煤層氣水平井成井系統(tǒng)（精）

第1章 緒論
1．1 世界煤層氣井鉆采工程技術(shù)現(xiàn)狀
1．1．1 美國煤層氣鉆采技術(shù)現(xiàn)狀
1．1．2 加拿大煤層氣鉆采技術(shù)現(xiàn)狀
1．1．3 澳大利亞煤層氣鉆采技術(shù)現(xiàn)狀
1．2 國內(nèi)煤層氣井鉆采工程技術(shù)現(xiàn)狀
1．3 煤層氣水平井成井過程中面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)
1．4 本書主要研究內(nèi)容
參考文獻
第2章 煤層氣水平井井型優(yōu)化設(shè)計及綜合布井技術(shù)
2．1 煤層氣成井技術(shù)及發(fā)展現(xiàn)狀
2．1．1 煤層氣產(chǎn)出機理
2．1．2 煤層氣排采特點對煤層氣水平井成井的特殊要求
2．1．3 水平井是我國煤層氣高效開發(fā)的發(fā)展趨勢
2．2 煤層氣水平井井型優(yōu)化設(shè)計技術(shù)
2．2．1 井型優(yōu)化研究
2．2．2 井身結(jié)構(gòu)優(yōu)化
2．2．3 軌道設(shè)計優(yōu)化
2．2．4 仿生水平井井型設(shè)計
2．3 煤層氣開發(fā)綜合布井模型
2．4 本章小結(jié)
參考文獻
第3章 多分支水平井連通及軌跡控制技術(shù)研究
3．1 連通技術(shù)研究
3．1．1 連通技術(shù)研究及配套裝備
3．1．2 兩井連通現(xiàn)場試驗及應用
3．2 導向分類及煤層氣井導向工具優(yōu)選
3．2．1 導向及軌跡控制工具系統(tǒng)分類
3．2．2 煤層氣多分支水平井導向測量系統(tǒng)
3．3 導向及井眼軌跡控制技術(shù)
3．3．1 多分支水平井煤層導向技術(shù)
3．3．2 主支頂板泥巖水平井導向技術(shù)
3．3．3 井眼軌跡控制技術(shù)
3．4 煤層氣水平井造穴技術(shù)研究及造穴工具研制
3．4．1 煤層造穴技術(shù)研究
3．4．2 造穴工具力學分析
3．4．3 頂板泥巖造穴工具研制及改進
3．4．4 復合造穴工具力學分析及優(yōu)化設(shè)計軟件研制
3．5 煤層氣多分支水平井成井優(yōu)化設(shè)計軟件
3．5．1 彎曲井眼管柱力學模型及計算對比
3．5．2 常用的管柱力學解析模型
3．5．3 基于能量平衡原理的剛度力模型
3．5．4 四個模型分析誤差對比計算
3．5．5 煤層氣多分支水平井優(yōu)化設(shè)計軟件
3．6 本章小結(jié)
參考文獻
第4章 多分支水平井井眼穩(wěn)定技術(shù)研究
4．1 井壁失穩(wěn)力學機理研究
4．1．1 井壁應力分析
4．1．2 井壁失效的判據(jù)準則及其選擇
4．1．3 圍巖裂縫對井壁穩(wěn)定性影響分析
4．2 影響井壁失穩(wěn)的工程地質(zhì)因素
4．2．1 影響井壁失穩(wěn)的工程因素
4．2．2 影響井壁失穩(wěn)的地質(zhì)因素
4．3 井壁穩(wěn)定性動態(tài)仿真及破碎風險分析
4．3．1 LS-DYNA程序中的流固耦合算法
4．3．2 鉆柱碰撞井壁的數(shù)值模擬
4．3．3 鉆柱對井壁破壞動態(tài)風險分析
4．4 多分支水平井穩(wěn)定技術(shù)探索
4．4．1 煤層井眼的穩(wěn)定探索
4．4．2 頂（底）板泥巖主井眼穩(wěn)定技術(shù)
4．5 本章小結(jié)
參考文獻
第5章 多分支水平井夾壁墻穩(wěn)定及側(cè)鉆破碎技術(shù)研究
5．1 夾壁墻穩(wěn)定理論分析
5．1．1 夾壁墻受力分析
5．1．2 夾壁墻破裂分析
5．1．3 夾壁墻穩(wěn)定技術(shù)評價
5．2 夾壁墻結(jié)構(gòu)幾何參數(shù)對夾壁墻穩(wěn)定技術(shù)研究
5．2．1 夾壁墻初始夾角
5．2．2 主、分支井眼直徑比
5．2．3 分支井眼方位角
5．2．4 主支井方位角
5．3 夾壁墻載荷對夾壁墻穩(wěn)定技術(shù)研究
5．3．1 井眼內(nèi)壓力的影響
5．3．2 巖石力學特性的影響
5．3．3 煤巖埋深的影響
5．3．4 地應力的影響
5．4 定點懸空側(cè)鉆動態(tài)模擬研究
5．4．1 懸空側(cè)鉆研究技術(shù)路線
5．4．2 基于LS-DYNA的Lagrange顯式算法
5．4．3 顯式有限元模型的建立
5．4．4 分支側(cè)鉆刻蝕過程動態(tài)仿真模擬
5．5 側(cè)鉆分支井眼形成過程鉆頭一巖層動力學分析
5．5．1 幾何模型的建立
5．5．2 網(wǎng)格劃分
5．5．3 加載與約束
5．5．4 分支側(cè)鉆刻蝕初始階段的分析
5．5．5 成墻過程仿真模擬及參數(shù)分析
5．5．6 具有初始厚度的夾壁墻模型數(shù)值仿真
5．5．7 鉆具對夾壁墻影響的數(shù)值仿真
5．5．8 本研究對工程實踐的建議
5．6 定點側(cè)鉆工藝探索研究及現(xiàn)場試驗
5．6．1 側(cè)鉆方法
5．6．2 側(cè)鉆工具設(shè)計
5．6．3 定點懸空側(cè)鉆工藝
5．6．4 現(xiàn)場實踐
5．7 本章小結(jié)
參考文獻
第6章 煤層氣水平井攜巖技術(shù)研究
6．1 充氣鉆井技術(shù)
6．1．1 充氣方式優(yōu)選
6．1．2 充氣攜巖鉆井水力參數(shù)設(shè)計
6．2 雙管雙循環(huán)接力式攜巖技術(shù)
6．2．1 雙管雙循環(huán)接力式攜巖技術(shù)原理
6．2．2 煤層氣水平井雙循環(huán)鉆井攜巖技術(shù)仿真模擬
6．2．3 同心套管輔助鉆井系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化分析
6．2．4 雙管雙循環(huán)接力式攜巖技術(shù)現(xiàn)場應用
6．3 本章小結(jié)
參考文獻
第7章 煤層氣水平井波浪狀井眼過濾堵塞數(shù)值仿真研究
7．1 煤層氣多分支水平井煤粉形成機理及影響因素分析
7．1．1 煤層氣多分支水平井煤粉形成機理
7．1．2 各階段煤粉的成因
7．1．3 煤層氣多分支水平井煤粉形成影響因素分析
7．2 U型管效應下各因素對煤粉運移沉積影響規(guī)律研究
7．2．1 多相流模型及模擬方法
7．2．2 氣-液固三相流的流型劃分及判別
7．2．3 各因素在U型管效應下對煤粉運移沉積的影響．
7．3 鉆具結(jié)構(gòu)對巖屑運移的影響
7．3．1 接箍對巖屑體積分數(shù)的影響分析
7．3．2 接箍對攜巖介質(zhì)速度的影響分析
7．3．3 接箍對巖屑運移速度的影響分析
7．4 排采直井“洞穴”的沉砂和沖砂動態(tài)仿真
7．4．1 顆粒流離散元法簡介
7．4．2 CFD-DEM耦合方法
7．4．3 沉砂和沖砂動態(tài)仿真模擬研究
7．5 本章小結(jié)
參考文獻
第8章 煤層氣鉆井風險預測及評估技術(shù)
8．1 煤層氣鉆井坍塌風險可靠性模型
8．1．1 煤巖力學參數(shù)及主應力不確定性分析
8．1．2 煤層氣鉆井風險評估影響因素
8．1．3 基于Hoek-Brown準則的煤層氣鉆井風險可靠性模型
8．1．4 煤層氣鉆井坍塌風險可靠性分析
8．2 煤層氣鉆井坍塌風險的動態(tài)有限元分析
8．2．1 煤層一鉆頭耦合作用模型的建立
8．2．2 煤層氣鉆井過程中的風險分析
8．2．3 煤層氣鉆井坍塌風險實例分析
8．3 煤層氣鉆井風險評價軟件
8．3．1 風險評價軟件模塊結(jié)構(gòu)
8．3．2 基于可靠度概率模型的鉆井風險評價
8．4 本章小結(jié)
參考文獻
第9章 煤層氣水平井成井過程可視化技術(shù)
9．1 煤層氣多分支水平井“數(shù)字井筒”可視化技術(shù)
9．2 煤層氣多分支水平井“數(shù)學井筒”模型
9．3 煤層氣多分支水平井“物理井筒”模型
9．4 煤層氣多分支水平井“工程井筒”模型
9．4．1 井下管柱及工具單元的圖元庫建立
9．4．2 三維動態(tài)井筒模型可視化的實現(xiàn)
9．5 煤層氣儲層地質(zhì)模型及排采工程可視化技術(shù)
9．5．1 依據(jù)地層結(jié)構(gòu)特點及走勢優(yōu)選煤層氣井型
9．5．2 雙主支多分支水平井
9．5．3 仿生水平井
9．6 煤層氣井造穴過程可視化技術(shù)
9．6．1 單臂造穴過程-
9．6．2 雙臂造穴過程
9．7 煤層氣井定點側(cè)鉆過程可視化
9．8 基于“一井雙通”技術(shù)的循環(huán)接力式鉆井過程可視化
9．9 煤粉及巖屑運移過程可視化
9．10 本章小結(jié)
參考文獻
附錄
附錄A CFD相關(guān)理論
附錄B 煤層氣雙循環(huán)排采系統(tǒng)FLUENT建模計算命令流
附錄C 分支側(cè)鉆過程夾壁墻穩(wěn)定性分析ANSYS建模計算命令流
附錄D 懸空側(cè)鉆瞬態(tài)動力學仿真模型LS-DYNA建模計算命令流