第1章 概述 ……………………………………………………………………………… 1

1.1 深水鉆完井技術(shù)現(xiàn)狀…………………………………………………………… 3 

1.2 深水鉆完井面臨的挑戰(zhàn) ………………………………………………………… 4

1.2.1 水深 …………………………………………………………………… 4 

1.2.2 海底低溫 ………………………………………………………………6 

1.2.3 淺層氣及淺水流 ……………………………………………………… 6 

1.2.4 水合物 …………………………………………………………………9 

1.2.5 孔隙壓力與破裂壓力安全窗口窄 ……………………………… 10 

1.2.6 深水井控……………………………………………………………11 

1.2.7 環(huán)保 …………………………………………………………………… 13

第2 章 深水鉆井裝備 ………………………………………………………………… 15

2.1 深水鉆井裝備特殊要求 ……………………………………………………… 17 

2.2 關(guān)鍵深水鉆井裝備 …………………………………………………………… 18

2.2.1 深水鉆機……………………………………………………………… 18 

2.2.2 隔水管系統(tǒng)…………………………………………………………… 26 

2.2.3 水下防噴器系統(tǒng) ……………………………………………………… 37 

2.2.4 深水測試系統(tǒng) ………………………………………………………… 44 

2.2.5 水下井口與采油樹 …………………………………………………… 47 

2.3 特殊深水鉆井裝備 …………………………………………………………… 51

2.3.1 快速混漿裝置系統(tǒng) …………………………………………………… 51 

2.3.2 雙梯度鉆井系統(tǒng)………………………………………………………… 52 

2.3.3 井底恒壓鉆井系統(tǒng) …………………………………………………… 56 

2.3.4 水下井口切割回收工具 ……………………………………………… 58

第3章 深水鉆井設(shè)計 ………………………………………………………………… 63

3.1 淺表層地質(zhì)災(zāi)害控制技術(shù) …………………………………………………… 65

3.1.1 淺層地質(zhì)災(zāi)害影響…………………………………………………… 65 

3.1.2 淺層地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測方法 ……………………………………………… 65 

3.2 表層鉆井設(shè)計和作業(yè)技術(shù) …………………………………………………… 67

3.2.1 深水表層鉆井設(shè)計 ……………………………………………… 67 

3.2.2 深水表層作業(yè)風(fēng)險及應(yīng)對措施 ……………………………………… 70 

3.3 深水地層孔隙壓力預(yù)測技術(shù) ………………………………………………… 71

3.3.1 孔球壓力預(yù)測的Bryant 方法 …………………………………… 71 

3.3.2 孔障壓力預(yù)測的 Alixant方法 ………………………………………72 

3.3.3 孔隙壓力預(yù)測的Eaton 方法 ………………………………………… 73 

3.3.4 孔隙壓力預(yù)測的Holbrook 方法 …………………………………… 74

3.3.5 孔隙壓力預(yù)測的Dutta 方法 ………………………………………… 75 

3.3.6 孔隙壓力預(yù)測的 Bowers方法 ……………………………………… 76 

3.3.7 孔隙壓力預(yù)測的簡易方法………………………………………………79 

3.3.8 孔隙壓力預(yù)測模型優(yōu)選 ……………………………………………… 79 

3.4 深水井身結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù) ………………………………………………………… 80

3.4.1 鉆井中裸眼安全的壓力約束條件 …………………………………… 80 

3.4.2 井身結(jié)構(gòu)設(shè)計方法 …………………………………………………… 81 

3.4.3 井身結(jié)構(gòu)關(guān)鍵設(shè)計參數(shù) ……………………………………………… 83 

3.4.4 各層套管下深設(shè)計 …………………………………………………… 87 

3.5 深水鉆井水力學(xué)設(shè)計技術(shù) …………………………………………………… 89

3.5.1 深水鉆井動態(tài)當(dāng)量循環(huán)密度計算方法 …………………………… 89 

3.5.2 大直徑隔水管水力學(xué)及攜巖能力計算 ………………………………… 94 

3.6 深水鉆井井涌和井控技術(shù) …………………………………………………… 97

3.6.1 深水井控安全余量 …………………………………………………… 97 

3.6.2 壓井程序 ……………………………………………………………… 98 

3.7 深水鉆井隔水管設(shè)計技術(shù) …………………………………………………… 99

3.7.1 隔水管數(shù)學(xué)模型及其力學(xué)分析 …………………………………… 100 

3.7.2 深水鉆井隔水管動力學(xué)分析 ……………………………………… 103 

3.7.3 鉆井隔水管設(shè)計準(zhǔn)則 ……………………………………………… 106

第4 章 深水完井測試設(shè)計技術(shù) ……………………………………………………… 109

4.1 深水完井 ……………………………………………………………………… 111

4.1.1 深水完井策略和設(shè)計 ……………………………………………… 111 

4.1.2 深水完井工藝 ……………………………………………………… 116 

4.2 深水測試設(shè)計………………………………………………………………… 121

4.3 深水測試工藝………………………………………………………………… 123

4.3.1 深水測試模式 ……………………………………………………… 123 

4.3.2 深水測試井筒溫壓分布和水合物生成預(yù)測 ……………………… 124 

4.3.3 深水測試地面流程動態(tài)模擬 ……………………………………… 129