欠平衡钻井基础理论与实践思维导图模板

8 欠平衡钻井气液两相流动规律与数学模型

8.1 气液两相流模型基本术语与流型描述

8.1.1 模型的假设条件

8.1.2 模型的基本术语

8.1.3 欠平衡钻井两相流流体类型描述

8.1.4 欠平衡钻井两相流流动型态描述

8.2 欠平衡钻井主要流动型态判别模型

8.2.1 环空内主要流动型态判别模型

8.2.2 钻柱内主要流动型态判别模型

8.3 欠平衡钻井气液两相流稳定流动数学模型

8.3.1 环空泡状流流动模型

8.3.2 环空分散泡状流流动模型

8.3.3 环空弹状流泰勒泡的参数推导

8.3.4 环空弹状流流动模型

8.3.5 钻柱内泡状流流动模型

8.3.6 钻柱内弹状流流动模型

8.4 气液两相流钻头水力模型

8.5 气液两相稳定流动模型数值解法

8.5.1 钻柱注气方式欠平衡钻井流动模型数值解法

8.5.2 环空注气方式欠平衡钻井流动模型数值解法

8.6 欠平衡钻井气液两相流计算实例

9 欠平衡钻井井底合理负压设计方法

9.1 欠平衡钻井流体当量密度的设计流程

9.1.1 井底负压值的约束条件

9.1.2 井底负压值的设计流程

9.1.3 流体当量密度的设计流程

9.2 水平井段长度与井底负压的数学关系

9.2.1 模型假设条件

9.2.2 水平井段小井眼环空压耗模型的建立

9.2.3 水平井段长度与井底极限负压的数学关系

9.3 欠平衡钻井避免井壁坍塌的负压模型

9.3.1 直井井周应力分布的线弹性分析

9.3.2 斜井、水平井井周应力分布的线弹性分析

9.3.3 欠平衡钻井井壁坍塌破坏的力学分析

9.4 欠平衡钻井避免储层应力敏感损害的负压模型

9.4.1 欠平衡钻井储层应力敏感的评价方法

9.4.2 岩石渗透率变化规律的室内实验方法

9.4.3 储层应力敏感损害时极限负压模型

9.5 欠平衡钻井井底合理负压设计实例

9.5.1 沙湾组和紫泥泉子组砂岩地应力及岩心实验数据

9.5.2 沙湾组和紫泥泉子组砂岩坍塌及破裂压力模拟结果

9.5.3 沙湾组和紫泥泉子组砂岩极限当量密度的模拟结果

10 欠平衡钻井液井筒温度场模拟与分析

10.1 钻井液井筒温度场的物理模型

10.1.1 模型的假设条件

10.1.2 模型的几何区域

10.2 井筒内流体和地层温度场控制方程

10.2.1 井筒温度场模型的建立

10.2.2 模型的补充方程

10.3 井筒温度场控制方程的求解

10.3.1 控制方程的数值离散

10.3.2 初边值条件的数值离散

10.4 井筒温度的影响因素分析

10.5 钻井液井筒温度场实例验证

10.5.1 牙哈501井的基本情况

10.5.2 现场温度测量工艺及结果

10.5.3 模拟数据的对比结果

11 欠平衡钻井液环空当量密度预测方法

11.1 国内外钻井液密度预测模型

11.1.1 钻井液密度的复合模型

11.1.2 钻井液密度的经验模型

11.2 高温高压钻井液密度综合预测模型

11.2.1 油基钻井液密度指数型预测模型

11.2.2 钻井液密度综合预测模型

11.2.3 综合模型与其他模型的对比

11.3 钻井液的常密度温度分布规律

11.4 钻井液当量静态密度（ESD）计算模型

11.4.1 模型的建立与解法

11.4.2 模型的实例验证

11.5 钻井液当量循环密度（ECD）预测模型

11.6 井筒钻井液流变性预测模型

11.6.1 流变性预测模型的建立

11.6.2 流变性预测模型的实例验证

11.7 钻井液当量循环密度预测模型实例研究

11.7.1 数值计算步骤

11.7.2 钻井实例已知参数

11.7.3 钻井液温度场数值模拟

11.7.4 环空钻井液静态密度和塑性黏度模拟

11.7.5 环空钻井液当量ECD数值模拟

12 欠平衡钻井井底压力的工况影响与控制方法

12.1 环空气侵对井底压力的影响

12.1.1 裸眼井段天然气藏渗流模型

12.1.2 气侵环空压力增量计算方法

12.2 环空岩屑对井底压力的影响

12.2.1 环空岩屑增加井底压力的计算模型

12.2.2 环空岩屑速度和摩擦系数的计算方法

12.2.3 环空岩屑对井底压力的影响规律

12.3 欠平衡钻井井底压力的监控方法

12.3.1 欠平衡钻井随钻数据监测系统的研制

12.3.2 石南油田SN4003井井底压力控制实例

12.3.3 青海油田南12井井底压力控制实例

13 欠平衡钻水平井注气方式及关键技术

13.1 常规定向随钻测量技术的适用性分析

13.1.1 单点测斜仪

13.1.2 多点测斜仪

13.1.3 定向陀螺仪

13.1.4 有线随钻测斜仪

13.1.5 无线泥浆脉冲MWD测斜仪

13.2 钻柱注气钻水平井随钻轨迹测量技术

13.2.1 钻柱注气方式的常规随钻测量技术及实例

13.2.2 电磁随钻轨迹测量技术及实例应用

13.3 欠平衡钻水平井的环空注气技术

13.3.1 附加套管式环空注气的技术方案

13.3.2 附加套管式环空注气的关键技术

13.3.3 两井连通式环空注气的技术方案

14 欠平衡钻水平羽状分支井技术实践

14.1 DNP02欠平衡钻水平羽状分支井工程方案

14.1.1 地质概况

14.1.2 井眼轨迹设计及控制方案

14.1.3 欠平衡钻井工程实现方案

14.2 DNP02井井底负压及当量密度设计

14.3 DNP02井钻井流体水力参数设计

14.4 DNP02欠平衡钻水平井应用概况

14.4.1 DNP02 CBM井水平段实钻轨迹

14.4.2 DNP02 CBM井水平段两井连通技术

14.4.3 DNP02 CBM井水平段欠平衡钻井概况

1 绪论

1.1 欠平衡钻井的发展态势

1.2 欠平衡钻井的基本概念

1.3 欠平衡钻井的技术优势

1.3.1 减少地层伤害

1.3.2 提高机械钻速

1.3.3 延长钻头寿命

1.3.4 避免井漏

1.3.5 减少压差卡钻

1.3.6 改善地层评价

1.3.7 减少增产措施

1.4 欠平衡钻井的技术局限

1.4.1 井内压力波动

1.4.2 井壁失稳

1.4.3 油层伤害

1.4.4 钻井液污染

1.4.5 井下着火

1.4.6 井控问题

1.4.7 定向钻井装置

2 欠平衡钻井地层适应性评价方法

2.1 引言

2.2 地层适应性评价方法与指标

2.2.1 地层孔隙压力

2.2.2 地层坍塌压力计算

2.2.3 地层矿物敏感性

2.2.4 地层流体产出情况

2.3 欠平衡钻井井眼稳定性分析

2.3.1 复杂构造条件地应力分析

2.3.2 岩石强度参数的测井反演方法

2.3.3 地层有效应力系数测试方法

2.3.4 井壁稳定性计算实例

2.4 欠平衡钻井地层适应性评价实例

2.4.1 地层压力分布

2.4.2 地层敏感性分析

2.4.3 地层出油气水预测

2.4.4 地层适应性的结论

3 气体雾化钻井理论与配套技术

3.1 空气雾化钻井定义及特点

3.1.1 空气钻井

3.1.2 雾化钻井

3.2 空气钻井循环压力计算

3.2.1 环空压耗模型

3.2.2 钻头压降模型

3.2.3 立管压力模型

3.3 空气钻井井眼净化理论

3.3.1 井底空气携带岩屑机理

3.3.2 最小注气量计算模型

3.4 空气钻井流程与设备

3.4.1 空气钻井工艺流程

3.4.2 空气注入设备

3.4.3 钻柱内防喷工具

3.4.4 返排系统

3.4.5 测量仪表

3.5 空气钻井的操作规程

3.5.1 立压监测

3.5.2 接单根作业

3.5.3 起下钻作业

3.5.4 排液作业

3.6 空气钻井的局限性

3.6.1 地层出水

3.6.2 井下燃烧

3.6.3 井壁失稳

3.7 氮气钻井配套技术

3.7.1 井眼净化

3.7.2 特殊设备

3.8 天然气钻井配套技术

3.8.1 井眼净化

3.8.2 特殊设备

3.8.3 操作规程

3.8.4 局限性

3.9 雾化钻井配套技术

3.9.1 雾与泡沫区别

3.9.2 压力对体积系数的影响

3.9.3 井眼净化

3.9.4 特殊设备

3.9.5 操作规程

3.9.6 局限性

4 泡沫钻井基础理论与配套技术

4.1 泡沫流体功能和优点

4.2 泡沫流体的组成

4.2.1 气相

4.2.2 液相

4.2.3 发泡剂

4.2.4 稳定剂的评选及试验

4.3 泡沫流体的基本性能

4.3.1 泡沫质量

4.3.2 泡沫的滤失性能

4.3.3 泡沫的热物理性能

4.3.4 泡沫的腐蚀性

4.3.5 发泡剂的生物降解性

4.3.6 发泡剂的毒性

4.4 泡沫流体的稳定机理

4.4.1 泡沫形成和衰变机理

4.4.2 液膜强度和排液速度的影响因素

4.4.3 气体通过液膜的扩散机理

4.4.4 泡沫稳定性机理的总结

4.5 泡沫流体的流变模型

4.6 泡沫的稳定流动模型

4.7 泡沫流体的携岩极限

4.7.1 泡沫悬浮性和携砂能力

4.7.2 泡沫携岩“极限井深”的实例论证

5 充气液钻井基础理论与配套技术

5.1 充气液钻井的技术特点

5.2 充气液钻井的注气方式

5.2.1 钻柱注气方式

5.2.2 环空注气方式

5.2.3 环空寄生管注气

5.2.4 双壁钻杆注气

5.3 充气钻井液的两相流体

5.3.1 充气钻井液的组成

5.3.2 钻井液的性能要求

5.3.3 充气液的流变性

5.4 气液注入流量设计方法

5.4.1 气液流量组合窗口的概念

5.4.2 气液流量组合窗口设计方法

5.4.3 气液流量组合—井底压力设计图版

5.4.4 应用实例

6 其他低密度钻井流体技术

6.1 微泡沫钻井液

6.1.1 微泡沫与普通泡沫的区别

6.1.2 水基微泡沫的微观结构

6.1.3 水基微泡沫钻井液配方优选

6.1.4 微泡沫钻井液性能研究

6.1.5 微泡沫的架桥堵漏机理

6.1.6 彩南油田的应用效果

6.2 无固相清洁盐水钻井液

6.2.1 基本概念

6.2.2 盐水浓度与密度间的关系

6.2.3 温度和压力对清洁盐水钻井液性能的影响

6.2.4 常用无固相清洁盐水钻井液的配制

6.3 空心玻璃微珠

6.3.1 空心玻璃微珠物理性能

6.3.2 空心玻璃微珠钻井液性能

7 欠平衡钻井专用设备

7.1 设备组成及井场布置

7.1.1 设备组成

7.1.2 设备的井场布置

7.2 地面专用设备

7.2.1 旋转防喷器及其控制系统

7.2.2 节流管汇及其控制系统

7.2.3 液气分离器

7.2.4 油水分离系统

7.2.5 燃烧系统

7.2.6 安全系统

7.2.7 控制中心

7.2.8 强行起下钻井口（管串）装置

7.2.9 气体压缩机和增压机

7.2.10 氮气制备、注入装置和雾化装置

7.2.11 取岩屑装置

7.3 井下专用设备

7.3.1 井下阀件

7.3.2 冲击锤（DHD）

7.3.3 井下动力钻具

7.4 其他专用设备

7.4.1 工具、仪表、仪器