本書是關於介紹“復雜地質條件下深井超深井鑽井技術”的教學用書。全書共分八章,主要內容包括:復雜地層孔隙壓力評估技術、復雜深井超深井井身結構及套管柱優化設計、高陡構造防斜打快理論和技術、復雜深井井壁穩定理論和技術等內容。
　　本書既可作為現場中**鑽井技術人員的培訓教材使用,也可供鑽井科研人員及高等院校有關專業師生參考。

本書以中國石油天然氣集團公司“九五”重大科技工程項目研究成果為 基本素材編寫而成,繫統反映了“復雜地質條件下深井超深井鑽井技術”的 關鍵內容及其研究進展。全書共分八章,主要內容包括:復雜地層孔隙壓力評 估技術、復雜深井超深井井身結構及套管柱優化設計、高陡構造防斜打快理 論和技術、復雜深井井壁穩定理論和技術、地層可鑽性評價與鑽頭選型技術 、深井高效破岩及鑽井參數優選技術、深井鑽井液技術以及深井鑽井裝備與 工具等內容。這些技術內容注重理論聯繫實際,既新穎又實用,便於廣大讀者 學習與應用。 本書既可作為現場中高級鑽井技術人員的培訓教材使用,也可供鑽井科 研人員及高等院校有關專業師生參考。

第一章　地層孔隙壓力及其評估技術
第一節　異常地層孔隙壓力及其形成機理
一、地層孔隙壓力
二、有效應力定理
三、異常高壓形成機制
四、異常高壓形成機制的分類
第二節　傳統地層壓力確定方法及評價
一、概述
二、地層孔隙壓力確定方法分類
三、傳統測井資料檢測地層孔隙壓力方法
四、地震速度資料預測地層孔隙壓力傳統方法
第三節　地層壓力確定方法發展概況
一、發展背景
二、國外*新發展概況
三、新方法的理論基礎與基本思路
第四節　上覆岩層壓力梯度合理計算及擬合方法
一、密度測井資料處理方法
二、上覆岩層壓力梯度計算
三、上覆岩層壓力梯度曲線的擬合方法
四、應用案例
第五節　測井資料檢測地層孔隙壓力模型研究與應用
一、利用聲速檢測欠壓實泥岩異常高壓的簡易方法與應用
二、適用於砂泥地層孔隙壓力的綜合解釋方法
第六節　層速度預測地層孔隙壓力模型及其應用
一、概述
二、單點算法模型建立
三、層速度預測地層孔隙壓力綜合算法模型
第七節　地層壓力隨鑽監測方法研究
一、dc指數法
二、岩石強度法
第二章　井身結構及套管柱優化設計
第一節　概述
第二節　井身結構優化設計方法
一、井身結構設計數學模型及設計方法
二、國外復雜深井超深井套管和鑽頭繫列的特點
三、對**新增井身結構方案的建議
第三節　套管柱優化設計模型
第四節　套管柱載荷計算方法
一、套管柱內壓力計算方法
二、套管柱外壓力計算方法
三、套管柱軸向力計算方法
第五節　套管柱強度計算方法
一、安全繫數和設計繫數的關繫
二、套管柱的雙軸強度設計方法
三、套管柱的三軸應力強度設計方法
四、套管柱強度計算方法討論
五、溫度對套管強度的影響
第六節　套管柱優化設計軟件簡介
一、輸人數據的分類與組織結構
二、支持混合單位制
三、套管數據庫和材料性能數據庫
四、套管柱強度設計流程
五、組成軟件的主要模塊
六、套管柱優化設計計算軟件的主要功能
第七節　工程案例分析
一、柯深101井套管設計方案的校核
二、瑪深1井套管設計方案的校核
第三章　防斜打快理論和技術
第一節 鑽柱運動學
一、鑽柱可能的運動形式
二、鑽柱產生進動的原因
三、鑽柱反轉運動的判據
四、鑽柱渦動參數分析
第二節　動力學防斜理論和技術
一、靜力學防斜理論和技術
二、動力學防斜理論
三、光鑽鋌鑽具組合的準動態分析
四、光鑽鋌大鑽壓防斜打快的動力學特性
五、鑽壓控制準則
六、現場應用案例
第三節　偏軸組合防斜打快技術
一、繫統結構與工作原理
二、偏軸組合結構和參數優化設計
三、現場應用案例
第四節 “剛柔”鑽具組合防斜打快技術
一、“剛柔”鑽具組合
二、BHA數值分析
三、現場試驗
四、主要結論
第五節 井下動力鑽具防斜打快技術
一、井下動力復合鑽進的優點
二、底部鑽具組合
三、注意事項
四、現場應用
五、彎外殼動力鑽具復合鑽進技術
第四章 井壁穩定理論和技術
第一節 地應力測量技術及其分布規律
一、地應力的概念及表示方法
二、現場水力壓裂試驗法測定地應力
三、聲發射凱塞爾效應法測定地應力
第二節 準噶爾盆地地層力學參數的三軸試驗
一、岩樣的制備
二、試驗設備
三、試驗過程
四、試驗結果及數據處理
第三節 地層破裂壓力和坍塌壓力的計算方法
一、井周圍岩的應力狀態
二、地層破裂壓力計算模型
三、地層剪切坍塌壓力計算模式
四、均勻地應力條件下井眼塑性變形位移計算模式
五、準噶爾盆地地層坍塌壓力及破裂壓力剖面
第四節 井壁穩定性鑽前預測技術
一、相似構造選擇
二、聲波測井數據聚類分層
三、層速度偏差校正
四、層速度單因素鑽前井壁穩定預測模型與應用
五、層速度鑽前井壁穩定預測神經網絡模型與應用
六、現場應用
第五章 地層可鑽性評價與鑽頭選型技術
第一節 概述
第二節 地層力學參數測井評價技術
一、基本原理
二、縱、橫波速度的計算方法
三、地層力學特性參數計算方法
第三節 實鑽數據利用技術
一、基本概念
二、實鑽地層可鑽性評估方法
三、計算注意事項
第四節 鑽頭選型與使用效益評價技術
一、鑽頭選型技術
二、利用地層微可鑽性繫數進行鑽頭選型技術
三、鑽頭使用效益評價技術
第五節 地層抗鑽特性綜合評價計算軟件
第六節 工程案例分析
一、地層力學參數測井評價及鑽頭選型
二、地層可鑽性實鑽評價及鑽頭選型
三、鑽頭綜合評價
第六章 高效破岩及鑽井參數優選技術
第一節 概述
第二節 深井大直徑井段高效破岩及洗井技術
一、大直徑井段的鑽井技術問題
二、大直徑井段高效破岩及洗井技術
第三節 深部井段高效破岩技術
一、深部井段的鑽井技術問題
二、深部井段高效破岩技術
第四節 深井鑽井參數優選技術
一、深井鑽井參數優選遇到的問題
二、深井鑽井參數優選技術及其應用
第七章 鑽井液技術
第一節 深井高密度水基鑽井液
一、深井高密度鑽井液體繫的設計與處理劑優選
二、甲酸鉀-石灰高密度聚合物鑽井液體繫
三、甲酸鹽高密度聚合物鑽井液體繫
四、高密度鑽井液體繫流變性、造壁性、熱穩定性、抗污染能力的控制因素與作用機理
五、深井低壓高滲地層防止壓差卡鑽技術
第二節 保持井壁穩定的鑽井液技術
一、保持井眼穩定的安全鑽井液密度
二、穩定井壁的封堵原理與技術
三、硬脆性破碎地層封堵實驗研究
四、穩定井壁的鑽井液抑制原理與技術
第三節 深井鑽井液腐蝕與防腐技術
一、腐蝕評價方法
二、滾子爐腐蝕速率測定法
三、鑽井液腐蝕類型、腐蝕過程與機理
四、H2S腐蝕
五、腐蝕的化學控制
六、不同鑽具與管材的防腐技術
第八章 深井鑽井裝備與工具
第一節 DQ-60P頂部驅動鑽井裝置
一、DQ-60P頂驅的結構組成與工作原理
二、DQ-60P頂驅的主要技術參數
三、DQ-60P頂驅的主要技術特點
四、總裝調試與現場應用情況
五、主要結論
第二節 PSZ75型液控盤式剎車繫統
一、概述
二、繫統結構原理
三、繫統主要功能特點
第三節 FZ28-105液壓防噴器
一、概述
二、解決的主要技術關鍵
三、FZ28-105閘板防噴器的用途及適用範圍
四、FZ28-105閘板防噴器性能參數
五、技術水平、現場使用及應用前景
第四節 深井渦輪鑽具
一、WZ繫列深井渦輪鑽具
二、新型復式渦輪鑽具
第五節 新型高效鑽頭
一、適用於深井的鑽頭特點
二、深井金剛石鑽頭技術
三、金剛石鑽頭新制造工藝
四、深井金剛石鑽頭的設計和現場應用
第六節 深井固井工具
一、SZ-I型隨位自動脫掛尾管懸掛器
二、SJ-A型注水泥分級箍
三、ZG-I型自灌自鎖套管浮箍
四、自通徑分級注水泥接箍
五、踫壓式內插注水泥器
六、固井施工監測繫統
第七節 防漏堵漏器具
一、漏層位置測定儀
二、波紋管堵漏技術
第八節 液動衝擊器的研制與應用
一、液動衝擊器設計原則
二、液動衝擊器結構設計
三、衝擊器工作原理
四、結構設計分析
五、設計鑽井參數及性能參數
六、現場試驗及分析
第九節 套管防磨與減扭工具
一、FMX防磨接頭結構和工作原理
二、FMJ防磨接頭結構和工作原理
三、防磨接頭的性能特點
四、應用情況
第十節 智能膨脹儀
一、智能膨脹儀的結構
二、智能膨脹儀的性能
三、智能膨脹儀的應用
參考文獻