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出版者:石油工业出版社

作者:高绍智

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页数:0

译者:

出版时间:2004-07-01

价格:45.0

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isbn号码:9787502147136

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• 石油钻井
• 钻井工程
• 石油工程
• 钻井技术
• 油气勘探
• 钻井工艺
• 钻井设备
• 石油工业
• 能源工程
• 钻井安全

探索未知深海：深海工程技术前沿 本书聚焦于当前海洋工程领域最具挑战性与前瞻性的——深海资源开发与工程技术。 随着陆地油气资源的日益枯竭和对非常规能源需求的持续增长，人类的目光已不可避免地转向了广阔而神秘的深海。本书并非聚焦于传统的陆地或浅水钻井作业，而是深入剖析了在水深超过 500 米的极端环境下，进行勘探、开采、基础设施建设及安全保障所必须掌握的核心技术体系。 第一部分：深海环境的极端挑战与地质特征 深海环境的复杂性远超陆地作业。本部分详细阐述了影响深海工程的物理、化学及地质因素。 1.1 极端水动力学与流体行为 高静水压力下的流体特性： 详细分析了水深每增加十米，压力增加约 1 个大气压的物理规律，以及这对钻井液、水泥浆性能、管材强度设计提出的特殊要求。重点讨论了超高压下气体溶解度、相态变化（如甲烷水合物的稳定性）的精确计算模型。 复杂海流与波浪作用： 剖析了深海不同水深层的密度流、涡流、内波等现象，这些非线性动力因素对海洋结构物（如导管架、浮式平台）系泊系统、立管的动态响应影响。介绍了先进的耦合水动力学仿真软件（如 AQWA, WAMIT）在模拟极端海况下的应用案例。 深水热液活动与地层耦合： 探讨了海底热液喷口附近异常地温梯度、高硫化氢（$ ext{H}_2 ext{S}$）浓度对设备腐蚀和井控的潜在威胁，以及如何通过地温场预测来指导钻井路径规划。 1.2 深海沉积学与工程地质 深海地质过程缓慢，但其沉积物特性对基础工程至关重要。 软弱粘土层与蠕变效应： 详细描述了深海软土层的剪切强度特性、触变性以及在长期载荷作用下发生的蠕变现象。这直接关系到海底基础（如重力式基础、桩基）的沉降预测与稳定性评估。 海底斜坡失稳与浊积流风险： 分析了全球主要深水盆地中，因地震或地质构造活动引发的海底斜坡失稳机制，特别是对浊积流（Turbidity Currents）的生成、传播速度的预测模型，及其对水下管线和脐带缆的冲刷（Scour）影响。 天然气水合物（Gas Hydrates）的赋存与工程风险： 重点阐述了天然气水合物作为潜在能源的重要性，以及在钻井和生产过程中，温度和压力微小变化可能导致的“水合物堵塞”和井壁失稳风险，并介绍了热力学稳定区（Phase Boundary）的实时监测技术。 第二部分：深水钻井与完井的前沿技术 深水钻井平台的多样性、定位精度和控压技术是本书的核心技术难点所在。 2.1 浮式钻井系统与动态定位（DP） 钻井平台类型选型与优化： 对半潜式钻井平台（Semi-submersible）、钻井船（Drillship）和张力腿平台（TLP）在不同水深和环境下的适用性进行量化对比。特别关注了深水钻井船在超深水（Ultra-deepwater，通常指 1500 米以上）作业中的优势与局限。 高精度动态定位（DP3系统）： 详述了 DP 系统的冗余设计、传感器融合（如 $ ext{LBL}$、$ ext{SBL}$、$ ext{USBL}$、$ ext{DP}$ 陀螺仪）及其在恶劣天气下保持钻井中心点精度（通常要求 $<5%$ 水深）的技术细节。讨论了 DP 系统失效时的紧急应对预案与设备冗余设计标准（如 $ ext{DNV GL}$ 规范）。 2.2 井下作业控制与防喷系统 深水井控的难度在于立管与井口之间巨大的水柱压力。 深水防喷器组（BOP）技术： 重点介绍了深水专用的 $ ext{BOP}$ 堆栈设计，包括超高压（$ ext{HPU}$）、环形密封器（Annular Preventer）的失效模式与维护周期。详述了海底控制系统（$ ext{Subsea Control System}$）的冗余设计、液压回流时间以及热交换技术。 远程激活与超深水救援： 专门论述了在 $ ext{BOP}$ 无法通过常规方式控制时，如何使用 $ ext{Riser}$ 紧急切断系统（$ ext{Shear Rams}$）和 $ ext{LMRP}$（$ ext{Lower Marine Riser P ackage}$）快速脱离（Quick Disconnect）的程序与设备要求。 2.3 钻井过程的流体力学优化与随钻测量 立管水动力学与环空压力管理： 分析了钻井立管（Riser）在强海流下的涡激振动（VIV），以及如何通过添加补偿器（Heave Compensator）或改变立管浮力模组来控制立管的疲劳载荷。深水作业中，环空流速和压力对井壁稳定性的影响更为敏感，本书提供了先进的压力剖面设计方法。 随钻测量（MWD）与测井（LWD）技术的改进： 针对深水地层多变、地磁干扰强的问题，探讨了新型磁强计、重力仪和超声波工具在深井中的校准与数据传输速率提升技术。 第三部分：深水油气开发与生产系统 一旦钻探成功，如何高效、安全地将深海油气输送到地面是工程的最终考验。 3.1 海底生产系统（Subsea Production Systems） 海底系统是深水开发的核心，它替代了传统的水下平台。 水下采油树（Subsea Xmas Tree）与管汇： 详细介绍了湿式、干式、半干式采油树的结构差异及其在不同水深和油气藏条件下的应用。重点分析了模块化生产系统（Manifold Modules）的设计理念，如何实现远程连接和维护。 海底控制与脐带缆（Umbilicals）： 阐述了控制系统从浮式平台到海底采油树的信号与动力传输介质——脐带缆的设计要求，包括高压液压油管、光纤、电力电缆的抗疲劳、抗腐蚀设计，以及冗余的应力消除器（Stress Joint）技术。 3.2 深水油气输送与回流技术 深水管道铺设技术： 对 $ ext{S-lay}$、$ ext{J-lay}$、$ ext{Reel-lay}$ 等主要深水管道铺设方法进行工程经济性分析。重点讨论了在超深水条件下，管道的侧向屈曲（Lateral Buckling）控制和剩余弯矩的校核计算。 深海回流（Riser System）方案对比： 对敞开式立管（Open Riser）、集输立管（Riser for Export）、带有外部张力的立管（TTR）以及钢悬链线立管（Steel Catenary Riser, SCR）在动态响应、疲劳寿命和水下连接器（Riser Connectors）设计上的差异进行深入比较。 第四部分：深海安全、环保与经济性评估 深海工程的安全与环境影响是社会关注的焦点。 4.1 井控安全与应急响应 泄漏监测与控制： 阐述了深水油气泄漏的特点（如泄漏源的不可达性、环境稀释效应）。介绍了新型的深水油气捕集系统（Containment System）的技术原理，如 $ ext{Capping Stack}$ 的快速部署和应急操作流程。 环境影响评估（$ ext{EIA}$）： 探讨了深海钻井作业对生物多样性、特别是深海冷水珊瑚礁和热液生态系统的潜在影响，以及如何根据 $ ext{API}$ 标准设计“零排放”或最小化排放的作业方案。 4.2 投资与风险经济学 深水项目的投资巨大，风险回收周期长。本书提供了一套适用于深水项目的 $ ext{Net Present Value (NPV)}$ 敏感性分析模型，考虑了油价波动、作业延期风险（主要来源于天气窗口和设备故障）对项目经济性的影响，以及如何通过优化平台配置和生产率来缩短投资回收期。 --- 总结： 本书为海洋工程、石油工程及相关领域的研究人员、工程师和决策者，提供了一个全面、深入且聚焦于前沿技术的参考手册，旨在为人类安全、高效地开发深海这一战略性能源宝库提供坚实的理论和工程基础。内容严格围绕深海环境的物理挑战、先进的钻井与完井控制、水下生产系统的集成以及严格的安全环保标准展开，不涉及陆地钻探基础理论或浅水平台设计。

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我是一名对能源行业发展现状和未来趋势有浓厚兴趣的读者，石油钻井作为能源获取的关键环节，自然是我关注的重点。这本书的厚度和“综合知识”的定位，让我相信它能够提供全面的信息。我特别想了解，石油钻井在全球能源供应中的地位和重要性？全球有哪些主要的石油产区，它们的钻井技术有什么特点？书中是否会涉及国际石油钻井市场的现状和发展趋势？另外，随着全球对环境保护意识的提高，钻井行业在安全和环保方面有哪些新的要求和技术？比如，如何减少钻井过程中的温室气体排放？如何处理钻井产生的废弃物？如何应对溢油等环境事故？我希望书中能够提供一些关于这些方面的知识。我还对“欠平衡钻井”和“超欠平衡钻井”这些技术很感兴趣，它们是如何在保证安全的前提下，提高钻井效率的？我希望这本书能够为我提供一个更宏观的视角，让我了解石油钻井在全球能源格局中的位置，以及它所面临的挑战和机遇。

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这本书的题目《石油钻井综合知识读本》，给我一种“包罗万象”的感觉，所以我对它的内容寄予了厚望。我是一名对石油工业的历史发展颇感兴趣的爱好者，深知钻井技术是石油工业的基石。我希望这本书能够追溯石油钻井技术的发展脉络，从最初的手工钻井，到蒸汽动力，再到如今的现代化机械钻机，每一阶段的技术革新是如何推动石油勘探和开发的？书里会不会介绍一些在钻井史上具有里程碑意义的事件或人物？比如，历史上第一次成功的油井钻探，或者是一些关键技术突破的背后故事。我特别想了解，不同国家和地区在石油钻井技术发展上的特点和贡献。另外，对于油气储层评价，书中会有哪些介绍？如何通过钻井过程中的岩屑、岩心分析来判断油气层的品质？流体性质的测试又有哪些方法？我对于“试油”这个环节很感兴趣，它在整个钻井过程中的地位和重要性是怎样的？书里会不会详细解释如何进行试油，以及试油数据的解读？钻井完成后，井筒的完井和固井工程又是如何进行的？这对于保证油气井的长期稳定生产和安全至关重要。我希望这本书能够将这些相关的技术和流程都串联起来，形成一个完整的闭环。

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对于石油钻井这个相对专业的领域，我一直存在着许多疑问。这本书的名字就非常有吸引力，因为它强调了“综合性”，这让我相信它能够解答我心中的大部分疑惑。我是一名对地质学有一定了解的学习者，所以，我特别希望能从这本书中看到钻井工程与地质学的紧密联系。地层岩性的变化如何影响钻井的难度和效率？应力场的分布对井筒稳定性的影响又有多大？断层、裂缝等构造地质条件是如何被监测和规避的？我希望书中能够详细介绍各种钻井液的类型、性能以及它们在不同地质条件下的应用。比如，水基钻井液、油基钻井液、气基钻井液，它们各自的优缺点是什么？如何根据地层条件和钻井目标来选择合适的钻井液体系？还有，钻井过程中产生的泥浆和岩屑如何进行处理和排放？这涉及到环境保护的问题。我对于“井身结构设计”这个概念很陌生，书中是否会介绍如何根据井深、井径、地层压力等因素来设计井筒的套管程序？不同层级的套管和水泥封固的作用是什么？我希望这本书能够以一种清晰易懂的方式，将这些复杂的工程问题阐释清楚，让我能够更好地理解钻井工程师的工作。

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这本书的厚度就足够让人望而却步了，封面设计朴实无华，没有花哨的插图，一看就是那种一本正经、内容扎实的专业书籍。拿到手里，沉甸甸的分量，让我立刻感受到它所承载的知识分量。我是一名对石油行业充满好奇心的爱好者，虽然没有直接的行业背景，但我一直对地下深处那些神秘的油气资源如何被开采出来感到着迷。石油钻井，这个词本身就带着一种技术和力量的交织感，是现代工业不可或缺的一环。我希望能从这本书中，系统地了解石油钻井的整个流程，从最基础的原理，到各种复杂的设备，再到实际操作中会遇到的各种挑战和解决方案。比如，钻头是如何旋转并穿透坚硬岩石的？钻井液在其中扮演着怎样的关键角色，它仅仅是用来冷却和润滑吗？还是有更深层的化学和物理作用？井筒的稳定性是如何保证的？地下的高压和高温又是如何应对的？我非常期待书中能够详细介绍不同类型的钻井技术，例如水平井、定向井，以及它们各自的优势和适用场景。而且，作为一本“综合知识读本”，我希望能涵盖到钻井过程中的安全问题，这无疑是重中之重，任何一个环节的疏忽都可能带来灾难性的后果。环境保护也是现代工业必须考虑的因素，书中是否会涉及钻井过程对环境的影响以及相应的防治措施？这些都是我非常关心的问题。总而言之，我希望能通过这本书，构建一个完整、清晰的石油钻井知识体系，让我对这个行业有一个更全面、更深入的认识，从一个门外汉变成一个对石油钻井有基本了解的“行内人”。

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这本书的封面朴实无华，但我相信其内容一定十分丰富。《石油钻井综合知识读本》这个名字，让我联想到一本能够帮助我全面了解石油钻井过程的书。我是一名对环境保护和可持续发展理念高度关注的学习者，因此，我希望书中能够详细介绍石油钻井过程中产生的环境影响以及相应的环境保护措施。比如，钻井过程中产生的废弃物，如泥浆、岩屑、采出液等，如何进行无害化处理和安全排放？石油泄漏的风险如何控制？如果发生石油泄漏，又有哪些应急处理和修复方案？书中是否会介绍一些绿色钻井技术，例如低挥发性有机化合物（VOCs）的钻井液，或者能够减少钻井废物产生的技术？我希望这本书能够不仅介绍钻井技术本身，还能关注其对环境的影响，并提供相关的解决方案。我希望能够通过这本书，了解如何在保证能源供应的同时，最大限度地降低对环境的破坏。

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我一直对地下工程领域充满好奇，石油钻井更是其中的一个重要分支。这本书的命名方式，让我认为它是一本能够系统性地介绍石油钻井知识的书籍。我希望书中能够详细介绍钻井设备的安全操作规程和维护保养知识。毕竟，钻井设备是整个钻井作业的基础，任何一个环节的故障都可能导致严重的后果。比如，钻井动力设备的日常检查和维护内容有哪些？钻井液循环系统的清洁和过滤是如何进行的？井控设备的定期测试和保养要求是什么？我希望书中能够强调安全的重要性，并提供一些实际的安全操作指南。此外，我对于“井筒完整性”这个概念很陌生，它在整个钻井过程中的作用是什么？如何通过套管、水泥封固等措施来保证井筒的完整性？书中是否会介绍相关的标准和规范？我希望这本书能够涵盖到钻井过程中的一些“软性”知识，比如团队协作、应急处理等，这些对于保障钻井作业的顺利进行也至关重要。

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这本书的题目《石油钻井综合知识读本》听起来就很厚重，我希望它能像一本百科全书一样，解答我在石油钻井领域的所有疑问。我是一名对机械设计和流体动力学有一定基础的学习者，所以，我希望书中能够深入探讨一些机械和流体相关的原理。比如，钻井泵的工作原理是什么？它的流量和扬程是如何确定的？钻井液在管道中的流动特性如何影响钻井效率？如何通过调整钻井液的流变参数来优化钻井过程？我对于“钻头磨损”和“井壁垮塌”这些常见问题很关注，书中是否会介绍预防和处理这些问题的技术措施？比如，如何选择耐磨的钻头？如何提高井壁的稳定性？我希望能看到一些关于钻井过程中受力分析的介绍，以及如何通过工程计算来指导钻井作业。如果书中能够提供一些具体的工程案例，详细分析某个钻井项目的过程和遇到的问题，以及是如何解决的，那就更好了。我希望通过这本书，能够将理论知识和实际工程应用联系起来，让我对石油钻井的复杂性有一个更深刻的理解。

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我之前在一些科普视频和文章中零星接触过石油钻井的一些概念，比如 rotary drilling、mud circulation、blowout preventer 这些术语，但总觉得碎片化，不成体系。这本书的出现，恰恰填补了我这方面的知识空白。我尤其关注那些关于井下工具和设备的章节。钻杆、钻铤、加重钻杆，它们在整个钻井工具链中是如何协同工作的？不同材质和设计的钻头，针对不同地质条件，选择的标准是什么？电缆测井和随钻测井又有哪些区别和应用？我曾看过一些关于海上钻井平台的图片，那巨大的结构和复杂的机械装置给我留下了深刻的印象，这本书能否介绍一下不同类型的钻井平台，比如固定式、半潜式、自升式，以及它们各自的特点和适用海域？还有，石油钻井过程中，如何进行地层压力和温度的监测？哪些技术能够帮助钻井工程师判断油气层的存在？我对于“定向钻井”和“水平钻井”这些技术尤为好奇，它们是如何实现精确控制钻头轨迹的？这在开采复杂地构造油气藏时，似乎起到了至关重要的作用。书中会不会深入讲解这些技术的原理、施工方法和优缺点？另外，钻井作业的成本构成是什么？哪些因素会直接影响钻井的效率和成本？我希望这本书能够提供一些实际的案例分析，来佐证书中的理论知识，这样更容易理解和记忆。

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我是一名对工程技术充满兴趣的普通读者，石油钻井对我来说是一个既神秘又充满挑战的领域。这本书的封面虽然低调，但“综合知识”这几个字点明了它的价值。我希望这本书能从最基础的概念讲起，让没有相关背景的人也能有所了解。比如，什么是“一口井”？钻井的目的是什么？钻井的周期一般有多长？我希望能看到一些关于钻井设备的基本介绍，例如钻井动力系统、钻井液循环系统、井架、游车等，它们各自的功能和工作原理是什么？我对于“钻井液的密度和粘度”这些参数很陌生，它们对钻井过程有什么影响？书里会不会详细解释这些参数的调整和控制？还有，井底的“钻压”和“转速”又是如何设定的？这些参数的优化对于提高钻井效率有什么作用？我希望书中能够避免过于晦涩的技术术语，或者对遇到的专业词汇进行详细的解释。如果能配以一些示意图或者原理图，那就更好了，能够帮助我更好地理解这些复杂的机械和工艺。我非常希望这本书能够给我一个扎实的石油钻井知识基础，让我能够自信地和别人谈论这个话题。

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这本书的名称“石油钻井综合知识读本”让我对其内容充满了期待，尤其是“综合”二字，预示着它能够全面地覆盖石油钻井的各个方面。我是一名对自动化和智能化技术发展趋势关注的学习者，所以，我希望书中能够介绍一些现代石油钻井技术中的智能化和自动化应用。比如，远程操控钻井平台、自动化钻井机器人、智能化的钻井液优化系统等。这些技术是如何提高钻井效率、降低人为风险的？书中是否会探讨人工智能在石油钻井中的应用前景？比如，利用大数据分析来预测地层压力、优化钻井参数、提高油气发现率等等。另外，对于“定向钻井”和“水平钻井”，我希望能看到更多关于它们在复杂地质条件下应用的案例，比如如何应对浅层气、高压地层等挑战。书里是否会介绍“轨迹控制”和“井壁摩阻”等关键技术？我还对“随钻测量”技术很感兴趣，它如何在钻井过程中实时监测井下地层信息？这些信息又如何用于指导钻井作业？我希望这本书能够提供一些关于这些前沿技术的信息，让我了解石油钻井的未来发展方向。

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