深水油气钻完井常常遇到水合物地层，且已经成为影响钻井过程井壁力学稳定和固井质量的关键因素。本书通过对深水油气区含水合物地层钻井和固井过程的研究，阐述了钻井过程钻井液对近井壁地层的物性影响规律、固井过程水泥浆水化放传热规律和高压游离气水反侵的临界判别条件，建立了利用相变微胶囊水泥浆配合不同固井工艺进行水合物安全固井的方法。本书还介绍了相变微胶囊、全液体减轻剂、固体减轻剂等多种类型的控热固井水泥浆体系，以及围绕控热材料的设计、选材、制备及其与水泥浆的配伍性等进行的的研究。
郑明明，博士，副教授，四川省天府峨眉计划青年人才（四川省青年千人），西藏自治区水力发电工程学会高边坡专委会、环保专委会委员，地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室固定研究人员，成都理工大学环境与土木工程学院教师。 刘天乐，博士，教授，中组部万人计划青年拔尖人才，中国地质大学工程学院教师。 胡云鹏，博士，特聘研究员，成都理工大学环境与土木工程学院教师，地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室固定研究人员。 郑少军，博士（后），中国地质大学工程学院博士后。
目录
第一章油气井水合物地层钻井与固井现状(1)
第一节南海油气和水合物资源分布(1)
一、南海油气资源分布(1)
二、南海水合物资源分布(3)
第二节水合物地层钻井与固井国内外研究现状(5)
一、水合物地层钻井研究现状(5)
二、水合物地层固井研究现状(7)
第三节南海油气资源开采中的水合物问题(9)
参考文献(11)
第二章含水合物沉积物物性特征(18)
第一节含水合物沉积物孔渗性质(18)
一、含水合物沉积物孔隙结构(18)
二、含水合物沉积物主要物性(19)
第二节含水合物沉积物微观孔隙与宏观物性响应(22)
一、孔隙水合物观测(22)
二、孔隙水合物形成过程温度和电阻变化(24)
三、孔隙水合物分解过程孔隙结构动态特性(27)
参考文献(30)
第三章模拟水合物地层人造岩心(32)
第一节人造岩心技术研究现状(32)
第二节人造岩心制备工艺(33)
一、人造岩心制备仪器与材料选择(33)
二、人造岩心制备流程(35)
三、制备工艺对岩心孔隙分布的影响(36)
第三节人造岩心均匀性评价(37)
一、人造岩心均匀性评价方法(37)
二、人造岩心均匀性分析(38)
第四节水合物地层骨架渗透与孔隙性质模拟(39)
一、实验仪器与材料(40)
二、目标地层的选择与模拟方案(40)
三、最优人造岩心配方优选(44)
四、主要因素对孔隙结构的影响机理(48)
第五节水合物地层骨架力学性质模拟(55)
一、人造岩心制备与力学测试(55)
二、人造岩心力学性质(57)
参考文献(61)
第四章钻井液与水合物地层响应(65)
第一节水合物与钻井液侵入问题研究现状(65)
第二节水合物地层钻井液侵入模拟(66)
一、目标模拟地层选取与钻井液侵入模型建立(66)
二、实验仪器与材料(67)
三、天然气水合物形成和钻井液侵入(69)
第三节人造岩心骨架配方优选(70)
第四节水合物形成与钻井液侵入过程水合物地层物性响应(72)
一、水合物形成过程地层物性变化(72)
二、钻井液侵入过程近井壁地层物性变化(73)
第五节水合物地层钻测井启示(76)
一、侵入深度与电阻率测井方法的关系(76)
二、钻井工艺对地层物性的影响机理(77)
参考文献(79)
第五章固井水泥浆与水合物地层响应(82)
第一节固井过程地层物性与高压气水反侵研究现状(82)
第二节固井过程井周水合物地层物性响应(83)
一、原位水合物地层固井模型(83)
二、固井过程中井周水合物地层物性变化(89)
三、不同固井工艺下地层物性变化规律(91)
四、不同地质条件下地层物性变化规律(97)
第三节水合物分解高压游离气水反侵行为(104)
一、高压游离气水反侵行为判别(104)
二、反侵过程二界面区域气水运移规律(105)
三、主要固井工艺参数对反侵烈度的影响(107)
四、不同地质条件下高压游离气水反侵烈度(110)
第四节高压游离气水反侵的临界条件判别模型(112)
一、临界条件判别模型构建依据(112)
二、临界条件判别模型建立(113)
三、模型准确性分析与临界判别条件(117)
参考文献(118)
第六章水合物地层控热固井水泥浆(122)
第一节相变微胶囊控热固井水泥浆(122)
一、相变微胶囊及其制备(122)
二、相变微胶囊的性能表征(125)
三、相变微胶囊固井水泥浆性能评价(130)
四、相变微胶囊固井水泥浆在水合物地层的热效应(133)
第二节液体减轻剂控热固井水泥浆(134)
一、液体减轻剂及其在水泥浆中的应用(135)
二、液体减轻剂控热固井水泥浆的制备(136)
三、液体减轻剂控热固井水泥浆性能评价(137)
四、液体减轻固井水泥浆在水合物地层的热效应(140)
第三节固体减轻剂控热固井水泥浆(141)
一、固体减轻剂及其在水泥浆中的应用(141)
二、固体减轻剂控热固井水泥浆的制备(145)
三、固体减轻剂控热固井水泥浆性能评价(148)
四、固体减轻剂固井水泥浆在水合物地层的热效应(152)
参考文献(154)
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