本书系统介绍了油气井钻井基本原理、理论及工艺技术。内容主要包括钻井工程地质条件、钻头、钻柱、钻井液、井眼轨道及井身结构设计、钻进参数优选、井眼轨迹测算及控制、钻进过程压力控制、固井与完井、井下复杂情况及事故处理、其他钻井技术等。
本书既可作为石油工程及其相关专业本科生教材,也可供现场工程技术人员学习参考。
钻井工程是利用机械设备,将地层钻成具有一定深度的圆柱形孔眼的工程。按岩石破碎方式和所用工具类型,又可分为顿钻和旋转钻。
在地质工作中,利用钻探设备向地下钻成的直径较小、深度较大的柱状圆孔,又称钻孔。钻井直径和深度大小,取决于钻井用途及矿产埋藏深度等。钻探石油、天然气以及地下水的钻井直径都较大。
前言
绪论
第一节 钻井工程在石油工业中的地位
第二节 钻井技术的发展
第三节 建井过程
第四节 钻井分类及特点
第一章 钻井工程地质条件
第一节 岩石分类与结构
第二节 岩石工程力学性质
第三节 地下压力特性
第四节 井底压力条件下岩石的力学性质及其影响因素
习题
第二章 钻头
第一节 牙轮钻头
第二节 金刚石钻头
第一节 牙轮钻头
第二节 金刚石钻头
习题
第三章 钻柱
第一节 钻柱组成
第二节 钻柱受力分析
第三节 钻柱设计
习题
第四章 钻井液
第一节 钻井液概述
第二节 钻井液的基本性能及其控制
第三节 常用钻井液基本材料
第四节 主要水基钻井液体系
第五节 与钻井液有关的复杂情况及其处理
习题
第五章 井眼轨道与井身结构设计
第一节 基本概念
第二节 井眼轨道设计的原则与方法
第三节 井身结构设计
习题
第六章 钻进参数优选
第一节 水力参数优选
第二节 机械破岩参数优选
习题
第七章 井眼轨迹测算及控制
第一节 井眼轨迹测量及计算
第二节 井眼轨迹控制
第三节 短曲率半径及径向水平井钻井系统简介
习题
第八章 钻进过程压力控制
第一节 平衡井内压力的钻井液密度确定
第二节 溢流发现及关井
第三节 天然气溢流对井内压力的影响
第四节 地层流体侵入的控制
习题
第九章 固井与完井
第一节 套管柱强度设计
第二节 注水泥工艺与技术
第三节 完井技术
习题
第十章 井下复杂情况及事故处理
第一节 井控中的特殊问题及其处理
第二节 井漏及其处理
第三节 卡钻及其处理
第四节 钻具事故及其处理
习题
第十一章 其他钻井技术
第一节 欠平衡钻井技术
第二节 套管钻井技术
第三节 连续油管钻井技术
第四节 取心技术
第五节 套管开窗技术
习题
参考文献 2100433B
首先钻井工程师不是考取的,也没有专门的执业证书,一般石油工程大中专毕业到井队或钻井平台后会实习钻工、水手或者钻井工程师岗位。但仅仅是实习,实习期过后,井队或平台领导根据实习表现以及公司人才培养政策进行...
钻地龙钻井工程有限公司
①获取地下实物资料,即从钻井中采取岩心、矿心、岩屑、液态样、气态样等。②作为地球物理测井通道,获取岩矿层各种地球物理场的资料。③作为人工通道观测地下水层水文地质动态情况。④用作探、采结合,开发地下水、...
①获取地下实物资料,即从钻井中采取岩心、矿心、岩屑、液态样、气态样等。
②作为地球物理测井通道,获取岩矿层各种地球物理场的资料。
③作为人工通道观测地下水层水文地质动态情况。
④用作探、采结合,开发地下水、油气、地热等的钻井。
钻井工程分类
按用途
钻井工程通常按用途分为地质普查或勘探钻井、水文地质钻井、水井或工程地质钻井、地热钻井、石油钻井、煤田钻井、矿田钻井、建筑地面钻井等.
按钻井方式
1、顿钻
顿钻,又称冲击钻。用钢丝绳把顿钻钻头送到井底,由动力驱动游梁机构,使游梁一端上下运动,并带动钢丝绳和钻头产生上下冲击作用,使岩石破碎。顿钻钻速慢,效率低,不能适应井深日益增加和复杂地层的钻探要求,逐渐被旋转钻代替,但它有设备简单,成本低,不污染油层等优点,可用于一些浅的低压油气井、漏失井等。
2、旋转钻
利用钻头旋转时产生的切削或研磨作用破碎岩石。是当前最通用的钻井方法。比顿钻钻速快,并易于处理井塌、井喷等复杂情况。
按动力传递方式旋转钻井又可分为转盘钻和井下动力钻两种。
转盘钻在钻台的井口处装置转盘,转盘中心部分有方孔,钻柱上端的方钻杆穿过该方孔,方钻杆下接钻柱和钻头,动力驱动转盘时带动钻柱和钻头一起旋转,破碎岩石。
井下动力钻是利用井下动力钻具带动钻头破碎岩石,钻进时钻柱不转动,磨损小、使用寿命短,特别适于打定向井。井下动力钻有涡轮钻、螺杆钻和电动钻等。
井下动力钻具钻井是利用涡轮钻具、螺杆钻具以及冲击旋转钻具靠钻井液驱动的方法钻井。特点是进尺快、钻压小、泵压高。适合钻定向井或特殊硬底层井段。
钻井工程常识 (讲义 ) 系列讲座之一 目 录 一、钻井工程术语 二、钻机组成及其主要作用 三、主要钻具 四、钻井方法 五、钻井工艺流程 1 一、钻井工程术语 1、井:以勘探开发石油和天然气为目的的, 在地层中钻出的具有一定深度的 圆柱形孔眼。 2、井口:井的开口端。 3、井底:井的底端。 4、裸眼:未下套管部分的井段。 5、井深:从转盘补心面至井底的深度。 6、井壁:井眼的圆柱形表面。 7、环空:井中下有管柱时, 井壁与管柱或管柱与管柱之间的圆环形截面的柱 状空间。 8、井眼轴线:井眼的中心线。 9、井身结构:指的是钻头钻深、相应井段的钻头直径、下入的套管层数、直 径及深度、各层套管外的水泥返高以及人工井底等。 10、人工井底:设计的最下部油层下的阻流环或水泥塞面。 (注:该定义不全 面,人工井底是可变的 ) 11、井的类别:按一定依据划分的井的总类。按钻井的目的可分为探井和开 发
钻井工程造价是钻井工程项目从决策开始到竣工结束预期支出或实际支出的建设费用。基于建设单位管理,钻井工程造价指石油天然气勘探开发建设项目中钻井工程预期支出或实际支出的钻井工程投资;基于施工单位管理,钻井工程造价指由众多施工队伍和承包商共同建造一口油气井预期支出或实际支出的钻井工程成本。简单地讲,钻井工程造价就是花费在钻井工程上的钱。
(1)建设单位钻井工程造价
按照油气勘探开发项目建设基本程序,建设单位需要实施决策阶段、设计阶段、准备阶段、施工阶段、竣工阶段的全过程钻井工程投资管理,建设单位钻井工程投资就是建设单位钻井工程造价。钻井工程造价由钻井工程费、工程建设其他费、预备费和贷款利息构成,见表1-1。决策和设计阶段的钻井工程造价包括钻井工程费、工程建设其他费、预备费和贷款利息,准备阶段和施工阶段的钻井工程造价包括钻井工程费和工程建设其他费,竣工阶段的钻井工程造价包括钻井工程费、工程建设其他费和贷款利息。
钻 井 工 程 造 价 |
钻井工程费 |
钻前工程费 |
勘测工程费 |
道路工程费 |
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井场工程费 |
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动迁工程费 |
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供水工程费 |
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供电工程费 |
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其他作业费 |
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钻进工程费 |
钻井作业费 |
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钻井服务费 |
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固井作业费 |
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测井作业费 |
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录井作业费 |
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其他作业费 |
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完井工程费 |
完井准备费 |
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完井作业费 |
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录井作业费 |
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测井作业费 |
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射孔作业费 |
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测试作业费 |
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压裂作业费 |
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酸化作业费 |
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其他作业费 |
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工程建设其他费 |
建设管理费 |
建设单位管理费 |
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钻井工程监督费 |
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总承包管理费 |
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工程奖励与处罚 |
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工程设计费 |
钻井设计费 |
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完井设计费 |
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用地费 |
临时用地费 |
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长期用地费 |
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环保管理费 |
环境影响评价费 |
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环保监测费 |
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地质灾害评估费 |
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水土保持评估费 |
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矿产压覆调查费 |
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工程保险费 |
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预备费 |
基本预备费 |
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价差预备费 |
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贷款利息 |
(2)施工单位钻井工程造价
按照油气勘探开发项目建设基本程序,施工单位需要实施准备阶段、施工阶段、竣工阶段的全过程钻井工程成本管理,施工单位钻井工程成本就是施工单位钻井工程造价。基于钻井工程基本生产工艺流程特点,钻井工程造价由钻井工程费、工程建设其他费构成,见表1-2。
钻 井 工 程 造 价 |
钻井工程费 |
钻前工程费 |
勘测工程费 |
道路工程费 |
|||
井场工程费 |
|||
动迁工程费 |
|||
供水工程费 |
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供电工程费 |
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其他作业费 |
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钻进工程费 |
钻井作业费 |
||
钻井服务费 |
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固井作业费 |
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测井作业费 |
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录井作业费 |
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其他作业费 |
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完井工程费 |
完井准备费 |
||
完井作业费 |
|||
录井作业费 |
|||
测井作业费 |
|||
射孔作业费 |
|||
测试作业费 |
|||
压裂作业费 |
|||
酸化作业费 |
|||
其他作业费 |
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工程建设其他费 |
建设管理费 |
钻井工程监督费 |
|
总承包管理费 |
|||
工程奖励与处罚 |
|||
工程设计费 |
钻井设计费 |
||
完井设计费 |
|||
用地费 |
临时用地费 |
||
环保管理费 |
环境影响评价费 |
||
环保监测费 |
(3)钻井工程造价项目分级标准按照钻井工程基本生产工艺流程,依据钻井工程造价构成,钻井工程造价项目分级标准如表1-3所示。
I级 |
II级 |
III级 |
IV级 |
V级 |
VI级 |
VII级 |
G钻井工程费 |
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1钻前工程费 |
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1.1勘测工程费 |
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1.1.1井位测量费 |
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1.1.2地质勘察费 |
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1.1.3勘测设计费 |
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1.2道路工程费 |
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1.2.1新建道路费 |
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1.2.2维修道路费 |
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1.2.3修建桥涵费 |
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1.3井场工程费 |
||||||
1.3.1井场修建费 |
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1.3.2基础构筑费 |
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1.3.3池类构筑费 |
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1.3.4生活区修建费 |
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1.3.5围堰和隔离带构筑费 |
||||||
1.4动迁工程费 |
||||||
1.4.1设备拆安费 |
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1.4.2设备运移费 |
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1.4.3钻井队动员费 |
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1.5供水工程费 |
||||||
1.5.1场内供水费 |
||||||
1.5.2场外供水费 |
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1.5.3打水井费 |
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1.6供电工程费 |
||||||
1.6.1场内供电费 |
||||||
1.6.2场外供电费 |
||||||
1.7其他作业费 |
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1.7.1工程拆迁费 |
||||||
1.7.2打桩服务费 |
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2钻进工程费 |
||||||
2.1钻井作业费 |
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2.1.1钻井施工费 |
||||||
2.1.2钻井材料费 |
||||||
2.1.2.1钻头费 |
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2.1.2.2钻井液材料费 |
||||||
2.1.2.3生产用水费 |
||||||
2.1.3钻井材料运输费 |
||||||
2.2钻井服务费 |
||||||
2.2.1管具服务费 |
||||||
2.2.2井控服务费 |
||||||
2.2.3钻井液服务费 |
||||||
2.2.4定向服务费 |
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2.2.5欠平衡服务费 |
||||||
2.2.6取心服务费 |
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2.2.7顶驱服务费 |
||||||
2.2.8 旋转导向服务费 |
||||||
2.2.9中途测试服务费 |
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2.2.10打捞服务费 |
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2.2.11生活服务费 |
||||||
2.2.12保温服务费 |
||||||
2.3固井作业费 |
||||||
2.3.1固井施工费 |
||||||
2.3.2固井材料费 |
||||||
2.3.2.1套管费 |
||||||
2.3.2.2套管附件费 |
||||||
2.3.2.3固井工具费 |
||||||
2.3.2.4水泥费 |
||||||
2.3.2.5水泥外加剂费 |
||||||
2.3.3固井材料运输费 |
||||||
2.3.4固井服务费 |
||||||
2.3.4.1套管检测费 |
||||||
2.3.4.2水泥试验费 |
||||||
2.3.4.3水泥混拌费 |
||||||
2.3.4.4下套管服务费 |
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2.3.4.5试压服务费 |
||||||
2.4测井作业费 |
||||||
2.4.1测井施工费 |
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2.4.2资料处理解释费 |
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2.5录井作业费 |
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2.5.1录井施工费 |
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2.5.2录井服务费 |
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2.5.2.1录井信息服务费 |
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2.5.2.2化验分析费 |
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2.5.2.3资料整理分析费 |
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2.5.2.4地质导向服务费 |
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2.5.2.5单井跟踪评价费 |
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2.6其他作业费 |
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2.6.1环保处理费 |
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2.6.1.1废弃物拉运费 |
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2.6.1.2废弃物处理费 |
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2.6.2地貌恢复费 |
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3完井工程费 |
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3.1完井准备费 |
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3.1.1土建工程费 |
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3.1.1.1维修道路费 |
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3.1.1.2维修井场费 |
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3.1.2动迁工程费 |
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3.1.2.1设备拆安费 |
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3.1.2.2设备运移费 |
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3.1.2.3作业队动员费 |
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3.2完井作业费 |
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3.2.1完井施工费 |
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3.2.2 完井材料费 |
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3.2.2.1井口装置费 |
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3.2.2.2油管费 |
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3.2.2.3完井液费 |
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3.2.2.4完井工具费 |
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3.2.3完井材料运输费 |
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3.2.4完井服务费 |
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3.2.4.1特车服务费 |
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3.2.4.2连续油管作业费 |
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3.2.4.3下桥塞费 |
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3.2.4.4投灰费 |
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3.3录井作业费 |
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3.3.1录井施工费 |
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3.3.2录井服务费 |
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3.4测井作业费 |
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3.4.1测井施工费 |
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3.4.2资料处理解释费 |
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3.5射孔作业费 |
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3.5.1射孔施工费 |
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3.5.2爆炸切割费 |
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3.5.3爆燃压裂费 |
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3.6测试作业费 |
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3.6.1地面计量费 |
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3.6.2地层测试费 |
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3.6.3试井作业费 |
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3.6.4钢丝作业费 |
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3.7压裂作业费 |
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3.7.1压前配液费 |
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3.7.2压裂施工费 |
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3.7.3压裂材料费 |
||||||
3.7.4压裂材料运输费 |
||||||
3.7.5压裂服务费 |
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3.7.5.1微地震监测费 |
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3.7.5.2同位素示踪服务费 |
||||||
3.8酸化作业费 |
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3.8.1酸前配液费 |
||||||
3.8.2酸化施工费 |
||||||
3.8.3酸化材料费 |
||||||
3.8.4酸化材料运输费 |
||||||
3.9其他作业费 |
||||||
3.9.1环保处理费 |
||||||
3.9.1.1废弃物拉运费 |
||||||
3.9.1.2废弃物处理费 |
||||||
3.9.2地貌恢复费 |
||||||
Q工程建设其他费 |
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1建设管理费 |
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1.1建设单位管理费 |
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1.2钻井工程监督费 |
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1.3总承包管理费 |
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1.4工程奖励与处罚 |
||||||
1.4.1工程奖励 |
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1.4.2工程处罚 |
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2工程设计费 |
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2.1钻井设计费 |
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2.1.1钻井地质设计费 |
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2.1.2钻井工程设计费 |
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2.1.3钻井工程预算费 |
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2.1.4钻井施工设计费 |
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2.2完井设计费 |
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2.2.1完井地质设计费 |
||||||
2.2.2完井工程设计费 |
||||||
2.2.3完井工程预算费 |
||||||
2.2.4压裂工程设计费 |
||||||
2.2.5酸化工程设计费 |
||||||
2.2.6完井施工设计费 |
||||||
3用地费 |
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3.1临时用地费 |
||||||
3.2长期用地费 |
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4环保管理费 |
||||||
4.1环境影响评价费 |
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4.2环保监测费 |
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4.3地质灾害评估费 |
||||||
4.4水土保持评估费 |
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4.5矿产压覆调查费 |
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5工程保险费 |
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Y预备费 |
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1基本预备费 |
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2价差预备费 |
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D贷款利息 |
《钻井工程》杂志为双月刊,由香港国际钻井工程有限公司出版,中国国际出版社代理发行。
该杂志主要报道钻井技术应用成果,设置专家教授、钻井工艺、钻井液与完井、装备与工具等栏目。
钻井工程设计是指石油、天然气勘探、开发中组织钻井施工作业的一项最基本的计划。
学科:钻探工程
词目:钻井工程设计
英文:drilling engineering design
释文:分为地质设计、钻井口径设计、施工进度、费用预算四个部分。包括如下主要内容:井位的选择,设备选型,井身结构和套管程序的确定,钻柱设计及下部钻具组合,钻井参数的设计,钻井液的选择及参数设计,固井设计,井控设计,固控设计,地层孔隙压力监测,漏失试验,油气层保护,环保,安全生产,防喷要求及措施,施工进度计划,全井成本预算。 2100433B