双疏型强封堵钻井液理论与技术(精)

本书全面、系统阐述了双疏和强封堵新理论，以及如何利用创建的新理论使水基钻井液的“抑制性、润滑性和保护油气层效果”达到甚至超过油基钻井液，解决国际上长期未解决的技术难题，满足非常规油气安全、高效、经济钻井需要，并介绍了面向2035年以后非常规油气井钻井液技术的发展方向，构成的“双疏型强封堵钻井液理论与技术”与“仿生钻井液理论与技术”共同促成了钻井液理论与技术进步，为中国模式“页岩革命”的创建提供了一项“卡脖子”技术。

蒋官澄，中国石油大学(北京)二级教授，博导，兼任中国石油学会青工会常务副主任。从事油气井化学与工程、油气层损害与保护等工作，国家杰出青年科学基金获得者和国家百千万人才，国家重大专项项目长和863项目首席专家，享受国务院津贴。代表成果：仿生钻井液、双疏钻井液、智能化保护油气层理论与技术等。 获国家技术发明二等奖1项(排名第1)、国家科技进步二等奖2项(其中1项排名第1)、省部级科技奖数十项；获国内外发明专利97件，出版专著8部、论文300余篇等。

目录
序
前言
第一章 井下地层岩石表面双疏性理论 1
第一节 双疏性概念及研究现状 1
一、双疏性的提出 1
二、双疏性的概念 4
第二节 双疏性评价方法和影响因素 4
一、双疏性评价方法的建立 4
二、影响双疏性的因素 11
第三节 双疏反转机理 29
一、双疏反转机理的实验研究 30
二、双疏性反转机理的量子化学研究 34
第四节 双疏性对岩石表面性质的影响 37
一、岩石的气体吸附能力 37
二、黏土矿物的膨胀分散特性 49
三、岩石的导电能力 54
四、岩石的渗析过程 58
第五节 双疏性对毛细管力、油气水分布和渗流状态的影响 64
一、单直毛细管的双疏性 64
二、刻蚀玻璃网络模型的双疏性 73
三、人造岩心的双疏性研究 76
参考文献 80
第二章 井壁岩石孔缝强封堵理论 83
第一节 井壁岩石孔缝的分类与封堵的意义 83
一、井壁岩石孔缝的分类 83
二、井壁岩石孔缝强封堵的意义 86
第二节 颗粒紧密堆积封堵理论 86
一、屏蔽封堵理论 86
二、多级粒子精细封堵理论 88
第三节 “应力笼”强封堵理论 94
一、“应力笼”物理理论模型及拓展 94
二、“应力笼”理论强化井眼机理 96
三、“应力笼”理论现场应用 99
第四节 “多元协同”井壁稳定及封堵理论 101
一、“多元协同”井壁稳定理论 101
二、“多元协同”封堵理论 106
第五节 物理化学膜封堵理论 111
一、广谱油膜封堵钻井液技术 111
二、成膜封堵钻井液技术 112
第六节 仿生强封堵理论 113
一、保护油气层的仿生封堵理论 114
二、仿生井眼强化理论 120
三、仿生防漏堵漏理论 123
第七节 井壁岩石强封堵理论的发展趋势 125
一、破碎地层强封堵 125
二、油基钻井液强封堵 126
三、高温高压地层强封堵与高承压 127
四、智能封堵 127
参考文献 127
第三章 超双疏强自洁强封堵高效能水基钻井液新技术 135
第一节 不分散低固相聚合物钻井液与高性能水基钻井液技术现状 135
一、聚合物钻井液技术现状 135
二、高性能水基钻井液技术现状 143
第二节 超双疏钻井液新材料的研发与性能评价 157
一、聚合物类超双疏剂的研发 157
二、聚合物类超双疏剂的性能表征 158
三、聚合物类超双疏剂性能评价 160
四、聚合物类超双疏剂稳定井壁、保护油气层、减阻、提速和携屑机理研究 171
第三节 超双疏强自洁高效能水基钻井液技术的建立 174
一、超双疏强自洁高效能水基钻井液与典型油基钻井液性能对比 174
二、环保性评价 176
第四节 现场应用效果分析 177
一、为“安全、高效、经济、环保”钻探页岩气井提供了技术保障 177
二、保障页岩油水平井高质量完钻 178
三、挽救了准噶尔盆地 HW8003致密油水平井的钻井失败 184
四、实现了致密气井“降本增效”的目的 185
五、其他几个案例 188
参考文献 190
第四章 双疏无固相可降解聚膜清洁煤层气井钻井液 195
第一节 煤层气水平井钻井液技术发展趋势 195
一、煤层气水平井常规钻井液发展现状 195
二、煤层气钻井的技术要求 197
第二节 双疏无固相可降解聚膜清洁煤层气井钻井液新技术 200
一、双疏无固相可降解聚膜清洁钻井液核心处理剂的研发 200
二、双疏无固相可降解聚膜清洁煤层气井钻井液新技术 232
第三节 双疏无固相可降解聚膜清洁煤层气井钻井液新技术现场应用 237
一、盘活了沁水盆地煤层气资源，并保障马泌区块的顺利完钻 237
二、保障大城地区煤层气“安全、高效、经济、环保”钻井 244
三、为内蒙古二连盆地霍林河凹陷地区煤层气高质量完钻提供了核心技术 246
四、其他地区的应用案例 250
参考文献 251
第五章 高温高密度双疏无土相强封堵油基钻井液 252
第一节 油基钻井液技术现状与发展趋势 252
一、油基钻井液国内外现状 253
二、油基钻井液存在的技术难题与发展趋势 255
第二节 油基钻井液对井壁稳定性破坏机理 258
一、油基钻井液侵入方式 258
二、井壁破坏机理研究 260
第三节 高温高密度双疏无土相强封堵油基钻井液新技术 267
一、高温高密度双疏无土相强封堵油基钻井液关键处理剂的研发 268
二、高温高密度无土相双疏强封堵油基钻井液新技术的创建 317
三、高温高密度无土相双疏强封堵油基钻井液性能评价研究 319
第四节 现场应用技术 327
一、在威远、长宁页岩气井上与国际有名前三大专业化公司同台竞技，优势突出 327
二、打破了新疆南缘地区“钻井死亡之海”的神话 329
三、在新疆吉木萨尔页岩油区块的应用，创造了当时非常规油气井多项纪录 331
四、在新疆玛湖致密砾岩油藏的应用，创造了玛湖区块 8项纪录 333
参考文献 334
第六章 非常规油气井钻井液技术的发展趋势与展望 336
第一节 深部页岩气与煤层气钻井液技术 336
一、深部页岩气与煤层气地质情况 336
二、深部页岩气与煤层气勘探开发技术难题 339
三、深部页岩气与煤层气钻井液技术难题 340
第二节 页岩油钻井液技术发展趋势与展望 343
一、概述 344
二、页岩油及其分布 344
三、页岩油气开发的低成本钻完井技术 346
四、页岩油钻井液技术 347
五、小结 347
第三节 油页岩钻井液技术现状与发展趋势 347
一、引言 348
二、油页岩资源分布 348
三、油页岩成分分析 350
四、油页岩原位开采钻井工艺 352
五、油页岩原位开采钻井液技术难题与对策 353
六、小结 359
第四节 极地油气钻探钻井液技术 359
一、北极圈油气资源分布 359
二、极地钻井面临的钻井与钻井液技术难题 361
三、国外极地钻井液技术 361
四、国内冻土层钻井低温钻井液研究 369
第五节 天然气水合物钻井液新技术 372
一、天然气水合物储量情况及我国海洋天然气水合物特点 372
二、天然气水合物的认识、研究历程和勘探开发现状 373
三、勘探开发天然气水合物技术难题与天然气水合物钻井液技术现状 376
参考文献 386