酸鹽巖超深水平井水力參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)例 272
7.3 碳酸鹽巖鉆井提速技術(shù) 279
7.3.1 水力旋沖提速技術(shù) 279
7.3.2 “PDC+高溫螺桿”復(fù)合提速技術(shù) 282
參考文獻(xiàn) 285
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