The Progressing Cavity Pump Handbook pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Revard, James M.

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页数:0

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价格:35

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isbn号码:9780878144457

丛书系列:

图书标签:

• Progressing Cavity Pump
• PCP
• Positive Displacement Pump
• Oilfield
• Industrial Pump
• Pump Handbook
• Engineering
• Oil and Gas
• Subsurface Lift
• Pump Technology

旋转钻井技术进阶：地层压力与钻井液优化实战指南 本书聚焦于现代旋转钻井工程领域中最为关键和复杂的环节：地层压力管理与钻井液性能优化。随着钻井深度的增加和地层复杂性的提高，精确控制井筒内的流体压力、稳定井壁结构以及确保钻井过程的效率与安全性，已成为衡量钻井成功与否的核心标准。本书旨在为经验丰富的钻井工程师、完井工程师以及从事油气田地面作业的技术人员提供一套系统化、实战导向的理论框架与应用策略。 第一部分：地层压力系统解析与预测建模 本部分深入剖析了复杂地层压力系统的形成机制、特征表现及其对钻井作业的直接影响。我们不再满足于传统的静岩层压力模型，而是转向探讨动态地层压力梯度（Pore Pressure Gradients）的横向和纵向变化规律。 第一章：非常规压力体系的识别与风险评估 详细阐述了欠平衡钻井（UBD）环境下，以及在盐丘、断层带、地层水入侵等高风险区域，地层压力异常波动的物理化学基础。内容包括： 岩石骨架与孔隙流体相互作用模型： 基于Biot固结理论和有效应力原理，分析地层孔隙压力（Pore Pressure, $P_p$）如何随时间、温度和围压变化。 地层评价数据整合： 如何有效利用测井曲线（如声波时差、电阻率、密度）和地质信息，构建高精度的地层压力预测剖面图。重点讨论了时间偏移对压力预测准确性的影响。 压力窗口的动态管理： 明确“安全钻井窗口”（Safe Drilling Window）的界限——即地层破裂压力（Fracture Pressure, $P_f$）与地层孔隙压力之间的差值。本书提出了基于实时地质导向（Geosteering）的窗口动态调整方法论。 第二章：井筒流体动力学与等效静水压力计算 本章着重于钻井液柱（Mud Column）在循环过程中产生的压力波动，这是控制井底压力的关键因素。 循环压力损失模型： 采用修正的Bingham塑性模型和Power Law模型，精确计算钻井液在环空和钻柱内部的摩擦损失（Annular and Drill String Pressure Losses）。特别关注了非牛顿流体在高速剪切下的流变性对压降的影响。 气窜与泥浆携岩能力分析： 针对钻井过程中气相入侵引起的密度降低和环空压力下降，建立了气液两相流在非垂直井筒中的压力分布模型。讨论了密度管理和气泡上升速度的精确计算。 地层返排与井涌控制压力计算： 详细推导了在井涌发生后，为实现“地层静止”（Kill Rate）而必需施加的循环压力，包括了对井涌体积、环空体积和循环速度的精确匹配。 第二部分：先进钻井液性能调控与流变学应用 本部分超越了基础的泥浆性能测试，深入探讨了如何根据地层特性和井筒环境，设计和优化高性能钻井液体系。 第三章：钻井液热力学与高温高压（HPHT）体系设计 随着钻井向更深层过渡，高温对钻井液性能的影响日益显著。本书提供了应对HPHT环境的材料科学视角。 温度对流变性能的影响： 量化分析温度如何影响钻井液的塑性粘度（Plastic Viscosity, PV）和屈服点（Yield Point, YP），以及温度对胶凝强度（Gel Strength）的长期稳定性影响。 高温化学稳定剂的应用： 针对油基泥浆（OBM）和合成基泥浆（SBM）体系，探讨新型耐温型化学添加剂（如改性聚合物、有机粘土抑制剂）的选择标准和添加量控制，以维持超过180°C的流变性能。 滤失控制的微观机制： 深入研究泥饼（Filter Cake）的形成机理，特别是高温下水基钻井液（WBM）的不可逆失水问题。提出了利用纳米材料增强泥饼致密度的创新技术。 第四章：井壁稳定化技术与页岩抑制策略 井壁失稳是导致非生产时间（NPT）的主要原因。本章重点研究钻井液如何通过化学和物理机制来抑制地层岩石，尤其是页岩的膨胀和剥落。 水化与膨胀机理： 阐述了不同类型页岩（如伊利石、蒙脱石）对水相渗透的敏感性差异。 化学抑制体系的效能评估： 对传统盐类抑制、聚合物抑制和高分子电解质抑制体系进行对比分析。重点介绍了具有双重作用的化学抑制剂，它们既能提供渗透梯度，又能钝化岩石表面电荷。 钻井液盐度与水活度精确控制： 基于岩石物理学原理，建立了井筒流体水活度与岩石膨胀应力之间的关系，指导工程师如何设定最佳的等效无水相（Equivalent Anhydrous Chloride, EAC）浓度。 第五部分：地层测试与实时地层评估（RTE） 本部分关注钻井过程中获取地层信息的先进技术，强调数据采集与决策的实时反馈。 随钻地层测试（DST-MWD/LWD）数据解释： 详细解析了井底测量工具（如探针式压力计）在非稳定井底状态下采集的压力恢复曲线。讨论了如何修正因钻井液流动和井眼形状引起的测量误差。 渗透率与储层参数的快速反演： 介绍基于快速傅里叶变换（FFT）分析压力脉冲数据的技术，用于实时估算地层渗透率（Permeability）和储层厚度。 地层评价与钻井路径优化反馈： 建立一个闭环系统，将实测地层压力数据和渗透率信息，立即反馈给钻井控制系统，用于调整钻井速度（ROP）和钻井液密度，确保始终保持在最优压力窗口内。 本书的特点在于其深度结合了流体力学、岩石力学和材料化学的交叉知识，提供了大量工程实例和计算工具，帮助工程师将理论知识转化为解决实际复杂钻井问题的能力。它不仅是技术手册，更是复杂地层环境下风险控制的战略指南。

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