一、在天然气水合物地层中钻进时井内温度规程与钻井液的关系（论文文献综述）
朱亮,范西哲,李军伟,邹和均,楼一珊,李忠慧[1]（2020）在《寒带海域永冻层的力学特性对油气钻井的挑战》文中认为全球海洋油气勘探开发活动目前主要集中在热带和温带地区,但随着世界能源发展格局的变化以及油气需求量的不断增长,寒带海域的油气资源越来越受到关注和重视。永冻层所具有的力学性质特殊性,给寒带海域油气开采带来了极大的困难与挑战,目前国内对于寒带海域油气钻井技术鲜见报道。为此,通过调研国内外的文献资料,分析了永冻层在不同状态下的力学特性及其在井筒安全、钻井平台、钻井液体系、固井和天然气水合物等方面所存在的风险,综合阐述了套管隔热、优快钻井、低温钻井液、低温固井及钻井平台设计等永冻层油气钻井关键工艺及配套技术的现状。研究结果表明:①永冻层所在的环境温度对其力学性质较为敏感,温度是稳定永冻层力学性质以及实现安全快速钻井的关键因素;②合理而高效的保温隔热技术、低温流体工艺技术和抗冰钻井平台技术是确保海域永冻层钻井顺利实施的核心技术。结论认为,寒带海域油气资源丰富,在弄清永冻层分布特征和力学特性的基础上,研发并掌握寒带海域相关钻井技术对于提高我国海洋钻井技术的国际竞争力具有重要的意义。
史静怡[2]（2019）在《深水钻遇天然气水合物动态风险评估与事故预警研究》文中进行了进一步梳理天然气水合物的不稳定物性和深水钻井作业安全窗口窄的技术难点使得水合物储层钻井作业的风险远远大于常规油气藏钻采过程。本文以预防深水钻井过程天然气水合物事故,提高钻井作业动态安全为目标,以南海陵水气田开发为背景,对天然气水合物风险演化机理,井筒环空水合物生成预测,气侵溢流预警等天然气水合物钻井安全热点问题,开展了以下四个方面的研究:（1）基于对水合物储层特性和深水钻井技术的广泛调研,采用事故树法分析水合物层钻井事故的原因事件及事件间的逻辑关系,通过事故演化关键节点将井壁失稳、固井失败、溢流、环空堵塞和井控失效五类事故致灾路径相连,构建了水合物层钻井多事故演化综合模型。（2）针对事故树法难以量化评估风险演化动态过程,引入变结构动态贝叶斯网络,基于事故演化模型及制定的映射规则,构建了井筒外水合物分解动态风险评估模型,预测钻进、循环、下套管和注水泥四个作业阶段井壁失稳和固井失败事故的概率分布变化趋势,实现了给定的观测证据下风险演化的更新和事故原因的推断。（3）为了预防水合物生成堵塞井筒环空,结合陵水工况建立了井筒环空水合物形成预测的数值模拟方法。应用PVTsim软件计算天然气水合物相平衡条件,结果输入OLGA软件预测多工况下井筒环空水合物生成情况。基于模拟结果计算表征水合物生成情况的过冷度密度,水合物生成井段长度、生成总量和生成峰值速率四个特征量,量化分析不同工况下井筒水合物生成风险水平,并分析气侵压力,钻井液温度、密度和排量四个钻井参数的敏感性。（4）提出了一种基于参数变化趋势模式识别的气侵溢流预警方法。该方法解决了深水钻井工况复杂,录井参数随钻井层位变化大而难以使用同一优化阈值报警的问题。案例分析中将该方法应用在南海乐东LD10-1井的四开钻井过程。结果表明该方法对渐进型事故具有良好的自适应性和时间延续性。通过改变模式提取过程的滤波参数,可以调整该预警方法的灵敏度。
华绪[3]（2019）在《纳米复合水泥浆液低温流变/凝固特性与水化过程研究》文中研究说明天然气水合物勘探开发研究是当代地球科学和能源工业的一大前沿研究课题,对于解决日趋严峻的能源短缺问题具有非常重要的意义。由于天然气水合物自身的物化特性以及赋存环境的低温高压特性,使得在冻土天然气水合物地层钻井时,井壁垮塌与浆液漏失问题比常规油气层更为突出和复杂。据资料显示,我国的冻土地层地质条件恶劣,钻井时常有垮塌或漏浆等事故发生,钻井护壁堵漏问题十分严重,严重影响了冻土天然气水合物钻探的顺利进行。针对冻土天然气水合物钻探过程中的护壁堵漏技术难题,以前期研究为基础,对纳米复合水泥浆液的低温流变/凝固特性与水化过程开展较系统的研究。研制适于冻土天然气水合物钻探护壁堵漏的纳米复合水泥浆液,对其低温流变/凝固特性进行研究,基于水化热测定、扫描电镜（SEM）及X射线衍射（XRD）分析对复合浆液的低温水化过程进行分析,探索低温环境下纳米材料对复合浆液水化过程的影响规律,构建纳米复合水泥浆液的低温水化过程模型。具体研究成果为:（1）利用硅酸盐-硫铝酸盐复合水泥的水化协同效应,试验研究了纳米复合水泥浆液的基础液。通过优选纳米材料,确定纳米Al2O3作为试验研究中的纳米材料类型,并优选早强剂和减水剂对基础液进行进一步改性。在此基础上,采用正交试验的方法研制获得纳米复合水泥浆液优化配方,其配方如下:40%P.O 42.5+60%R.SAC42.5+20%EG+0.3%Al2O3+0.07%YJ+0.6%JSS（W/C=0.6,T=-9℃）。（2）试验测试纳米复合水泥浆液在不同低温环境下的流动度、可泵期、凝结时间、抗压强度、粘度时变性等相关性能。试验结果表明,所研究的纳米复合水泥浆液各项性能满足冻土环境对护壁堵漏水泥浆液性能的要求,浆液性能优越。纳米Al2O3的掺入会显着影响复合水泥浆液的性能,主要体现在能够改善浆液的流变特性、提升浆体的抗压强度。通过测试低温条件下纳米复合水泥浆液在不同剪切速率下的剪切应力并对试验结果进行拟合,研究发现,纳米复合水泥浆液的流型用宾汉姆模式描述更为合适。所研究的纳米复合水泥浆液呈现出较为明显的“直角稠化”效果。（3）为探索浆液在低温环境下的水化行为,通过测试水化热分析了纳米复合水泥浆液的水化放热过程,采用扫描电镜分析（SEM）对水化产物的微观形貌进行观察,采用X射线衍射分析（XRD）对其主要水化产物进行分析。根据试验分析,将纳米复合水泥浆液的低温水化过程划分为起始期、诱导期、加速期、衰退期以及稳定期五个阶段。并由此构建了纳米复合水泥浆液的低温水化过程模型。研究成果对于推动复合水泥水化理论的发展和学科的交叉融合具有科学意义,同时为冻土天然气水合物钻探护壁堵漏研究提供较系统的理论基础和新的解决方案。
韩月[4]（2018）在《天然气水合物冻土层低温钻井液配方设计及数值模拟》文中认为全球常规能源日益枯竭,寻找新能源迫在眉睫。天然气水合物资源量巨大、分布范围广、能量密度高,合理开发利用可以缓解油气资源短缺问题。天然气水合物勘探开发钻井过程中,钻井液的侵入会出现井壁水化膨胀甚至坍塌和储层污染、钻井液耐低温能力不足、流动性差、以及天然气水合物分解和再形成等问题。为维持井壁稳定、减少井下事故和保持流动性、避免冻土融化及天然气水合物分解,采用硅酸钠和氯化钾按照质量比5:1复配组成成膜剂,以钠膨润土为基浆、Na Cl为防冻主剂,采用正交试验法优选出了适合于水合物冻土层钻进的新型成膜钻井液配方。在常规聚乙二醇钻井液的基础上,设计出适合于冻土层钻探的新的低温聚乙二醇钻井液配方。将优选出的成膜钻井液和聚乙二醇钻井液进行了样品浸泡对比实验、透水对比实验。结果显示所设计的钻井液,均表现出较好的粘度和动切力,低温下流动性好,滤失量少。成膜钻井液配方能够在样品表面形成一层泥皮,在防止井壁水化膨胀和坍塌方面优于聚乙二醇钻井液。将两类配方参数在COMSOL软件中进行模拟,结果显示低温成膜钻井液和低温聚乙二醇钻井液侵入储层,对储层压力和温度影响的范围均维持在天然气水合物相平衡范围内,保护天然气水合物储层。
孙嘉鑫[5]（2018）在《钻采条件下南海水合物储层响应特性模拟研究》文中研究表明自然界中的天然气水合物（以下简称水合物）是一种清洁的、储量巨大的非常规天然气资源,其安全、高效和可持续开采对于解决我国能源短缺、降低油气对外依存度、保障国家能源安全具有极其重要的战略意义。因此,水合物勘探开发已成为当前我国能源发展的重点方向之一。依托我国海域天然气水合物资源调查与评价和天然气水合物资源勘查与试采国家专项,原国土资源部中国地质调查局在南海北部陆坡评价圈定了6个水合物成矿远景区、19个成矿区带、25个有利区块、24个钻探目标区,初步评价认为南海北部水合物天然气资源量达185亿吨油当量。特别是广州海洋地质调查局先后在南海负责实施了四次水合物钻探,在神狐、东沙和琼东南海域发现了多种类型的高品位水合物储层,发现证实2个超千亿方级水合物矿藏,锁定了试采目标矿体,取得了一系列重大找矿成果。在2017年5月,又实施了全球首次粉砂质水合物储层试采工程,令世界瞩目。可见,我国水合物研究已经从勘查评价阶段进入了试采和商业开发先导阶段。水合物开发离不开钻井。勘探钻井取心和开发钻井采气都会改变井周储层物性、温压条件、应力状态,从而诱发水合物分解、井壁失稳、储层沉降、出砂等井内安全问题,进而影响产水产气。因此,钻采条件下水合物储层动态响应特征决定了钻井规程、生产规程和防砂设计,是水合物钻采安全风险分析的基础。据此,本文采用数值模拟方法研究了我国南海水合物储层在整个钻采过程中热-流-固多场耦合作用下的储层物性、流体运移和应力应变响应规律,较为全面地评价了钻进及降压开采过程中的水合物分解、井壁稳定、开采潜能、地层沉降乃至井内出砂等情况,并进行了相应的敏感性分析。上述工作为全面厘清南海天然气水合物地层在钻采条件下的储层响应特性奠定了理论基础,为后续试采乃至商业开发提供了技术支撑。全文共分为六个章节,主要内容如下:第一章:首先简单介绍了天然气水合物,指出了天然气水合物研究的能源与环境意义,引出了论文研究的目的和意义,并对国内外天然气储层钻采研究现状进行了概括总结,分析了当前研究中存在的不足之处,最后描述了论文的主要研究内容以及技术路线。第二章:本章主要介绍了水合物储层多相、多组分流固模拟方法的实现过程,并对实际数值模拟操作流程进行了详细说明。重点介绍了TOUGH+HYDRATE和FLAC3D两款软件的基本原理,搭建了两者之间的耦合接口程序。最后,利用两款软件结合该耦合接口程序分别建立了日本南海海槽水合物试开采仿真模型以及墨西哥湾水合物储层开采预测模型,并将模拟结果与现场实测数据以及已经公开发表的文献资料进行了对比验证,说明了本方法和所建流程的可靠性。第三章:以2007年神狐海域水合物地层勘探井（SH2）为例,模拟研究了SH2站位钻井液侵入条件下的储层响应特性,尤其是井壁稳定问题,并与实际钻探过程进行了对比验证。在此基础上,研究了钻井泥浆侵入条件下,泥浆性能以及水合物地层物性对钻进时井周储层响应特性的影响。第四章:以2015年南海神狐海域W19站位水合物藏作为研究对象,研究了垂直井在套管射孔完井方案下的降压开采产能及相应的储层力学响应特征。在此基础上,较为系统地研究了井底压力、完井范围、地层渗透率以及孔隙度等参数对产能及其储层稳定性的影响规律。第五章:分析了套管射孔完井方案下,W19站位水合物藏采用水平井设计时的降压开采产能及相应的储层力学响应规律。同样,在此基础上,针对井底压力、井深布置、地层渗透率以及孔隙度等参数进行了一系列的敏感性分析。第六章:总结了论文研究中得出的主要结论和认识,并指出了本文研究中存在的不足之处以及今后的研究方向。通过上述研究工作,主要得出以下结论和认识:（1）一定条件下,水合物储层钻进过程中的井壁失稳主要归因于钻井液侵入导致的地层有效应力降低和水合物分解导致的地层强度下降。而井周有效应力降低主要源于井内高密度钻井泥浆侵入以及水合物分解释放出的游离气。增大钻井泥浆温度和盐度极易造成井周水合物剧烈分解,释放出大量的游离气,产生过孔隙水压力,同时也会造成井周地层强度下降,加剧井壁失稳。此外,在高密度钻井泥浆条件下,若井内泥皮形成不佳,反而会造成钻井液侵入加剧,井周水合物分解范围扩大,存在引发井壁失稳的可能。（2）在井周水合物分解并溶解于地层水条件下（无游离气）,初始水合物饱和度和孔隙度对井壁稳定的影响主要取决于水合物饱和度降低所造成的地层强度下降,而并非是钻井泥浆侵入所导致的孔隙压力变化。相同条件下,井壁失稳风险会随着储层初始水合物饱和度和孔隙度的增加而降低。此外,渗透性储层在井壁形成低渗透性泥皮时能够更好地控制井周有效应力降低,从而更有利于维持井壁稳定。（3）由于W19站位地层渗透率较低,加之储层上下均为渗透性地层,使得采用垂直井和水平井降压开采效果都不太理想。而且降压开采还会导致井周地层出现有效应力集中,且井周水合物层饱和度越高,有效应力集中越明显。利用摩尔-库伦强度准则判别,发现地层应力集中虽未导致屈服破坏,但却会造成海底地层沉降,从而对套管固井作业和井口装置布设带来不利影响。（4）持续降低井底压力虽能够加速水合物分解,但增产效果并不明显,反而会增大井底产水速率,井周有效应力也进一步增大且应力集中程度更为明显,海底沉降变形也会随之加剧。虽然优化垂直井的完井层位或者调整水平井井深布置能够实现产能最大化,但受控于储层的低渗透特性,增产效果仍然较为有限,并会显着影响井周有效应力分布及海底沉降变形。（5）无论是采用垂直井还是水平井降压开采方案,增大水合物储层渗透率都会显着提高产能,但同时也会造成井底产水速率急剧增大,海底沉降变形加剧。轻微提高下伏游离气层渗透率能够加快下伏游离气的产出,且不会造成井底产水速率急剧增大。虽然改造增加下伏游离气储层渗透率会造成有效应力增加区域扩大,但就长期开采而言,反而会在一定程度上缓解海底沉降变形。（6）在其它参数取值相同时,无论是改变水合物层的初始孔隙度,还是下伏游离气层的初始孔隙度,其对垂直井和水平井降压开采产能及应力场的影响都甚微。
黄峰[6]（2018）在《深水钻井中浅层气致灾机制数值模拟研究》文中研究说明在深水钻井过程中,浅层地质灾害（包括浅层气、浅水流和水合物,统称为“三浅”）是钻井安全的重大隐患。其中浅层气引起的井涌和井喷问题最为严重,超过20%的井喷是由浅层气造成的。此外,海底水合物分解产生的气体也可视为浅层气的来源之一。本论文运用油气藏工程、渗流力学和油藏模拟等方法,结合浅层气地层的地质特性,建立不同类型浅层气地质模型和气体流动模型,定量分析钻遇浅层气时的气流动态及其对钻井安全的影响,明确其超压释放机理,对浅层气存在状态和危害进行分级,评价不同因素对浅层气侵入动态的敏感性,提出针对南海深水浅层气的系统控制方法。基于深水浅层水合物层基本特征,建立了钻井过程中水合物分解模型及局部超压演变模型,模拟钻进中水合物分解引起井筒气侵和固井后套管周围超压气体的形成过程。研究结果表明,由于深水钻井中钻井液密度窗口较窄,浅层气的存在将严重影响深水钻井安全,钻遇高压气囊状浅层气比低压层状浅层气更具危害,理论气体喷出速率可达几十万立方米/时。根据模拟结果,可将钻井过程中浅层气危害分为四级,包括轻微流（轻微气侵）、泡状流（早期井涌）、段塞流（井涌）和环流（井喷）。浅层气地层超压系数和规模是影响气体喷出速率的主控因素,采用比重1.05的钻井液,钻穿超压系数为1.22的中等规模（1000×1000×10m）的浅层气囊时（井底压差1.53MPa）,气侵总量为160×104m3,气侵速率可达90×104m3/h,可能产生较为严重的井喷事故。提高钻进速度可降低气体喷出速率,但对气体喷出总量没有影响。水合物分解和气侵模拟结果表明,钻遇到水合物层时,气体喷出属于轻微流等级,水喷出属于中等流级别。浅层固井后水合物分解模拟结果显示,高温钻井液连续循环可导致近井筒周围的水合物分解,在套管周围形成超过2.4MPa的超压气体聚集区,影响水泥环和上部地层的稳定性,气体或沿套管和水泥环外壁上窜至海底井口,在隔水管壁上重新形成水合物,影响井口设施和隔水管的安全运作。
赵超[7]（2018）在《深水钻井液抑制地层水合物分解的实验研究》文中进行了进一步梳理深水钻井工程中钻遇天然气水合物地层时,钻井液侵入含水合物地层并发生热交换等,会造成地层中的水合物发生分解。水合物分解产生大量的气体和少量的水,造成孔隙压力增大,岩石强度降低,可引起井壁失稳,尤其是当水合物作为胶结物时,其分解导致周围井壁岩石失去支撑而垮塌。释放的大量气体可能造成井涌甚至井喷,并且在深水海底低温高压井筒内又可能重新生成水合物,造成堵塞等复杂情况。因此,有必要开展深水钻井液抑制地层水合物分解的相关理论与方法研究,为稳定水合物地层,提高钻井安全与效率提供钻井液技术支持。为此,本文旨在模拟钻井液中天然气水合物的分解过程,主要探讨钻井液的物理化学作用对水合物分解动力学的影响,指导优选可有效抑制水合物分解的处理剂。利用改进的钻井液中水合物分解模拟实验装置,首先优化水合物样品制备的温度、压力及表面活性剂浓度等试验条件,保障了模拟实验中制备水合物样品的平行性和重复性,并利用描述二元系统中气液两相平衡的Peng-Robinson方程,计算出实验过程中气体摩尔数变化量,更直观的定量评价水合物的生成和分解过程。结合实际钻井工况与室内模拟实验,建立了钻井液抑制天然气水合物分解特性的评价实验方法,实验研究分析了乙二醇（EG）、聚乙烯吡咯烷酮（PVP-K90）和卵磷脂类等对水合物分解特性的影响规律,并结合现有的分子动力学模拟、量子化学和激光拉曼光谱等分析方法,深入探讨了抑制剂延缓水合物分解的作用机理。研究结果表明,EG在较低浓度（10%）下通过增强水分子间氢键网状结构来抑制水合物分解,随着浓度增加,抑制水合物分解效果减弱,并可逐渐转化为促进水合物分解。PVP利用其分子结构中的五元吡咯烷酮环,通过氢键等作用吸附在固体水合物表面,弱化了外来流体对固体水合物的传热传质过程,并阻缓气体分子和液体分子的扩散,进而抑制水合物的分解。卵磷脂在水相中水化形成磷脂双分子层脂质膜,通过氢键等作用吸附于固体水合物表面,形成一层包覆膜抑制水合物的分解;另外卵磷脂作为两亲表面活性剂,可促进已分解的气和水再次形成水合物。卵磷脂在高于0.5%浓度时,可有效抑制水合物分解,抑制分解作用效果优于EG和PVP的。通过水合物分解抑制剂与钻井液的配伍性实验,优化构建了适用于天然气水合物地层钻井的水基钻井液体系,可有效抑制水合物的分解与生成,且低温流变性优良,具有较好的抑制性和润滑性,满足水合物地层钻井液技术基本要求。
王乐[8]（2018）在《天然气水合物分解抑制型水基钻井液体系研究》文中指出天然气水合物（Natural Gas Hydrate,简称NGH,俗称“可燃冰”）作为一种重要接替能源,赋存于深水海域和冻土地区,钻探天然气水合物的自然环境恶劣,加之水合物的存在,大大增加了钻井技术难度。针对天然水合物地层钻井过程中可能由天然气水合物分解（或相转变）引发的井壁稳定性问题,本文认为除传统的抑制泥页岩水化膨胀之外,还应充分重视地层中水合物分解对井壁稳定性的影响。一方面要防止天然气水合物在井筒中生成,另一方面也应该从化学手段中寻求减缓水合物分解的方法。以此谋求更加经济的实现稳定水合物的条件下实现安全快速钻进的手段。本文通过分子动力学模拟手段研究了Lecithin分子在天然气水合物晶体表面的吸附特征和天然其水合物的分解特征。研究结果表明,Lecithin分子会吸附在天然气水合物表面,其胆碱集团和磷酸基团会与临近的其他Lecithin分子以氢键形式相互连接,Lecithin分子的扭曲变形可能会形成网状结构,天然气水合物的分解速率会低于其直接与液态水接触时的分解速率。Lecithin形成的吸附层会将分解出的水分子和甲烷分子限制在水合物晶体表面,更容易引发天然气水合物记忆效应,进一步降低水合物分解速率。模拟了几种常见的链状双性体分子的水合物分解抑制效果,研究结果表明分子本身的非极性链长度、极性端连接的碳链数目以及分子间相互作用的强弱是影响其水合物分解抑制效果的关键,几种链状双性体分子的抑制能力排序为:Lecithin>二（十二酰基）磷脂乙醇胺>十八烷酸>十二烷酸>水。其中,Lecithin分子和二（十二酰基）磷脂乙醇胺分子吸附在水合物表面是均能引发“水合物记忆效应”,从而有效抑制水合物的分解。借助天然气水合物综合实验系统,模拟钻井液冲刷条件下井壁处天然气水合物分解过程,试验结果表明:Lecithin溶液的水合物分解抑制时间可达520min,效果最好,最佳使用浓度为0.5%。三醋精是几种抑制剂中的最佳配合物,推荐使用浓度为0.1%;0.5%Lecithin+0.1%三醋精,在盐度为3.5%的人工海水中,水合物分解抑制时间可达598min。结合以上研究成果,得到天然气水合物分解抑制型水基钻井液体系,其20MPa、4℃、1200min的反应釜压降为1.19MPa,水合物分解抑制时间为294min,两种水合物相关性能与作为基本配方的Na Cl/聚合物体系相比有较大提升。钻井液配方如下:3%海水土浆+0.2%Na2CO3+0.2%Na OH+0.2%HEC+0.1%XC+0.3%大胺+1%YZFS+1.0%FLO+1.5%TEX+1%LUBE+20%Na Cl+0.5%Lecithin+0.1%三醋精+0.2%PVP+重晶石
李立湘[9]（2017）在《西藏隆子某矿区复杂地层低温环境钻井液研究及其应用》文中进行了进一步梳理隆子县某矿区位于西藏山南市隆子县,接近中印边境,属于喜马拉雅造山带,成矿前景良好。但是矿区地质活动频繁,断层多,地层破碎,海拔高,夜间温度低,在低温环境下钻井液容易结冰,普通钻井液的性难以满足钻探要求,甚至有发生冻钻的可能,严重影响了矿区钻探工作的顺利开展。开发适合该矿区低温环境下钻探作业的钻井液是该矿区钻探工作顺利进行的技术保障。能够满足该矿区钻探作业的低温钻井液,不仅要求钻井液在低温条件下具有良好的流变性,还要求钻井液具有良好的护壁堵漏性能,同时在钻遇水敏地层时还要有一定的水敏抑制性。通过查阅资料,结合矿区实际情况,优选了三组可能满足低温环境钻井液的配方,并做了一下几个方面研究:（1）配制出了相应的低温环境钻井液,并对钻井液的性能进行相应的室内和现场试验,获取了钻井液的性能参数。获取的钻井液性能参数基本能够满足要求。（2）结合施工生产实际,找到低温环境钻井液在施工现场的配制方法,并将其应用于实际施工生产,进行现场施工论证。（3）获取使用低温环境钻井液进行施工生产时的相关施工生产数据,和往年使用普通钻井液时的相关施工生产数据进行对比,通过对比观察低温环境钻井液的实践性能。高原特殊的环境对钻探施工组织,钻探设备,钻探技术都有深远的影响。研究表明,该低温环境钻井液能够满足该矿区钻探施工要求,使用该低温钻井液后,矿区钻探台月效率提高了15%-25%,纯钻率提升了10%-20%,综合经济指标下降了10%左右,取得了良好的效果。另外,本文也为高原钻探提供了一定的技术参考。
李汝巍[10]（2016）在《天然气水合物井筒完整性风险评估与对策研究》文中进行了进一步梳理海洋天然气水合物形成于海底高压低温沉积物中,主要成分为天然气和水,是一种点火即燃的类冰状结晶物质。分布广泛,能量密度高,可能存在于世界上约90%的海洋环境中。据调查,天然气水合物的资源总量约为21×1015m3,是世界煤炭、石油和天然气资源储量总和的2倍。在深水海域,天然气水合物的埋藏深度相对较浅,往往海底200米以下即存在其稳定区域。天然气水合物的商业开发和利用价值很高,是既清洁环保又具有巨大资源储量的未来新型代替能源。但是,要想实现天然气水合物资源的商业性开采,还要攻克诸多技术难关。这主要是由于天然气水合物钻井作业过程,除了常规深水钻井遇到的恶劣的海洋环境条件、复杂的工艺过程等问题之外,还受其物性的影响。在天然气水合物的钻井过程中,井筒完整性是保证安全钻进、监测钻井和天然气水合物层情况、及时开展井控等作业过程的重要保证。如果井筒的完整性发生失效或遭到破坏,例如井筒的温度压力变化引起水合物层分解和井筒环空内在生成,水泥环出现微环空,井口的BOP组关井失败等等,都会对天然气水合物钻井作业造成严重的影响,带来惨重的经济损失、巨大的环境伤害和严重的人员伤亡。因此,为了保证天然气水合物钻井作业的顺利进行,必须对其井筒完整性进行风险评估,并研究井筒完整性失效所能造成的连锁事故,确定井筒完整性的监测方案和安全屏障系统。本文结合国家安全生产监督管理总局“四个一批”课题:“南海深水油气钻井风险管理及应急关键技术研究”开展天然气水合物井筒完整性和连锁事故风险评估,并从安全屏障角度提出风险对策措施,为海洋天然气水合物的安全钻井作业提供理论支持和技术保障。本文在大量调研常规深水油气井井筒完整性研究方法的基础之上,结合目前国内外有关天然气水合物特性和勘探开发技术的最新研究进展,开展天然气水合物井筒完整性风险评估。结合深水钻井作业和天然气水合物的特点,优选带隔水管（BOP）控制压力钻井技术为合理的天然气水合物钻井技术。建立天然气水合物钻井作业过程中井筒完整性失效的模型,采用故障类型与影响分析（FMEA）方法,辨识井筒完整性的失效模式和后果,建立井筒完整性失效事故树模型,分析影响天然气水合物井筒完整性失效的风险因素,结合层次分析法（AHP）与模糊综合评判方法,评估井筒完整性系统的风险水平。并研究井筒完整性失效所能引起的连锁事故,建立井喷事故树模型,详细分析连锁事故的致因机理和演化过程。利用多相流瞬态模拟软件OLGA和PVTsim软件相结合,建立天然气水合物钻井工艺流程模型,针对井筒完整性失效引起的水合物堵塞井筒事故开展动态风险研究。开展井筒完整性失效的风险对策措施,提出天然气水合井筒完整性监测的实验方案设计。结合安全屏障理论,分析井筒安全屏障系统的建立流程,并依此提出井筒完整性失效的风险对策措施,为天然气水合物钻井作业的井筒完整的风险管理和钻井作业的安全进行提供技术支持。
二、在天然气水合物地层中钻进时井内温度规程与钻井液的关系（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、在天然气水合物地层中钻进时井内温度规程与钻井液的关系（论文提纲范文）
（1）寒带海域永冻层的力学特性对油气钻井的挑战（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 永冻层的概念 |
| 2 永冻层的力学特性 |
| 2.1 岩石冻结状态的力学性质 |
| 2.2 岩石解冻后的力学性质 |
| 2.3 永冻层融解过程中的力学性质 |
| 3 永冻层的钻井风险 |
| 4 永冻层钻井需要的关键工程技术 |
| 4.1 隔热技术 |
| 4.2 永冻层优快钻井技术 |
| 4.3 低温钻井液技术 |
| 4.4 低温固井技术 |
| 4.5 钻井平台设计 |
| 5 认识与展望 |
（2）深水钻遇天然气水合物动态风险评估与事故预警研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究目的及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 原生水合物致灾机理研究现状 |
| 1.2.2 井筒水合物形成预测方法研究现状 |
| 1.2.3 钻井异常预警方法研究现状 |
| 1.3 研究内容及方案 |
| 1.4 论文技术路线 |
| 第2章 深水天然气水合物储层钻井过程动态风险评估 |
| 2.1 深水天然气水合物储层特性与钻井特点 |
| 2.1.1 海洋天然气水合物储层特性 |
| 2.1.2 深水钻井技术及钻井特点 |
| 2.2 深水天然气水合物储层钻井风险分析 |
| 2.2.1 水合物储层钻井作业过程风险辨识 |
| 2.2.2 水合物储层钻井单事故致灾路径 |
| 2.2.3 水合物储层钻井多事故演化综合模型 |
| 2.3 基于贝叶斯网络的水合物储层钻井过程动态风险评估 |
| 2.3.1 变结构动态贝叶斯网络 |
| 2.3.2 事故演化模型向贝叶斯网络映射方法研究 |
| 2.3.3 水合物储层钻井过程动态贝叶斯风险评估 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 深水钻井井筒天然气水合物生成预测与风险分析 |
| 3.1 天然气水合物形成机理及相平衡条件 |
| 3.2 深水井筒天然气水合物预测模型建立 |
| 3.2.1 天然气水合物形成预测理论模型 |
| 3.2.2 深水钻井井筒环空物理模型构建 |
| 3.2.3 模型边界条件 |
| 3.3 井筒天然气水合物形成预测与风险分析 |
| 3.3.1 井筒环空水合物形成压力-温度分析 |
| 3.3.2 井筒环空水合物形成预测与参数敏感性分析 |
| 3.3.3 井筒环空水合物形成风险量化分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于参数趋势模式识别的溢流预警方法研究 |
| 4.1 气体溢流预警基本理论 |
| 4.1.1 气体溢流原因及钻井表现 |
| 4.1.2 气体溢流预警方法分析 |
| 4.1.3 模式识别理论 |
| 4.2 基于参数趋势特征的模式识别算法 |
| 4.2.1 预警参数溢流标准模式 |
| 4.2.2 录井信号模式特征提取方法研究 |
| 4.2.3 基于趋势特征和相似度测量的聚类方法 |
| 4.3 基于趋势特征的溢流风险预警 |
| 4.4 案例应用 |
| 4.4.1 录井参数趋势模式识别 |
| 4.4.2 溢流风险预警 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（3）纳米复合水泥浆液低温流变/凝固特性与水化过程研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 前言 |
| 1.1 选题依据与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 冻土天然气水合物科学钻探及钻井液研究 |
| 1.2.2 纳米材料对水泥基材料性能影响 |
| 1.2.3 水泥基材料流变凝固特性与水化过程研究 |
| 1.2.4 低温环境下水泥基材料性能研究 |
| 1.2.5 现有研究存在的不足 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 1.4 创新点 |
| 第2章 试验材料与方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.1.1 水泥 |
| 2.1.2 防冻剂 |
| 2.1.3 早强剂 |
| 2.1.4 减水剂 |
| 2.1.5 纳米材料 |
| 2.2 试验仪器与方法 |
| 2.2.1 初始流动度及可泵期 |
| 2.2.2 流变特性 |
| 2.2.3 凝结时间 |
| 2.2.4 抗压强度 |
| 2.2.5 水化热 |
| 2.2.6 扫描电镜 |
| 2.2.7 X-射线衍射 |
| 第3章 纳米复合水泥浆液的研制 |
| 3.1 纳米复合水泥浆液的性能指标 |
| 3.2 基础液的确定 |
| 3.3 纳米材料的优选 |
| 3.4 减水剂的优选 |
| 3.5 早强剂的优选 |
| 3.6 纳米复合水泥浆液配方的优化 |
| 3.6.1 正交试验设计 |
| 3.6.2 试验结果与分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 纳米复合水泥浆液低温流变/凝固特性研究 |
| 4.1 低温流变特性 |
| 4.1.1 流动度与可泵期 |
| 4.1.2 流变模式 |
| 4.1.3 粘度时变特性 |
| 4.2 低温凝固特性 |
| 4.2.1 凝结时间 |
| 4.2.2 抗压强度 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 纳米复合水泥浆液低温水化过程研究 |
| 5.1 低温水化放热 |
| 5.1.1 水化放热温度 |
| 5.1.2 水化放热总量 |
| 5.1.3 水化放热速率 |
| 5.2 SEM分析 |
| 5.2.1 24 h养护龄期 |
| 5.2.2 72 h养护龄期 |
| 5.3 XRD分析 |
| 5.3.1 24 h养护龄期 |
| 5.3.2 72 h养护龄期 |
| 5.4 纳米复合水泥浆液低温水化过程 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得学术成果 |
（4）天然气水合物冻土层低温钻井液配方设计及数值模拟（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 研究路线 |
| 1.5 工作量安排 |
| 2 低温水合物冻土层钻进特点及钻井液性能要求 |
| 2.1 低温水合物冻土层钻进的特点 |
| 2.2 低温钻井液的技术指标 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 低温水合物冻土层钻井液配方设计 |
| 3.1 实验设备 |
| 3.2 低温成膜钻井液配方 |
| 3.3 低温聚乙二醇钻井液配方 |
| 3.4 样品浸泡实验 |
| 3.5 膜的透水实验 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 钻井液侵入对储层压力和温度变化的数值模拟 |
| 4.1 COMSOL软件介绍 |
| 4.2 假设条件及几何模型 |
| 4.3 数值模拟结果分析 |
| 4.4 成膜钻井液和聚乙二醇钻井液经济性对比 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（5）钻采条件下南海水合物储层响应特性模拟研究（论文提纲范文）
| 作者简历 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 天然气水合物概述 |
| 1.1.1 天然气水合物简介 |
| 1.1.2 天然气水合物的能源与环境意义 |
| 1.2 研究的目的和意义 |
| 1.3 国内外研究现状分析 |
| 1.3.1 天然气水合物储层钻探研究现状 |
| 1.3.2 天然气水合物储层开采研究现状 |
| 1.3.3 天然气水合物钻采研究中存在的主要问题 |
| 1.4 研究内容与技术路线 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 第二章 水合物储层钻采多场耦合数值模型 |
| 2.1 水合物储层多相、多组分流固耦合模拟方法 |
| 2.2 TOUGH+HYDRATE数值模拟代码概述 |
| 2.2.1 TOUGH+HYDRATE中的主要假设 |
| 2.2.2 TOUGH+HYDRATE中关键控制方程 |
| 2.3 FLAC3D数值模拟软件概述 |
| 2.3.1 FLAC3D的基本原理 |
| 2.3.2 FLAC3D内置的本构模型 |
| 2.4 储层中水合物分解时多场耦合模型构建与验证 |
| 2.4.1 南海海槽试开采结果验证 |
| 2.4.2 墨西哥湾水合物藏模拟开采预测结果验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 钻井条件下井周水合物储层响应特性研究 |
| 3.1 SH2站位钻进时地层响应特性 |
| 3.1.1 区域背景及工程概况 |
| 3.1.2 数值模型构建 |
| 3.1.3 模拟结果与分析 |
| 3.2 钻井泥浆性能与水合物储层响应 |
| 3.2.1 钻井泥浆温度 |
| 3.2.2 钻井泥浆密度 |
| 3.2.3 钻井泥浆盐度 |
| 3.3 储层物性参数与水合物储层响应 |
| 3.3.1 储层孔隙度 |
| 3.3.2 储层渗透率 |
| 3.3.3 储层水合物饱和度 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 直井降压开采条件下水合物储层响应特性研究 |
| 4.1 W19站位水合物藏直井降压开采响应特性 |
| 4.1.1 研究区域背景介绍 |
| 4.1.2 数值模型构建 |
| 4.1.3 模拟结果与分析 |
| 4.2 井下工况与降压开采响应特性 |
| 4.2.1 井内压降 |
| 4.2.2 完井层段 |
| 4.3 储层物性参数与降压开采响应特性 |
| 4.3.1 水合物层渗透率 |
| 4.3.2 游离气层渗透率 |
| 4.3.3 水合物层孔隙度 |
| 4.3.4 游离气层孔隙度 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 水平井降压开采条件下水合物储层响应特性研究 |
| 5.1 W19站位水合物藏水平井降压开采响应特性 |
| 5.1.1 数值模型构建 |
| 5.1.2 模拟结果与分析 |
| 5.2 开采方案与降压开采响应特性 |
| 5.2.1 井内压降 |
| 5.2.2 井位布置 |
| 5.3 储层物性参数与降压开采响应特性 |
| 5.3.1 水合物层渗透率 |
| 5.3.2 游离气层渗透率 |
| 5.3.3 水合物层孔隙度 |
| 5.3.4 游离气层孔隙度 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 6.1 主要结论和认识 |
| 6.2 不足之处与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（6）深水钻井中浅层气致灾机制数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究目的与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容与创新点 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 创新点 |
| 1.4 研究方法与技术路线 |
| 1.4.1 研究方法 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 第二章 浅层气对深水钻井的影响 |
| 2.1 浅层气简介 |
| 2.1.1 浅层气的定义 |
| 2.1.2 浅层气的成因 |
| 2.1.3 浅层气的运移及类型 |
| 2.2 浅层气超压机制 |
| 2.3 浅层气对深水钻井的影响 |
| 2.3.1 浅层气对钻进过程的影响 |
| 2.3.2 浅层气对固井作业的影响 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 浅层气地质特征及地球物理描述 |
| 3.1 南海浅层气分布与地质特征 |
| 3.2 浅层气地球物理特征及识别 |
| 3.2.1 浅层气地震特征及识别 |
| 3.2.2 井口表现识别及其他方法 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 南海浅层气致灾模拟及定量分级 |
| 4.1 南海浅层气数值模拟模型建立 |
| 4.1.1 模型基本参数及初始条件 |
| 4.1.2 数值模拟模型建立 |
| 4.3 浅层气喷发特征 |
| 4.4 浅层气灾害的影响因素 |
| 4.4.1 浅层地层超压系数 |
| 4.4.2 浅层气层的形态规模 |
| 4.4.3 钻遇浅层气层时钻速 |
| 4.5 浅层气危害定量分级 |
| 4.5.1 临界气侵超压系数的确定 |
| 4.5.2 浅层气灾害的定量分级 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 深水钻井水合物分解演变的浅层气模拟 |
| 5.1 水合物与浅层气的关系 |
| 5.2 水合物分解模型 |
| 5.2.1 水合物分解动力学模型 |
| 5.2.2 水合物层传热模型 |
| 5.2.3 水合物相平衡曲线 |
| 5.3 钻进中近井筒水合物分解为浅层气的气涌模拟 |
| 5.3.1 水合物分解模型的建立 |
| 5.3.2 水合物分解浅层气模拟结果 |
| 5.4 固井后近井筒水合物分解成浅层气的超压模拟 |
| 5.4.1 水合物分解超压模型 |
| 5.4.2 水合物分解超压模拟结果 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 浅层气灾害的防治措施 |
| 6.1 浅层气的钻前识别 |
| 6.2 浅层气的钻井中监测 |
| 6.3 浅层气钻遇时的井控措施 |
| 6.3.1 动态压井技术 |
| 6.3.2 钻井液控制体系 |
| 6.3.3 固井水泥浆体系 |
| 6.4 浅层气综合防治措施 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间获得的学术成果 |
| 致谢 |
（7）深水钻井液抑制地层水合物分解的实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源及研究意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 研究目的及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 天然气水合物的研究历程和钻探现状 |
| 1.2.2 钻井过程中稳定水合物地层的技术现状 |
| 1.3 研究目标 |
| 1.4 研究内容与技术路线 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 第二章 天然气水合物特性与钻井液技术要求 |
| 2.1 天然气水合物的结构和性质 |
| 2.1.1 天然气水合物的结构 |
| 2.1.2 天然气水合物的基本性质 |
| 2.2 天然气水合物地层钻井面临的技术难题 |
| 2.2.1 天然气水合物地层岩性类型 |
| 2.2.2 天然气水合物地层钻探所遇的技术难点 |
| 2.3 天然气水合物地层钻井液技术要求及研究现状 |
| 2.3.1 天然气水合物地层钻井液技术要求 |
| 2.3.2 天然气水合物地层钻井液技术现状 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 钻井液抑制水合物分解特性评价的实验方法研究 |
| 3.1 钻井液抑制水合物分解特性评价实验装置 |
| 3.1.1 水合物分解抑制性评价实验装置 |
| 3.1.2 水合物分解抑制性实验装置操作流程 |
| 3.2 钻井液抑制水合物分解评价实验方法 |
| 3.2.1 水合物生成实验的平行性分析 |
| 3.2.2 水合物分解方式分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 水合物分解抑制剂作用效果及机理实验研究 |
| 4.1 乙二醇对天然气水合物分解的影响及作用机理 |
| 4.1.1 乙二醇对水合物分解的影响实验 |
| 4.1.2 乙二醇延缓水合物分解作用机理分析 |
| 4.2 PVP对天然气水合物分解的影响及作用机理 |
| 4.2.1 PVP对水合物分解的影响实验 |
| 4.2.2 PVP延缓水合物分解作用机理分析 |
| 4.3 卵磷脂对天然气水合物分解的影响及作用机理 |
| 4.3.1 卵磷脂对水合物分解的影响实验 |
| 4.3.2 卵磷脂延缓水合物分解作用机理分析 |
| 4.4 钻井液用水合物分解抑制剂作用效果及优化实验 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 水合物地层钻井液配伍性及体系优化实验研究 |
| 5.1 水合物分解抑制剂与钻井液配伍性实验 |
| 5.1.1 卵磷脂与深水钻井液配伍性实验 |
| 5.1.2 PVP与深水钻井液配伍性 |
| 5.2 水合物地层钻井液体系优化与性能评价实验 |
| 5.2.1 水合物地层钻井液体系优化 |
| 5.2.2 水合物地层钻井液主要性能评价 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间获得的学术成果 |
| 致谢 |
（8）天然气水合物分解抑制型水基钻井液体系研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 创新点 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的目的及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 天然气水合物研究历程和勘探开发现状 |
| 1.2.2 天然气水合物钻探现状及面临的问题 |
| 1.2.3 天然气水合物地层钻井液技术研究现状 |
| 1.2.4 目前存在问题 |
| 1.3 本文的主要研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第2章 计算机模拟方法及分子力场 |
| 2.1 数值模拟计算方法概述 |
| 2.1.1 量子力学方法 |
| 2.1.2 分子力学方法 |
| 2.2 分子力场 |
| 2.2.1 分子势函数简介 |
| 2.2.2 水分子力场模型 |
| 2.2.3 甲烷分子力场模型 |
| 2.2.4 抑制剂分子力场模型 |
| 2.2.5 力场混合规则 |
| 2.3 分子动力学模拟软件介绍 |
| 2.3.1 LAMMPS |
| 2.3.2 GROMACS |
| 2.3.3 CHARMM |
| 2.3.4 Materials Studio |
| 第3章 天然气水合物综合实验系统研制 |
| 3.1 天然气水合物综合实验系统功能介绍 |
| 3.2 天然气水合物综合实验系统组成及技术参数 |
| 3.3 天然气水合物综合实验系统基本操作流程及实验实例 |
| 3.3.1 天然气水合物生成过程可视化实验流程及实例 |
| 3.3.2 地层中天然气水合物分解过程实验流程及实例 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 水合物分解抑制剂作用机理分子动力学模拟研究 |
| 4.1 LECITHIN分子在天然气水合物晶体表面吸附过程模拟 |
| 4.1.1 模型与模拟方法 |
| 4.1.2 模拟结果与讨论 |
| 4.2 LECITHIN分子吸附条件下天然气水合物分解特征模拟 |
| 4.2.1 模型与模拟方法 |
| 4.2.2 模拟结果与讨论 |
| 4.3 实验验证 |
| 4.3.1 实验装置 |
| 4.3.2 实验材料 |
| 4.3.3 实验方法及结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 天然气水合物分解抑制剂优选 |
| 5.1 天然气水合物分解抑制剂分子模拟法筛选 |
| 5.1.1 模型及模拟方法 |
| 5.1.2 模拟结果与讨论 |
| 5.2 天然气水合物分解抑制剂室内试验评价 |
| 5.2.1 实验装置 |
| 5.2.2 实验材料 |
| 5.2.3 实验方法 |
| 5.2.4 实验结果与分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 天然气水合物分解抑制型水基钻井液研究 |
| 6.1 基础钻井液体系筛选 |
| 6.1.1 海洋钻井液特点及性能要求分析 |
| 6.1.2 海洋钻井常用钻井液体系筛选 |
| 6.2 天然气水合物分解抑制型钻井液体系 |
| 6.2.1 动力学抑制剂优选 |
| 6.2.2 天然气水合物分解抑制型钻井液体系评价 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 结论与建议 |
| 7.1 主要结论与认识 |
| 7.2 论文不足及今后展望 |
| 参考文献 |
| 附录A:LECITHIN分子在天然气水合物晶体表面吸附过程模拟流程 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果 |
| 攻读博士学位期间发表学术论文 |
| 学位论文数据集 |
（9）西藏隆子某矿区复杂地层低温环境钻井液研究及其应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 概述 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 研究目的及意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.4 存在的问题 |
| 1.5 研究内容与技术路线 |
| 1.5.1 研究内容 |
| 1.5.2 技术路线 |
| 1.6 本章小结 |
| 第2章 研究区自然地质环境 |
| 2.1 自然地理 |
| 2.2 地形地貌 |
| 2.3 区域地质和地质构造 |
| 2.3.1 区域地质 |
| 2.3.2 地质构造 |
| 2.4 工程地质条件 |
| 2.5 水文地质条件 |
| 2.6 地震活动 |
| 2.7 岩石可钻性 |
| 2.8 本章小结 |
| 第3章 高原低温环境钻井液性能要求 |
| 3.1 低温环境钻井液主要技术指标 |
| 3.1.1 凝固点 |
| 3.1.2 粘度 |
| 3.1.3 护壁性 |
| 3.1.4 密度 |
| 3.2 钻井液性能要求 |
| 3.2.1 低温要求 |
| 3.2.2 金刚石绳索取心钻探要求 |
| 3.2.3 钻井液的性能指标要求 |
| 3.3 常见低温钻井液 |
| 3.3.1 卤盐类基础液 |
| 3.3.2 甲酸盐类基础液 |
| 3.3.3 有机醇类基础液 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 高原特殊环境对钻探施工的影响以及应对措施 |
| 4.1 交通不便 |
| 4.2 钻探施工供水困难 |
| 4.3 钻探设备与高原环境 |
| 4.3.1 钻探施工使用的主要设备以及钻具情况 |
| 4.3.2 高原环境对钻探设备的影响 |
| 4.4 地层条件复杂 |
| 4.5 处于民族问题敏感地区 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 矿区钻井液体系研究及其性能 |
| 5.1 2015年普通钻井液体系 |
| 5.1.1 普通钻井液的配方及适用地层 |
| 5.1.2 普通钻井液的性能 |
| 5.1.3 普通钻井液的使用要求 |
| 5.2 矿区低温环境钻井液的配制及性能 |
| 5.2.1 低温环境钻井液配方及适用地层 |
| 5.2.2 低温环境钻井液的性能 |
| 5.2.3 低温环境钻井液使用要求 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 钻井液的应用情况 |
| 6.1 钻探基本情况 |
| 6.1.1 钻探工作量情况 |
| 6.1.2 钻孔结构以及钻进方法 |
| 6.2 2015年钻探施工技术情况 |
| 6.2.1 钻探基本情况 |
| 6.2.2 钻进方法 |
| 6.2.3 钻井液的实际应用情况 |
| 6.2.4 钻井液应用中存在的问题 |
| 6.3 2016年钻探施工技术情况 |
| 6.3.1 2016年钻探基本情况 |
| 6.3.2 低温环境钻井液的应用情况 |
| 6.4 钻探相关经济技术指标 |
| 6.4.1 2015年钻探经济技术指标 |
| 6.4.2 2016年钻探经济技术指标 |
| 6.5 经济指标对比 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章结论 |
| 7.1 取得的主要成果 |
| 7.2 存在的问题 |
| 7.3 今后展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（10）天然气水合物井筒完整性风险评估与对策研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状与进展 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 第2章 天然气水合物井筒完整性风险评估 |
| 2.1 天然气水合物相平衡条件及钻井技术 |
| 2.2 天然气水合物井筒完整性风险分析 |
| 2.3 基于层次分析法和模糊综合评判的水合物井筒完整性风险评估 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 天然气水合物井筒完整性失效连锁事故风险分析 |
| 3.1 井筒完整性失效连锁井喷事故风险分析 |
| 3.2 天然气水合物钻井工艺流程模型建立 |
| 3.3 井筒环空内温度压力分布动态风险分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 天然气水合物井筒完整性监测系统研究 |
| 4.1 基于光纤传感技术的天然气水合物井筒温度监测方案设计 |
| 4.2 基于声呐传播技术的天然气水合物分解溢流监测方案设计 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 基于安全屏障的天然气水合物井筒完整性风险对策研究 |
| 5.1 井筒完整性失效连锁井喷事故发生机理研究 |
| 5.2 天然气水合物井筒安全屏障与失效风险对策研究 |
| 5.3 基于多米诺骨牌模型的井筒安全屏障失效分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 研究结论 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
| 致谢 |
四、在天然气水合物地层中钻进时井内温度规程与钻井液的关系（论文参考文献）
- [1]寒带海域永冻层的力学特性对油气钻井的挑战[J]. 朱亮,范西哲,李军伟,邹和均,楼一珊,李忠慧. 天然气工业, 2020(11)
- [2]深水钻遇天然气水合物动态风险评估与事故预警研究[D]. 史静怡. 中国石油大学(北京), 2019(02)
- [3]纳米复合水泥浆液低温流变/凝固特性与水化过程研究[D]. 华绪. 成都理工大学, 2019(02)
- [4]天然气水合物冻土层低温钻井液配方设计及数值模拟[D]. 韩月. 中国矿业大学, 2018(02)
- [5]钻采条件下南海水合物储层响应特性模拟研究[D]. 孙嘉鑫. 中国地质大学, 2018(07)
- [6]深水钻井中浅层气致灾机制数值模拟研究[D]. 黄峰. 中国石油大学(华东), 2018(07)
- [7]深水钻井液抑制地层水合物分解的实验研究[D]. 赵超. 中国石油大学(华东), 2018(07)
- [8]天然气水合物分解抑制型水基钻井液体系研究[D]. 王乐. 中国石油大学(北京), 2018
- [9]西藏隆子某矿区复杂地层低温环境钻井液研究及其应用[D]. 李立湘. 中国地质大学(北京), 2017(11)
- [10]天然气水合物井筒完整性风险评估与对策研究[D]. 李汝巍. 中国石油大学(华东), 2016(07)