连续管水平井工程技术

连续管水平井工程技术是科技类著作，主要包括连续管制造、连续管基本特性；连续管设备等基础性数据；连续管疲劳与寿命、连续管水平井工程力学、连续管作业系统循环压降和流体流动特性等基础理论研究；连续管在射孔、酸化压裂、钻磨、侧钻、测井、修井等工程应用研究。本书集连续管及其工程应用基础数据，连续管工程基础技术研究和连续管工程应用研究于一体，是在当前国内外连续管工程近期新技术的基础上，作者长期从事连续管技术研究和工程实践的近期新成果的陈述，充分体现了本书的性和优选性。

   序

前言

第1章 连续管作业设备 1

1.1 连续管设备结构与工作原理 2

1.1.1 注入头 2

1.1.2 鹅颈导向器 6

1.1.3 滚筒 7

1.1.4 控制室 9

1.1.5 动力系统 10

1.2 连续管井控设备 11

1.2.1 防喷盒 11

1.2.2 防喷器 12

1.3 连续管作业数据管理系统 12

1.3.1 数据采集系统 12

1.3.2 模拟分析系统 13

1.4 连续管钻修设备 14

1.4.1 复合式连续管钻修设备 14

1.4.2 旋转连续管钻机 16

1.4.3 连续管钻机的发展趋势 17

1.5 连续管井下工具 17

1.5.1 连接器 17

1.5.2 单流阀 18

1.5.3 丢手工具 18

1.5.4 循环阀 18

参考文献 19

第2章 连续管的制造与性能 20

2.1 钢连续管的制造与性能 21

2.1.1 连续管钢 21

2.1.2 钢焊接相变与热处理 23

2.1.3 钢连续管的制造工艺 26

2.1.4 连续管的质量与新进展 31

2.1.5 钢连续管的性能与参数 37

2.2 钛合金连续管的制造与性能 39

2.2.1 钛合金连续管材料的力学性能 39

2.2.2 钛合金的制造性能 40

2.2.3 钛合金连续管的抗腐蚀性能 41

2.2.4 钛合金连续管的疲劳性能 42

2.2.5 钛合金连续管的水平井延伸性能 42

2.3 复合材料连续管的制造与性能 42

2.3.1 复合材料连续管的材料 43

2.3.2 复合材料连续管的制造 44

2.3.3 复合材料连续管的强度 45

2.3.4 复合材料连续管的疲劳 45

2.3.5 复合材料连续管水平井的延伸性能 46

2.4 适应性分析 46

参考文献 47

第3章 连续管疲劳与寿命 48

3.1 连续管寿命主要影响因素分析 49

3.1.1 连续管类型的影响 49

3.1.2 滚筒的影响 49

3.1.3 鹅颈导向器的影响 50

3.2 连续管作业及其载荷 51

3.2.1 连续管载荷工况 51

3.2.2 连续管截面剪力与弯矩分析52

3.2.3 连续管内流体压力 53

3.2.4 连续管的应力 53

3.2.5 连续管截面危险点 53

3.3 连续管应力应变分析 54

3.3.1 连续管材料的应力应变模型 54

3.3.2 二维塑性流动分析 55

3.3.3 连续管变形及原因分析 56

3.3.4 连续管卷绕拉直的有限元应力应变分析 65

3.4 连续管疲劳寿命的预测理论与试验 67

3.4.1 连续管寿命的预测理论 68

3.4.2 连续管疲劳寿命试验 70

3.4.3 连续管缺陷对疲劳寿命的影响 72

3.5 连续管完整性在线检测 77

3.5.1 连续管漏磁检测原理 77

3.5.2 连续管电磁涡流检测原理 77

3.5.3 连续管完整性在线检测系统 78

3.6 连续管寿命预测与延长寿命的措施 80

3.6.1 连续管剩余寿命预测 80

3.6.2 如何延长连续管使用寿命 83

参考文献 84

第4章 连续管水平井管柱力学基础 87

4.1 连续管载荷分析与轴向力计算 88

4.1.1 连续管载荷分析 88

4.1.2 连续管力学模型 90

4.1.3 连续管轴向力计算方法 93

4.1.4 连续管水平井钻塞作业受力计算 97

4.2 连续管屈曲与锁死 101

4.2.1 连续管屈曲分析 102

4.2.2 连续管的锁死判别 104

4.2.3 连续管在水平井筒中的屈曲行为试验 107

4.3 连续管强度计算 112

4.3.1 连续管工作应力计算 112

4.3.2 连续管抗内压强度 114

4.3.3 连续管抗挤毁强度 114

4.3.4 复杂应力作用下的连续管极限强度 115

4.4 连续管常用工程计算 116

4.4.1 伸长量计算 117

4.4.2 卡点计算 118

4.4.3 底部优选输出压力计算 118

4.4.4 优选下入深度计算 119

4.5 提高连续管作业能力措施 120

4.5.1 增加连续管优选可钻深度措施 120

4.5.2 避免或减小螺旋屈曲措施 120

4.5.3 连续管锁死判别准则 120

参考文献 120

第5章 连续管作业系统流体流动分析 123

5.1 管中流体流动理论 124

5.1.1 直管流动 124

5.1.2 弯管流动 129

5.2 连续管作业系统循环压降计算 131

5.2.1 地面管汇压力降计算 131

5.2.2 连续管内流摩阻计算 131

5.2.3 井下工具组合压力降计算 139

5.2.4 环空段摩阻压降计算 140

5.2.5 基于试验的循环压降计算 144

5.3 连续管内流体流动数值分析 154

5.3.1 盘管内流体流动数值分析 154

5.3.2 螺旋管内流体流动数值分析 156

5.4 井筒内环空流体流动分析 158

5.4.1 颗粒沉降速度计算 158

5.4.2 大力度优惠携岩流量计算 162

5.5 连续管作业系统水力参数计算 163

5.5.1 作业系统水力参数计算模型 163

5.5.2 实例计算 164

参考文献 165

第6章 连续管水平井修井 168

6.1 连续管水平井冲砂洗井 169

6.1.1 水平井冲砂洗井砂粒运移状态 169

6.1.2 连续管冲砂洗井液 171

6.1.3 连续管冲砂工具 172

6.1.4 连续管冲砂工艺 175

6.1.5 工程应用 178

6.2 连续管水平井落物打捞 180

6.2.1 套管水平井常见落鱼 180

6.2.2 连续管水平井打捞工具 183

6.2.3 连续管水平井打捞 190

6.2.4 工程应用 195

6.3 连续管水平井管柱切割 199

6.3.1 连续管机械切割工具 199

6.3.2 连续管水平井机械切割工艺 200

参考文献 202

第7章 连续管水平井酸化压裂 203

7.1 连续管水平井酸化 204

7.1.1 拖动酸化 204

7.1.2 定点喷射酸化 207

7.1.3 酸液腐蚀与防治 208

7.2 连续管水平井喷砂射孔压裂 211

7.2.1 喷砂射孔管柱 211

7.2.2 喷砂射孔技术 214

7.2.3 作业程序与要求 218

7.2.4 冲蚀与防治 219

7.3 连续管辅助开关滑套分段压裂 221

7.3.1 固井滑套管柱与连续管开关滑套工具 222

7.3.2 连续管开关滑套压裂工艺 224

7.3.3 压裂超压与预防 226

7.3.4 工程应用 227

参考文献 230

第8章 连续管水平井射孔 231

8.1 连续管传输压力起爆射孔 232

8.1.1 起爆装置 232

8.1.2 压力起爆射孔工艺设计与操作 234

8.1.3 关键技术 237

8.2 连续管电缆传输射孔 239

8.2.1 连续管电缆传输射孔工具 239

8.2.2 电缆传输射孔工艺设计与操作 242

8.2.3 关键技术 243

参考文献 245

第9章 连续管水平井钻磨桥塞 246

9.1 桥塞 247

9.1.1 可钻式桥塞结构 247

9.1.2 复合材料 248

9.2 钻磨工具 249

9.2.1 磨鞋 249

9.2.2 螺杆钻具 253

9.2.3 水力振荡器 255

9.3 钻磨液 257

9.3.1 减阻水与胶液 257

9.3.2 金属减摩剂 260

9.4 钻磨桥塞工艺 263

9.4.1 钻磨管柱结构 263

9.4.2 作业参数模拟 264

9.4.3 钻磨桥塞地面设备及流程 264

9.4.4 钻磨桥塞施工参数设计 266

9.4.5 天然气水合物预防 268

9.5 工程应用 270

参考文献 275

第10章 连续管水平井测井 276

10.1 连续管水平井输送工艺 277

10.1.1 井筒清理 277

10.1.2 仪器输送 278

10.1.3 深度测量 280

10.2 连续管输送测井的信号传输 282

10.2.1 存储式信号传输 282

10.2.2 电信号传输 283

10.2.3 光信号传输 286

10.3 连续管穿缆技术 288

10.3.1 连续管泵送穿缆方法 288

10.3.2 连续管穿缆装置 289

10.3.3 关键工艺与措施 292

10.4 典型测井技术 294

10.4.1 带电缆连续管井下电视技术 294

10.4.2 带光缆连续管产气剖面测试技术 297

参考文献 298

第11章 连续管作业工程管理 299

11.1 工程组织管理模式 300

11.1.1 组织机构 300

11.1.2 管理职责 300

11.2 工程质量管理 303

11.2.1 工程质量管理措施 303

11.2.2 工程环节控制 305

11.2.3 资源管理 308

11.2.4 培训 311

11.2.5 持续改进 313

11.3 工程安全与环保管理 315

11.3.1 作业风险识别 315

11.3.2 安全措施 317

11.3.3 环保措施 322

11.3.4 应急处理预案 324

11.4 标准规范的建立 325

11.4.1 连续管工程技术标准规范的制定 325

11.4.2 连续管管理标准规范的制定 326

11.5 连续管工程管理经典案例分析 327

11.5.1 作业过程中发生的连续管开裂 327

11.5.2 连续管滑溜下落 329

参考文献 330