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第一章　地热钻探1

第一节　对地球地热资源的总估价2

一、地球热库2

二、地热能的来源2

三、世界地热的分布3

四、我国地热资源分布4

五、我国京津唐地热异常区6

六、地热勘探研究和规划6

第二节　地热能源的利用6

一、地热发电6

二、地热水的民间利用8

一、热水型12

第三节　地热田类型与发电原理12

二、地压型13

三、干热岩型13

第四节　地热钻探的分类与特点14

一、地热井的分类14

二、地热钻探的独特性15

第五节　地热钻探的各种泥浆16

一、地热钻探对泥浆的影响与分类16

二、地热井泥浆的特点17

三、膨润土含量与温度等因素的关系17

四、海泡土19

五、HTM-1泥浆21

六、地热泥浆的管理与调整22

二、空气钻进类型23

一、空气钻进的优点23

第六节　空气钻进23

三、空气钻进的地面设备24

四、空气钻进对气流上升速度及空气流量要求25

五、泡沫钻进27

六、充气泥浆钻进28

七、空气钻进空气量测定方法28

第七节　地热钻探中的腐蚀与环境问题及其防治29

一、地热钻探中产生的环境问题29

二、地热钻探过程中硫化氢的危害及其防治措施29

三、甲烷等气体微粒子扩散32

五、噪声33

六、地面沉降33

四、化学腐蚀33

七、管材磨蚀34

第八节　地热固井水泥34

一、高温地热井固井水泥需具备的条件34

二、高温地热井水泥的选择34

三、高温水泥添加成分对固井水泥的效果34

四、高温气井用水泥35

第九节　利用金刚石绳索取心钻探设备钻探地热35

一、联合国项目36

二、美国西北太平洋实验项目38

第十节　利用石油钻机钻探开发地热41

一、石油钻机的地面辅助设备42

二、日本地热钻探实例43

三、美国地热钻探实例46

一、北京中深地热井钻探经验48

第十一节　我国地热钻探与开发48

二、天津地热钻探工艺53

三、西藏羊八井热田钻探60

第十二节　地热井的测试工作66

一、地热钻探过程中各种检测项目67

二、地热井各种测试仪器67

主要参考文献69

第二章　冻土钻探70

第一节　冻土钻探时的井内温度规程70

一、冻土井内温度规程的数学模型70

二、孔底冲洗介质温度的升高74

三、防止冻结岩石中孔壁坍塌的条件75

一、正常钻进和井内温度的关系76

四、结论76

第二节　冻土钻进时井内温度规程与钻井液的关系76

二、井内温度规程与冲洗液冰点的关系77

三、井内温度规程与钻井液初始温度的关系78

四、井内温度规程与钻井液冲洗时间的关系79

五、井内温度规程与钻井液类型和性能的关系80

六、结论和建议80

第三节　冻土钻探时压缩空气的冷却和干燥问题81

一、压缩空气的冷却81

二、压缩空气的干燥84

三、结论85

第四节　冻土钻探的实验室试验研究85

一、岩心采取率、孔壁岩石解冻与钻进条件的关系86

三、岩心原始结构和钻进过程参数的关系87

二、钻进效果与钻进过程参数的关系87

四、钻进过程参数对孔壁状态的影响88

五、结束语89

第五节　生产条件下冻结岩石钻进的试验研究90

一、冷却空气洗井钻进生产试验90

二、泡沫洗井钻进生产试验92

三、冲洗液洗井钻进生产试验92

四、结束语93

主要参考文献94

第三章　海洋油气钻探95

第一节　海洋钻探应用领域96

一、滨海、海底地质钻探96

二、海洋石油与天然气钻探96

第二节　石油、天然气资源的回顾与前瞻97

三、大洋科学考察钻探97

一、2002年世界石油、天然气探明的储量98

二、对石油工业发展的预测99

第三节　海洋油气钻探100

一、海底石油的巨大潜力100

二、适应不同水深的海洋钻井设施101

三、海洋钻井设施的演进101

四、安装在海洋钻井装置上的钻井设备107

五、海洋石油钻探的若干世界记录108

第四节　浮式钻井的海况知识110

一、船体运动112

二、两种船体运动的对比112

三、船体运动的限制准则113

四、船体的稳性114

五、锚泊定位115

六、锚定器具117

第五节　套管头与套管120

一、井身结构与套管程序121

二、井口盘与永久导向架121

三、各层套管的作用与下入程序121

四、压裂梯度123

五、泄漏测试125

六、海下注水泥系统125

七、套管密封126

第六节　防喷器及其控制127

一、防喷器及其附属器件127

二、防喷器组129

三、防喷器组的控制系统130

四、防喷器组的测试133

第七节　隔水管134

一、隔水管部件135

二、隔水管的检查与维护136

第八节　海洋钻井水下设备的组成与主要功能137

一、水下设备的组成137

二、水下设备的主要功能140

第九节　运动补偿140

一、张紧器141

二、升沉补偿器141

三、游动滑车补偿器141

四、主动和半主动补偿器143

五、缓冲短节143

第十节　常用浮式钻井程序145

一、下入井口盘145

二、钻36in井眼，下30in导管并固井146

四、钻17？in井眼，下13？in技术套管并固井147

三、钻26in井眼，下20in套管，固井并下入安装防喷器组和隔水管系统147

五、钻12？in（或12？in）井眼，下9？in技术套管并固井148

六、钻8？in井眼，下7in生产套管并固井148

七、试油、封井、加盖防腐帽，回收隔水管系统与BOP组等148

八、我国海洋石油钻井实例149

主要参考文献152

第四章　勘探深部固体矿产的金刚石受控定向钻探153

第一节　我国地质矿产定向钻探成就153

一、定向孔分类153

二、应用实例153

一、LZ系列连续造斜器156

二、CK系列连续造斜器156

第二节　我国自行研制的机械式连续造斜器156

三、万向节式无楔造斜器157

第三节　液动螺杆钻157

一、螺杆钻定向钻探的推广效果158

二、螺杆钻定向钻探的优点159

第四节 美国先进钻探与掘进计划（NADET）提出的一些先进项目160

一、各种传感器160

二、受控定向全断面掘进机161

三、灵巧可调方向的钻进系统161

四、革命性的深钻可调钻进系统163

主要参考文献164

第五章　大陆科学钻探——入地“望远镜”165

第一节　从“上天、入地、下海、登极”说起165

第二节　科学钻探之花开遍全球，从深海、大洋到大陆167

二、近几年科学钻探的几项主要成果171

第三节　大陆科学钻探——地球科学的前沿171

一、实施科学深钻的基本目的171

第四节　我国科学钻探事业的开创172

一、中国大陆科学钻探工程（CCSD）选区的确定173

二、钻探施工设想技术方案175

第五节 中国大陆科学钻探工程的技术特点及先进钻探技术175

一、科学钻探施工技术的特点和面临的难题175

二、具有中国特色的钻探先进技术177

结束语183

主要参考文献184

一、反循环钻探法引起重视与发展的背景185

二、反循环钻探法显示的优越性185

第一节　概述185

第六章　反循环钻探185

三、反循环钻探法的分类186

四、反循环钻探法的基本原理与成效186

第二节　泵吸反循环钻探法187

第三节　地面喷射反循环钻探190

第四节　气举反循环钻探法192

第五节　反循环连续取心（水力输送岩心）钻探法197

第六节　中心取样（CSR）钻探法199

一、CSR钻探法应用范围199

二、钻具200

三、矿样采集202

四、矿样缩分202

五、经济效益202

一、贝克尔锤击钻探法的设施203

第七节　贝克尔（打桩机）锤击钻探法203

二、贝克尔锤击钻探法的操作205

三、历史实际案例206

四、结论207

主要参考文献208

附录　天津地热与探采开发实例209

一、天津地区地热资源情况简介209

二、上第三系地热井成井工艺209

三、雾迷山组地热井成井工艺210

附表212

附表1-1　世界部分地热电站地热能生产情况212

附表1-2　世界部分著名地热电站热田情况213

附表1-4　常用各类地热井钻孔结构与尺寸214

附表1-3 日本地热电站运转情况214

附表1-5　干空气钻进所需的空气流量215

附表1-6　雾化钻进所需的空气流量216

附表1-7　MR-7000型钻机主要技术规格217

附表1-8　COSO地区热流量密度初步数据218

附表3-1　世界2000年以来新建自升式移动钻井平台简表219

附表3-2　世界2000年以来新建半潜式移动钻井平台简表220

附表3-3　世界2000年以来新建钻井浮船式移动钻井平台简表222

附表3-4　我国现有海洋移动式石油钻井平台223

附表3-5 原地矿部海洋地质调查局（现属中石化集团）石油钻井平台技术参数224

附表3-6　蒲福风级表225

附表3-7　道格拉斯浪级表226

附表3-8　钢丝绳规格6×19（光亮）226

附表3-9　钢丝绳规格6×37（光亮）227

附表3-10　美国船检局测试锚链要求228