連續(xù)管水平井工程技術(shù)

目錄
序
前言
第1章 連續(xù)管作業(yè)設(shè)備 1
1.1 連續(xù)管設(shè)備結(jié)構(gòu)與工作原理 2
1.1.1 注入頭 2
1.1.2 鵝頸導(dǎo)向器 6
1.1.3 滾筒 7
1.1.4 控制室 9
1.1.5 動(dòng)力系統(tǒng) 10
1.2 連續(xù)管井控設(shè)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(shù)據(jù)管理系統(tǒng) 12
1.3.1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 12
1.3.2 模擬分析系統(tǒng) 13
1.4 連續(xù)管鉆修設(shè)備 14
1.4.1 復(fù)合式連續(xù)管鉆修設(shè)備 14
1.4.2 旋轉(zhuǎn)連續(xù)管鉆機(jī) 16
1.4.3 連續(xù)管鉆機(jī)的發(fā)展趨勢(shì) 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(xiàn) 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(zhì)量與新進(jìn)展 31
2.1.5 鋼連續(xù)管的性能與參數(shù) 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(xué)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(fù)合材料連續(xù)管的制造與性能 42
2.3.1 復(fù)合材料連續(xù)管的材料 43
2.3.2 復(fù)合材料連續(xù)管的制造 44
2.3.3 復(fù)合材料連續(xù)管的強(qiáng)度 45
2.3.4 復(fù)合材料連續(xù)管的疲勞 45
2.3.5 復(fù)合材料連續(xù)管水平井的延伸性能 46
2.4 適應(yīng)性分析 46
參考文獻(xiàn) 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(lèi)型的影響 49
3.1.2 滾筒的影響 49
3.1.3 鵝頸導(dǎo)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(nèi)流體壓力 53
3.2.4 連續(xù)管的應(yīng)力 53
3.2.5 連續(xù)管截面危險(xiǎn)點(diǎn) 53
3.3 連續(xù)管應(yīng)力應(yīng)變分析 54
3.3.1 連續(xù)管材料的應(yīng)力應(yīng)變模型 54
3.3.2 二維塑性流動(dòng)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(yīng)力應(yīng)變分析 65
3.4 連續(xù)管疲勞壽命的預(yù)測(cè)理論與試驗(yàn) 67
3.4.1 連續(xù)管壽命的預(yù)測(cè)理論 68
3.4.2 連續(xù)管疲勞壽命試驗(yàn) 70
3.4.3 連續(xù)管缺陷對(duì)疲勞壽命的影響 72
3.5 連續(xù)管完整性在線檢測(cè) 77
3.5.1 連續(xù)管漏磁檢測(cè)原理 77
3.5.2 連續(xù)管電磁渦流檢測(cè)原理 77
3.5.3 連續(xù)管完整性在線檢測(cè)系統(tǒng) 78
3.6 連續(xù)管壽命預(yù)測(cè)與延長(zhǎng)壽命的措施 80
3.6.1 連續(xù)管剩余壽命預(yù)測(cè) 80
3.6.2 如何延長(zhǎng)連續(xù)管使用壽命 83
參考文獻(xiàn) 84
第4章 連續(xù)管水平井管柱力學(xué)基礎(chǔ) 87
4.1 連續(xù)管載荷分析與軸向力計(jì)算 88
4.1.1 連續(xù)管載荷分析 88
4.1.2 連續(xù)管力學(xué)模型 90
4.1.3 連續(xù)管軸向力計(jì)算方法 93
4.1.4 連續(xù)管水平井鉆塞作業(yè)受力計(jì)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(yàn) 107
4.3 連續(xù)管強(qiáng)度計(jì)算 112
4.3.1 連續(xù)管工作應(yīng)力計(jì)算 112
4.3.2 連續(xù)管抗內(nèi)壓強(qiáng)度 114
4.3.3 連續(xù)管抗擠毀強(qiáng)度 114
4.3.4 復(fù)雜應(yīng)力作用下的連續(xù)管極限強(qiáng)度 115
4.4 連續(xù)管常用工程計(jì)算 116
4.4.1 伸長(zhǎng)量計(jì)算 117
4.4.2 卡點(diǎn)計(jì)算 118
4.4.3 底部最大輸出壓力計(jì)算 118
4.4.4 最大下入深度計(jì)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(zhǔn)則 120
參考文獻(xiàn) 120
第5章 連續(xù)管作業(yè)系統(tǒng)流體流動(dòng)分析 123
5.1 管中流體流動(dòng)理論 124
5.1.1 直管流動(dòng) 124
5.1.2 彎管流動(dòng) 129
5.2 連續(xù)管作業(yè)系統(tǒng)循環(huán)壓降計(jì)算 131
5.2.1 地面管匯壓力降計(jì)算 131
5.2.2 連續(xù)管內(nèi)流摩阻計(jì)算 131
5.2.3 井下工具組合壓力降計(jì)算 139
5.2.4 環(huán)空段摩阻壓降計(jì)算 140
5.2.5 基于試驗(yàn)的循環(huán)壓降計(jì)算 144
5.3 連續(xù)管內(nèi)流體流動(dòng)數(shù)值分析 154
5.3.1 盤(pán)管內(nèi)流體流動(dòng)數(shù)值分析 154
5.3.2 螺旋管內(nèi)流體流動(dòng)數(shù)值分析 156
5.4 井筒內(nèi)環(huán)空流體流動(dòng)分析 158
5.4.1 顆粒沉降速度計(jì)算 158
5.4.2 最低攜巖流量計(jì)算 162
5.5 連續(xù)管作業(yè)系統(tǒng)水力參數(shù)計(jì)算 163
5.5.1 作業(yè)系統(tǒng)水力參數(shù)計(jì)算模型 163
5.5.2 實(shí)例計(jì)算 164
參考文獻(xiàn) 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(yùn)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(yīng)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(jiàn)落魚(yú) 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(yīng)用 195
6.3 連續(xù)管水平井管柱切割 199
6.3.1 連續(xù)管機(jī)械切割工具 199
6.3.2 連續(xù)管水平井機(jī)械切割工藝 200
參考文獻(xiàn) 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(dòng)酸化 204
7.1.2 定點(diǎn)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(shù) 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(kāi)關(guān)滑套分段壓裂 221
7.3.1 固井滑套管柱與連續(xù)管開(kāi)關(guān)滑套工具 222
7.3.2 連續(xù)管開(kāi)關(guān)滑套壓裂工藝 224
7.3.3 壓裂超壓與預(yù)防 226
7.3.4 工程應(yīng)用 227
參考文獻(xiàn) 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(shè)計(jì)與操作 234
8.1.3 關(guān)鍵技術(shù) 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(shè)計(jì)與操作 242
8.2.3 關(guān)鍵技術(shù) 243
參考文獻(xiàn) 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(jié)構(gòu) 247
9.1.2 復(fù)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(jié)構(gòu) 263
9.4.2 作業(yè)參數(shù)模擬 264
9.4.3 鉆磨橋塞地面設(shè)備及流程 264
9.4.4 鉆磨橋塞施工參數(shù)設(shè)計(jì) 266
9.4.5 天然氣水合物預(yù)防 268
9.5 工程應(yīng)用 270
參考文獻(xiàn) 275
第10章 連續(xù)管水平井測(cè)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(cè)量 280
10.2 連續(xù)管輸送測(cè)井的信號(hào)傳輸 282
10.2.1 存儲(chǔ)式信號(hào)傳輸 282
10.2.2 電信號(hào)傳輸 283
10.2.3 光信號(hào)傳輸 286
10.3 連續(xù)管穿纜技術(shù) 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(guān)鍵工藝與措施 292
10.4 典型測(cè)井技術(shù) 294
10.4.1 帶電纜連續(xù)管井下電視技術(shù) 294
10.4.2 帶光纜連續(xù)管產(chǎn)氣剖面測(cè)試技術(shù) 297
參考文獻(xiàn) 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(jī)構(gòu) 300
11.1.2 管理職責(zé) 300
11.2 工程質(zhì)量管理 303
11.2.1 工程質(zhì)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(xùn) 311
11.2.5 持續(xù)改進(jìn) 313
11.3 工程安全與環(huán)保管理 315
11.3.1 作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別 315
11.3.2 安全措施 317
11.3.3 環(huán)保措施 322
11.3.4 應(yīng)急處理預(yù)案 324
11.4 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的建立 325
11.4.1 連續(xù)管工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的制定 325
11.4.2 連續(xù)管管理標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的制定 326
11.5 連續(xù)管工程管理經(jīng)典案例分析 327
11.5.1 作業(yè)過(guò)程中發(fā)生的連續(xù)管開(kāi)裂 327
11.5.2 連續(xù)管滑溜下落 329
參考文獻(xiàn) 330