内容简介
《油气井工程科技新技术》涵盖油气井工程的多个前沿领域,内容涉及复杂地层压力剖面评价方法及理论、井身结构及套管设计理论、控压钻井技术及理论、高效破岩与提速技术、丛式水平井钻井优化技术、复杂工况井筒完整性评价及控制理论、深水钻井关键技术与装备,以及钻井信息化智能化技术等。全书从近年来油气井工程面临的技术难题出发,重点呈现了应对这些挑战所形成的新技术与理论成果,并对相关技术原理、理论方法和装备进展进行了深入阐述。
《油气井工程科技新技术》可作为石油高等院校石油工程专业的研究生教材,也可供油气井工程技术人员参考。
目录
第一章 复杂地层压力剖面评价方法及理论 001
第一节 地层孔隙压力及其评估方法 001
第二节 基于井眼形态的地应力大小及方向确定方法 009
第三节 地层破裂压力确定方法 019
第四节 井眼坍塌压力计算方法 022
思考题 031
第二章 井身结构及套管设计理论 032
第一节 深井超深井井身结构优化 032
第二节 典型井井身结构 035
第三节 复杂井况条件下套管强度 042
思考题 066
第三章 控压钻井技术及理论 067
第一节 控压钻井技术发展现状 067
第二节 精细控压钻井基本概念和技术特征 069
第三节 控压钻井水力学 076
第四节 其他类型控压钻井 086
思考题 092
第四章 高效破岩与提速技术 093
第一节 地层可钻性评价与钻头选型 093
第二节 PDC钻头优化设计技术进展 103
第三节 辅助破岩提速工具及配套技术 109
第四节 钻井参数优选 117
思考题 125
第五章 丛式水平井钻井优化技术 126
第一节 丛式水平井井组井场布置方式 126
第二节 井眼轨迹误差分析及防碰技术 130
第三节 页岩气水平井井眼轨迹优化设计 141
第四节 水平井导向钻井技术 147
第五节 水平井井眼净化监测及预防技术 162
思考题 171
第六章 复杂工况井筒完整性评价及控制理论 173
第一节 高温高压气井环空带压分析及管控 173
第二节 高温高压酸性气井完整性评价及控制 186
思考题 215
第七章 深水钻井关键装备与技术 216
第一节 深水钻井关键装备 216
第二节 深水钻井隔水管设计与评价 222
第三节 深水钻井喷射下表层导管技术 231
第四节 深水钻井双梯度钻井技术 239
思考题 246
第八章 钻井信息化智能化技术 247
第一节 钻井远程决策支持中心及支持系统的发展现状 247
第二节 智能钻井技术进展 254
第三节 自动化智能化钻井装备进展 258
思考题 266
参考文献 267
前言/序言
“油气井工程科技新技术”是石油与天然气工程学科(特别是油气井工程方向)硕士研究生专业课,课程目的是让学生深入了解复杂油气井工程领域的科技发展动态及趋势,正确理解油气井工程领域的前沿科技问题与主要学科方向,拓展在复杂井工程科学研究与实践方面的视野。油气井工程,就是围绕油气井的工程设计、建设(钻井与完井)、测量(MWD、录井、测井、试井等)及维护而实施的资金和技术密集型工程,是一门综合性的工程学科,涉及地质、机械、化学、计算机等众多科学门类。在以往的教学实践中,由于缺乏配套教材,任课教师在设计教学内容时,往往难以形成体系,导致课程缺乏系统性、逻辑性,知识点分散,使得学生难以整体把握油气井工程技术体系。
目前,国内外缺乏针对硕士研究生“油气井工程科技新技术”课程的配套教材。已出版的相关专著是从某一方面或某几个方面进行介绍,如深井超深井钻井技术、水平井钻井技术等,或者是概括性地介绍各种钻井新工艺新技术。这些只能作为教学参考资料,难以用作教材,不能完全满足课程要求。同时为了培养具有扎实理论基础,面对复杂钻井条件时具备基本理论分析、设计十计算能力的硕士研究生,也需要一本教材来系统介绍现代钻井工艺技术及理论。
本教材内容以讲义的形式形成于2020年,截至2025年已连续6年作为石油工程专业型硕士研究生课程配套教材使用。这期间经过不断的试用、修改和完善,使得本教材在内容编排上基本符合循序渐进的原则,有利于课堂讲解和学生自学,并且适合32学时左右的课堂讲授。
本教材由西南石油大学油气井工程研究所组织编写。尹虎、李黔担任主编,邓宽海、马天寿、高佳佳担任副主编。第一章由高佳佳编写,第二章、第六章由邓宽海编写,第三章、第四章、第五章由尹虎编写,第七章由马天寿编写,第八章由李黔编写,全书由尹虎统稿。川庆钻探工程有限公司正高级工程师伍贤柱为本书提供了大量宝贵建议,在此表示衷心的感谢。
本教材受到“西南石油大学研究生教材建设项目”资助。在编写过程中参考了油气井工程涉及的相关专业论文、专著,在此对引用的文献编著者表示衷心的感谢。由于编者水平所限,书中不免有不当和错误之处,诚请使用本教材的广大读者批评指正。
编者
2025.9.1




















