《頁巖氣鉆完井技術(shù)》主要從頁巖氣井鉆井設(shè)計、鉆頭與鉆具組合、欠平衡壓力鉆井、井壁穩(wěn)定性與控制技術(shù)、鉆井液與儲層保護、井眼軌跡測量與控制、水平井降摩減阻工藝和工具、固井與完井、鉆井井控技術(shù)、棄井工藝和技術(shù)、頁巖氣開發(fā)的降本增效等方面,系統(tǒng)介紹頁巖氣水平井鉆完井技術(shù)。《中國能源新戰(zhàn)略頁巖氣出版工程》包括頁巖氣地質(zhì)理論與勘探評價、頁巖氣地球物理勘探方法與技術(shù)、頁巖氣開發(fā)工程與技術(shù)、頁巖氣技術(shù)經(jīng)濟與環(huán)境政策等4卷20分冊。叢書對頁巖氣產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)理論、方法及技術(shù)等進行了全面系統(tǒng)的梳理、闡述與討論。
《中國能源新戰(zhàn)略頁巖氣出版工程》策劃于國家《能源發(fā)展十二五規(guī)劃》及《頁巖氣發(fā)展規(guī)劃(20112015 年)》公布之時,跨越十二五到十三五,契合新發(fā)布的《頁巖氣發(fā)展規(guī)劃(20162020 年)》。這套叢書的出版希望能從國家層面為我國能源政策提供決策參考,為我國頁巖氣的大規(guī)模、高質(zhì)量開發(fā)利用提供助推燃料,為中國能源生產(chǎn)與消費革命提供政策輿論支持。叢書的出版得到了國內(nèi)頁巖氣領(lǐng)域?qū)<业闹С,叢書編委包括:中國科學(xué)院趙鵬大院士、戴金星院士、金之鈞院士,中國工程院康玉柱院士、胡文瑞院士推薦作序;張金川教授任叢書主編;張大偉、董寧、董本京任叢書副主編。叢書獲國家出版基金年檢優(yōu)秀,得到上海市新聞出版專項、上海高校服務(wù)國家重大戰(zhàn)略出版工程資助。《頁巖氣鉆完井技術(shù)》一書為《中國能源新戰(zhàn)略頁巖氣出版工程》第13分冊。
隨著我國國民經(jīng)濟持續(xù)高速發(fā)展,對能源的剛性需求持續(xù)攀升。1993年我國生產(chǎn)原油總量已遠遠不能滿足市場需求,因而從石油出口國變?yōu)槭瓦M口國。此外,我國的能源消費結(jié)構(gòu)很不合理,2013年煤炭消費占比67.5%,石油消費占比17.8%,天然氣消費占比5.1%,其余為核能、水電能、風(fēng)能等。煤炭消費占比是全世界最高的。作為清潔能源的天然氣消費占比與世界平均占比23.7%相比,差距巨大,與我國的規(guī)劃目標12%相比也有相當(dāng)大的距離。進入21世紀以來,非常規(guī)油氣勘探開發(fā)在全球范圍內(nèi)取得重要突破,以頁巖氣為代表的非常規(guī)油氣成為油氣發(fā)展的重要領(lǐng)域。美國是最早開展頁巖氣研究和勘探開發(fā)的國家。1981年,美國成功對Barnett頁巖實施大規(guī)模壓裂,實現(xiàn)了真正的頁巖氣突破。2000年,美國頁巖氣產(chǎn)量占美國天然氣總產(chǎn)量的2%,到2012年該比例已經(jīng)上升到了近40%。我國非常規(guī)油氣資源豐富,加快非常規(guī)油氣資源的開發(fā)利用,對于緩解我國能源壓力、提高我國的能源保障能力、改善一次性能源消費結(jié)構(gòu),具有重要意義。中國南方廣大地區(qū)海相地層中發(fā)育的優(yōu)質(zhì)烴源巖是國內(nèi)頁巖氣勘探的重要目標,專家初步估計頁巖氣資源量大約301012m3。本書主要從頁巖氣井鉆井設(shè)計、鉆頭與鉆具組合、欠平衡壓力鉆井、井壁穩(wěn)定性與控制技術(shù)、鉆井液與儲層保護、井眼軌跡測量與控制、水平井降摩減阻工藝和工具、固井與完井、鉆井井控技術(shù)、棄井工藝和技術(shù)、頁巖氣開發(fā)的降本增效等方面,系統(tǒng)介紹頁巖氣水平井鉆完井技術(shù)。本書編寫過程中得到了相關(guān)單位領(lǐng)導(dǎo)、專家的大力支持和幫助,引用了相關(guān)機構(gòu)和專家的部分數(shù)據(jù)和資料,董本京專家對本書的章節(jié)目錄、結(jié)構(gòu)編排、基本素材等方面提供了重要幫助,在此向董本京、申瑞臣、耿東士、程曉年、史懷忠等領(lǐng)導(dǎo)和專家表示衷心的感謝!由于本書涉及知識面較廣,數(shù)據(jù)較多,編寫難度很大,加之作者水平所限,書中不可避免出現(xiàn)疏漏和不足之處,懇請讀者批評指正。
《中國能源新戰(zhàn)略頁巖氣出版工程》叢書主編張金川教授,第376 次香山科學(xué)會議(中國頁巖氣資源基礎(chǔ)及勘探開發(fā)基礎(chǔ)問題)、頁巖氣國際學(xué)術(shù)研討會等會議的執(zhí)行主席,中國較早開始引進并系統(tǒng)研究我國頁巖氣的學(xué)者!俄搸r氣鉆完井技術(shù)》編著者劉猛,中國石油勘探開發(fā)研究院。
第1章頁巖氣藏鉆井技術(shù)特點及關(guān)鍵技術(shù)001
1.1頁巖氣藏的特點003
1.2頁巖氣鉆完井技術(shù)現(xiàn)狀004
1.3頁巖氣鉆井技術(shù)特點與難點007
1.4頁巖氣鉆井關(guān)鍵技術(shù)010
1.4.1井壁穩(wěn)定技術(shù)010
1.4.2井眼軌跡優(yōu)化設(shè)計和控制技術(shù)011
1.4.3下套管與固井技術(shù)012
1.4.4降摩阻技術(shù)018
1.4.5井眼清洗技術(shù)018
1.4.6優(yōu)化鉆具組合019
1.4.7完井技術(shù)019
1.5水平井對頁巖氣開發(fā)的重要性021
1.5.1水平井對頁巖氣開發(fā)的必要性021
1.5.2水平井開發(fā)現(xiàn)狀和開發(fā)效果022
1.6頁巖氣水平井分類022
1.6.1單個水平井022
1.6.2叢式水平井024
1.6.3多分支井025
1.6.4大位移水平井026
1.7頁巖氣水平井的鉆井難點032
1.7.1頁巖氣藏井壁垮塌嚴重032
1.7.2巖屑床的存在032
1.7.3頁巖氣水平井鉆井難點033
1.8頁巖氣水平井關(guān)鍵技術(shù)034
第2章頁巖氣井鉆井設(shè)計037
2.1鉆井設(shè)計包括的內(nèi)容038
2.2鉆井設(shè)計的考慮因素038
2.3井身結(jié)構(gòu)設(shè)計039
2.4叢式井設(shè)計039
2.5水平井設(shè)計042
2.5.1水平井設(shè)計原則042
2.5.2水平井設(shè)計流程043
2.5.3水平井井眼軌跡設(shè)計045
2.5.4鉆具組合設(shè)計050
2.5.5鉆井液設(shè)計050
2.5.6固井與完井設(shè)計051
2.6欠平衡與氣體鉆井設(shè)計052
2.7測量要求052
VVI第3章鉆頭與鉆具組合053
3.1鉆頭優(yōu)選054
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