連續(xù)管水平井工程技術

目錄
序
前言
第1章 連續(xù)管作業(yè)設備 1
1.1 連續(xù)管設備結構與工作原理 2
1.1.1 注入頭 2
1.1.2 鵝頸導向器 6
1.1.3 滾筒 7
1.1.4 控制室 9
1.1.5 動力系統 10
1.2 連續(xù)管井控設備 11
1.2.1 防噴盒 11
1.2.2 防噴器 12
1.3 連續(xù)管作業(yè)數據管理系統 12
1.3.1 數據采集系統 12
1.3.2 模擬分析系統 13
1.4 連續(xù)管鉆修設備 14
1.4.1 復合式連續(xù)管鉆修設備 14
1.4.2 旋轉連續(xù)管鉆機 16
1.4.3 連續(xù)管鉆機的發(fā)展趨勢 17
1.5 連續(xù)管井下工具 17
1.5.1 連接器 17
1.5.2 單流閥 18
1.5.3 丟手工具 18
1.5.4 循環(huán)閥 18
參考文獻 19
第2章 連續(xù)管的制造與性能 20
2.1 鋼連續(xù)管的制造與性能 21
2.1.1 連續(xù)管鋼 21
2.1.2 鋼焊接相變與熱處理 23
2.1.3 鋼連續(xù)管的制造工藝 26
2.1.4 連續(xù)管的質量與新進展 31
2.1.5 鋼連續(xù)管的性能與參數 37
2.2 鈦合金連續(xù)管的制造與性能 39
2.2.1 鈦合金連續(xù)管材料的力學性能 39
2.2.2 鈦合金的制造性能 40
2.2.3 鈦合金連續(xù)管的抗腐蝕性能 41
2.2.4 鈦合金連續(xù)管的疲勞性能 42
2.2.5 鈦合金連續(xù)管的水平井延伸性能 42
2.3 復合材料連續(xù)管的制造與性能 42
2.3.1 復合材料連續(xù)管的材料 43
2.3.2 復合材料連續(xù)管的制造 44
2.3.3 復合材料連續(xù)管的強度 45
2.3.4 復合材料連續(xù)管的疲勞 45
2.3.5 復合材料連續(xù)管水平井的延伸性能 46
2.4 適應性分析 46
參考文獻 47
第3章 連續(xù)管疲勞與壽命 48
3.1 連續(xù)管壽命主要影響因素分析 49
3.1.1 連續(xù)管類型的影響 49
3.1.2 滾筒的影響 49
3.1.3 鵝頸導向器的影響 50
3.2 連續(xù)管作業(yè)及其載荷 51
3.2.1 連續(xù)管載荷工況 51
3.2.2 連續(xù)管截面剪力與彎矩分析52
3.2.3 連續(xù)管內流體壓力 53
3.2.4 連續(xù)管的應力 53
3.2.5 連續(xù)管截面危險點 53
3.3 連續(xù)管應力應變分析 54
3.3.1 連續(xù)管材料的應力應變模型 54
3.3.2 二維塑性流動分析 55
3.3.3 連續(xù)管變形及原因分析 56
3.3.4 連續(xù)管卷繞拉直的有限元應力應變分析 65
3.4 連續(xù)管疲勞壽命的預測理論與試驗 67
3.4.1 連續(xù)管壽命的預測理論 68
3.4.2 連續(xù)管疲勞壽命試驗 70
3.4.3 連續(xù)管缺陷對疲勞壽命的影響 72
3.5 連續(xù)管完整性在線檢測 77
3.5.1 連續(xù)管漏磁檢測原理 77
3.5.2 連續(xù)管電磁渦流檢測原理 77
3.5.3 連續(xù)管完整性在線檢測系統 78
3.6 連續(xù)管壽命預測與延長壽命的措施 80
3.6.1 連續(xù)管剩余壽命預測 80
3.6.2 如何延長連續(xù)管使用壽命 83
參考文獻 84
第4章 連續(xù)管水平井管柱力學基礎 87
4.1 連續(xù)管載荷分析與軸向力計算 88
4.1.1 連續(xù)管載荷分析 88
4.1.2 連續(xù)管力學模型 90
4.1.3 連續(xù)管軸向力計算方法 93
4.1.4 連續(xù)管水平井鉆塞作業(yè)受力計算 97
4.2 連續(xù)管屈曲與鎖死 101
4.2.1 連續(xù)管屈曲分析 102
4.2.2 連續(xù)管的鎖死判別 104
4.2.3 連續(xù)管在水平井筒中的屈曲行為試驗 107
4.3 連續(xù)管強度計算 112
4.3.1 連續(xù)管工作應力計算 112
4.3.2 連續(xù)管抗內壓強度 114
4.3.3 連續(xù)管抗擠毀強度 114
4.3.4 復雜應力作用下的連續(xù)管極限強度 115
4.4 連續(xù)管常用工程計算 116
4.4.1 伸長量計算 117
4.4.2 卡點計算 118
4.4.3 底部最大輸出壓力計算 118
4.4.4 最大下入深度計算 119
4.5 提高連續(xù)管作業(yè)能力措施 120
4.5.1 增加連續(xù)管最大可鉆深度措施 120
4.5.2 避免或減小螺旋屈曲措施 120
4.5.3 連續(xù)管鎖死判別準則 120
參考文獻 120
第5章 連續(xù)管作業(yè)系統流體流動分析 123
5.1 管中流體流動理論 124
5.1.1 直管流動 124
5.1.2 彎管流動 129
5.2 連續(xù)管作業(yè)系統循環(huán)壓降計算 131
5.2.1 地面管匯壓力降計算 131
5.2.2 連續(xù)管內流摩阻計算 131
5.2.3 井下工具組合壓力降計算 139
5.2.4 環(huán)空段摩阻壓降計算 140
5.2.5 基于試驗的循環(huán)壓降計算 144
5.3 連續(xù)管內流體流動數值分析 154
5.3.1 盤管內流體流動數值分析 154
5.3.2 螺旋管內流體流動數值分析 156
5.4 井筒內環(huán)空流體流動分析 158
5.4.1 顆粒沉降速度計算 158
5.4.2 最低攜巖流量計算 162
5.5 連續(xù)管作業(yè)系統水力參數計算 163
5.5.1 作業(yè)系統水力參數計算模型 163
5.5.2 實例計算 164
參考文獻 165
第6章 連續(xù)管水平井修井 168
6.1 連續(xù)管水平井沖砂洗井 169
6.1.1 水平井沖砂洗井砂粒運移狀態(tài) 169
6.1.2 連續(xù)管沖砂洗井液 171
6.1.3 連續(xù)管沖砂工具 172
6.1.4 連續(xù)管沖砂工藝 175
6.1.5 工程應用 178
6.2 連續(xù)管水平井落物打撈 180
6.2.1 套管水平井常見落魚 180
6.2.2 連續(xù)管水平井打撈工具 183
6.2.3 連續(xù)管水平井打撈 190
6.2.4 工程應用 195
6.3 連續(xù)管水平井管柱切割 199
6.3.1 連續(xù)管機械切割工具 199
6.3.2 連續(xù)管水平井機械切割工藝 200
參考文獻 202
第7章 連續(xù)管水平井酸化壓裂 203
7.1 連續(xù)管水平井酸化 204
7.1.1 拖動酸化 204
7.1.2 定點噴射酸化 207
7.1.3 酸液腐蝕與防治 208
7.2 連續(xù)管水平井噴砂射孔壓裂 211
7.2.1 噴砂射孔管柱 211
7.2.2 噴砂射孔技術 214
7.2.3 作業(yè)程序與要求 218
7.2.4 沖蝕與防治 219
7.3 連續(xù)管輔助開關滑套分段壓裂 221
7.3.1 固井滑套管柱與連續(xù)管開關滑套工具 222
7.3.2 連續(xù)管開關滑套壓裂工藝 224
7.3.3 壓裂超壓與預防 226
7.3.4 工程應用 227
參考文獻 230
第8章 連續(xù)管水平井射孔 231
8.1 連續(xù)管傳輸壓力起爆射孔 232
8.1.1 起爆裝置 232
8.1.2 壓力起爆射孔工藝設計與操作 234
8.1.3 關鍵技術 237
8.2 連續(xù)管電纜傳輸射孔 239
8.2.1 連續(xù)管電纜傳輸射孔工具 239
8.2.2 電纜傳輸射孔工藝設計與操作 242
8.2.3 關鍵技術 243
參考文獻 245
第9章 連續(xù)管水平井鉆磨橋塞 246
9.1 橋塞 247
9.1.1 可鉆式橋塞結構 247
9.1.2 復合材料 248
9.2 鉆磨工具 249
9.2.1 磨鞋 249
9.2.2 螺桿鉆具 253
9.2.3 水力振蕩器 255
9.3 鉆磨液 257
9.3.1 減阻水與膠液 257
9.3.2 金屬減摩劑 260
9.4 鉆磨橋塞工藝 263
9.4.1 鉆磨管柱結構 263
9.4.2 作業(yè)參數模擬 264
9.4.3 鉆磨橋塞地面設備及流程 264
9.4.4 鉆磨橋塞施工參數設計 266
9.4.5 天然氣水合物預防 268
9.5 工程應用 270
參考文獻 275
第10章 連續(xù)管水平井測井 276
10.1 連續(xù)管水平井輸送工藝 277
10.1.1 井筒清理 277
10.1.2 儀器輸送 278
10.1.3 深度測量 280
10.2 連續(xù)管輸送測井的信號傳輸 282
10.2.1 存儲式信號傳輸 282
10.2.2 電信號傳輸 283
10.2.3 光信號傳輸 286
10.3 連續(xù)管穿纜技術 288
10.3.1 連續(xù)管泵送穿纜方法 288
10.3.2 連續(xù)管穿纜裝置 289
10.3.3 關鍵工藝與措施 292
10.4 典型測井技術 294
10.4.1 帶電纜連續(xù)管井下電視技術 294
10.4.2 帶光纜連續(xù)管產氣剖面測試技術 297
參考文獻 298
第11章 連續(xù)管作業(yè)工程管理 299
11.1 工程組織管理模式 300
11.1.1 組織機構 300
11.1.2 管理職責 300
11.2 工程質量管理 303
11.2.1 工程質量管理措施 303
11.2.2 工程環(huán)節(jié)控制 305
11.2.3 資源管理 308
11.2.4 培訓 311
11.2.5 持續(xù)改進 313
11.3 工程安全與環(huán)保管理 315
11.3.1 作業(yè)風險識別 315
11.3.2 安全措施 317
11.3.3 環(huán)保措施 322
11.3.4 應急處理預案 324
11.4 標準規(guī)范的建立 325
11.4.1 連續(xù)管工程技術標準規(guī)范的制定 325
11.4.2 連續(xù)管管理標準規(guī)范的制定 326
11.5 連續(xù)管工程管理經典案例分析 327
11.5.1 作業(yè)過程中發(fā)生的連續(xù)管開裂 327
11.5.2 連續(xù)管滑溜下落 329
參考文獻 330