一种新型MTC固井工艺技术的初步研究
【摘要】经过前期对准噶尔盆地克拉玛依油田部分区块固井水泥浆体系及配套技术的研究，我们认识到现有的水泥浆体系，特别是泥浆转化为水泥浆技术（mtc）体系的应用，为克拉玛依油田的复杂区块完井固井质量的提高，找到了新途径新技术，尤其是在八区等老油区的完井固井方面的应用，成为提高老油区固井质量的有效技术手段。为此，我们在前期的研究基础上开展了一种新型泥浆转化为水泥浆技术（mtc）的专项实验研究，主要内容是围绕开发新型的激活剂及配套固井液体系展开的，经过室内的反复试验，摸索出一种新型的mtc固井工艺技术，并且取得了初步的现场应用效果。【关键词】泥浆水泥浆泥浆转化为水泥浆（mtc）固井
1 前言
早在2004年，克拉玛依油田八区即成立了联合科研攻关小组，经过现场取样、室内试验和现场应用，已经形成了一套独特的mtc 固井技术，大大提高了该油区的固井质量，降低了钻井成本，产生了更大的经济效益。近几年来又将该技术成功应用于乌尔禾风城油田、夏子街、陆梁等油田。
本文通过对克拉玛依八区地质情况分析，并结合mtc固井技术的特点，分析该区块固井主要难点，提出一系列有针对性的对策，并对该地区进行初步的试验实施。为保证固井质量，经过多次实验分析，优选出性能合理的固井液体系，并总结以往的固井技术经验，使mtc固井工艺技术的更加完善成熟。
中原油田5 1/2＂开窗侧钻井固井技术 一、前言 中原油田目前处于开发的中后期，勘探上没有重大突破，原油生产任务艰巨。由于中原油田先天具有的高温、高压、盐层发育等特点，造成生产套管挤毁、错断、腐蚀；井内有落物沙埋等。由于地质因素，造成部分井未钻遇可采油层，需要改变地质设计方案、更换新井底位置等等。为了 恢复井网，减少损失储量，救活老井降低油田开采成本， 5 1/ 2＂套管开窗侧钻，在5 1/ 2 ＂井眼内 下4＂套管、或采用尾管固井等工艺，但是由于井下复杂加上新井眼尺寸小固井施工难度较大，常导致固井憋泵和一次作业成功率低，固井质量差等现象。 为此，今年来我们专门针对开窗侧钻井固井技术进行研究工作，对不合格井及事故井进行分析，形成了一套较为成熟的小井眼固井技术，较好的解决了固井一次成功率和固井质量问题。 二、固井难点分析 1、环空间隙小，形成的水泥环薄。φ118mm钻头与φ101.6mm套管间形成的间隙仅有8.2mm，远小于常规固井要求套管外环空的最小间隙值19.1mm，如此薄的水泥环抵抗外载能力差，容易发生断裂和脆性破坏，因此对水泥石强度要求更高。 2、环空摩阻大，施工压力高。小间隙内摩擦系数相对较大，使环空水泥浆流动阻力增大，导致固井过程中泵压高，甚至产生压漏地层和憋泵等重大事故。 3、井斜大。井眼中下入扶正器的难度和风险也很大，有时根本不能下入扶正器，因而套管在井眼中不易居中，从而严重影响了环空中顶替效益的提高。 4、水泥浆整体性能的细微变化对水泥环的质量都将产生很大影响。如很少的析水可产生很长的环空自由水窜槽，而水泥浆稳定性差，稍有固相颗粒下沉，将会在井斜段井筒上部产生疏松胶结现象，导致地层间封固失效。 5、声幅测井容易产生遇阻现象。这主要是计量不准和拔出中心管后，开泵不妥造成喇叭口附近水泥浆下沉留水泥塞现象。 6、油气水窜槽现象。这主要是油气水层活跃或水泥浆在候凝过程产生失重致使油气水层欠压
固井工艺简 井深结构图 固井按井深结构可分为：1·表层套管固井 2·技术套管固井 3·油层套管固井 4．回接套管固井 1表层套管固井：一般通俗指20 ”133/8”或95/8”套管的固井，其目的是为了封固松软，易垮塔地层，为下部继续钻进作准备。 固井工艺一般采用单级固井或内插管固井 A)单级固井指一次性注完设计水泥浆并按设计替浆到位。 B)内插管固井指用专用工具内插管插入插入座后，注浆按设计 量返出后，按设计量替浆，起钻循环 固井工序
2技术套管固井 一般通俗指7”133/8”或95/8”套管的固井，其目的是为了封固下部复杂地层，为下部钻开油气层，做好准备。 固井工艺一般采用单级固井，双级固井，悬挂固井。 A)单级固井与表层单级固井相同。 B)双级固井：指由于所封固地层的地层压力相差较大或由于封 固断较长所采用的一种特殊固井工艺。采用分级箍分两次注浆的固井工艺。
C)悬挂固井：指由于封固段较长，所下套管悬重较大或由于钻 井成本考虑。所采用的一种特殊固井工艺，采用固井专用工具－悬挂器与上层套管下部的连接达到技术固井的目的 固井工序
3油层套管固井 一般通俗指7”，5”，51/2”或41/2”套管的固井，其目的是为了分隔下部各油气层或油水层，为下部分层开采做好准备。 固井工艺一般采用单级固井，双级固井，悬挂固井。 其固井工艺过程与技术套管固井相同，但技术措施不同。 4回接固井 一般川内常见的是7”回接，其目的是为满足下部油气层开发所需要的套管强度。其固井过程采用固井专用工具－插入筒插入到回接筒内，在固井时必须上提套管建立循环通道。按设计注浆，替浆完后下放套管插入回接筒形成密封。 固井工序
固井工艺技术 常规固井工艺 内管法固井工艺 尾管固井工艺 尾管回接固井工艺 分级固井工艺 选择式注水泥固井工艺 筛管（裸眼）顶部注水泥固井工艺 封隔器完井及水泥充填封隔器固井工艺 注水泥塞工艺 预应力固井工艺 挤水泥补救工艺技术 漏失井固井技术 高压井固井技术 大斜度井固井技术 深井及超深井固井技术 长封固段井固井技术 小间隙井固井技术 糖葫芦井眼固井技术 气井固井技术
（一）常规固井工艺 常规固井工艺是指在井身质量较好,且井下无特殊复杂情况,封固段较短的封固要求下,将配制好的水泥浆，通过前置液、下胶塞（隔离塞）与钻井液隔离后，一次性地通过高压管汇、水泥头、套管串注入井内，从管串底部进入环空，到达设计位置，以达到设计井段的套管与井壁间的有效封固。套管串结构：引鞋+旋流短节+2根套管+浮箍+套管串。 施工流程：注前置液→注水泥浆→压碰压塞（上胶塞）→替钻井液→碰压→候凝。 保证施工安全和固井质量的基本条件： （1）井眼畅通。 （2）井底干净。 （3）井径规则，井径扩大率小于15%。 （4）固井前井下不漏失。 （5）钻井液中无严重油气侵，油气上窜速度小于10m/h。 （6）套管居中，居中度不小于75%。 （7）套管与井壁环形间隙大于20mm。 （8）钻井液性能在不影响井壁稳定、保证井下压稳的情况下，应保证低粘度、低切力、低密度，具有良好的流动性能。 （9）水泥浆稠化时间、流动度等物理性能应满足施工要求。 （10）水泥浆和钻井液要有一定密度差，一般要大于0.2。 （11）下灰设备、供水设备、注水泥设备、替泥浆设备及高低
压管汇等，性能满足施工要求。 （二）内管法固井工艺 内管法固井工艺是用下部连接有浮箍插头的小直径钻杆插入套管的插座式浮箍（或插座式浮鞋），与环空建立循环，用水泥车通过钻杆向套管外环空注水泥。采用该工艺注水泥能减少水泥浆在套管内与钻井液的掺混，缩短顶替钻井液时间。用该工艺进行表层时，水泥浆可提前返出，从而减少因附加水泥量过大而造成的浪费和环境污染。该工艺一般用于大直径套管固井。 套管串结构：插入式浮鞋+套管串（或：引鞋+1根套管+插入式浮箍+套管串）。 钻杆串结构：插头+钻杆扶正器+钻杆串。 工艺流程:注入前置液→注水泥浆→替钻井液（替入量比钻杆内容积少0.5m3）→放回压检查回压凡尔是否倒流→上提钻杆循环出多余的水泥浆。 (三)尾管固井工艺 尾管固井是指不延伸至井口的套管固井，这段不到井口的套管称做尾管。较短的尾管可座于井底，但绝大部分必须要求实施尾管悬挂，这样管柱不至于大幅度弯曲，利于保证固井质量，便于进行增产作业。悬挂器装在尾管顶部，尾管由尾管悬挂器悬挂于上层套管内壁。尾管固井的主要目的有：经济性；满足使用复合钻具或复合油管；改善钻井或注水泥环空水力条件等。 最常用的尾管悬挂器是液压式尾管悬挂器。
文件编号：TP-AR-L4292 In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives. （示范文本） 编订：_______________ 审核：_______________ 单位：_______________ 侧钻井尾管固井技术研 究与应用(正式版)
侧钻井尾管固井技术研究与应用(正 式版) 使用注意：该安全管理资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的具有指导性，规划性的可执行计划，从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。 到了90年代辽河油田原油生产进入中后期，由 于原井套管长期超负荷生产，长期受到由于注气注水 井下工具质量差等问题，使套管受到附加额外载荷， 产生变形或损坏，井下大修作业常造成的井下落物事 故复杂且不易处理，地震产生附加地质应力使辽河油 田部分区出现套管断错，高注采比长期生产使部分产 层枯竭，底水锥进等多种原因的影响，使部分油井不 能正常生产，造成原油和天然气产量出现下滑，严重 威胁到油田的正常生产；为了充分利用老井的井场道 路及输油设备，降低吨油综合成本，在众多二次采油
方案中，辽河油田选准了侧钻井开窗这项新技术，侧钻开窗--就是利用老井原有一定长度的完好套管，在其一定深度，方位范围内，下入导斜器重新开窗侧钻，采用悬挂尾管方式完井，达到恢复老井产能，延长老井使用寿命，完善井网，提高油井产量及采收率的目的。 侧钻开窗技术，目前有96%应用在Ф177.8mm和Ф139.7mm两种井型上，分别采用悬挂Ф127mm和Ф101.6mm尾管固井或筛管或裸眼完井；有4%应用于Ф244.5mm井型，采用Ф139.7mm尾管固井完井。 侧钻开窗技术，在辽河油田实施10年来，共完成侧钻井1565口，累计增产原油687*144t使一批“死井”复活，为辽河油田原油稳产做出了应有的贡献。 一、钻井二公司侧钻井尾管固井技术的几个发展
什么是固井 一、固井：在已钻出的井眼中下入一定尺寸的套管，并在套管与井壁或套管与套管之间的环形空间内注入水泥的工艺过程。 二、井身结构包括以下几方面的内容：所下套管的层次、直径、各层套管下入的深度、井眼尺寸（钻头尺寸）、各层套管的水泥反高等。 三、设计井深的主要依据：地层压力、地层破坏压力和坍塌压力。 四、套管的类型：⒈导管；⒉表层套管；⒊技术套管；⒋生产套管；⒌尾管。 五、井深结构设计的原则：①能有效的保护油气层，使油气层不受钻井液的损害；②能够避免漏、喷、塌、卡等复杂情况产生，保证全井顺利钻进，使钻井周期达到最短；③钻达下部高压地层时所用的较高密度的钻井液产生的液柱压力，不至于把上一层套管鞋处薄弱的裸露地层压裂；④下套管过程中，钻井液液柱压力和地层压力之间的压差，不至于造成卡阻套管。 六、套管柱的受力：轴向压力、外挤压力和内压力。 七、套管柱的附件：⒈引鞋（套管鞋、浮鞋）；⒉回压法；⒊套管扶正器；⒋磁性定位套管； ⒌联顶节。 八、水泥熟料主要成分：①硅酸三钙（C3S）；②硅酸二钙（C2S）；③铝酸三钙（C3A）；④铁铝酸四钙（C4AF）。 九、水化作用：油井水泥与水混合后，水泥中各种矿物分别与水发生水解和水化反映，某些水化产物还能发生二次反映。 十、水化反映的不断进行水泥浆形成水泥石可分为三个阶段：①胶溶期；②凝结期；③硬化期。 十一、稠化时间：指油井水泥浆在规定压力和温度条件下，从开始搅拌至稠度达100Bc所需要的时间。 十二、稠度：水合水泥混合后会逐渐变稠，变稠的速率。 十三、注水泥的设备：水泥车、水泥混合漏斗、水泥分配器、水泥头、胶塞、储灰罐。 十四、碰压：胶塞被推至浮箍时，泵压突然升高。 十五、注水泥主要工序包括：循环和接地面管汇→打隔离液→顶胶塞→碰压→候凝。 十六、提高泥浆的顶替效率：⒈紊流顶替；⒉打前置液；⒊活动套管；⒋调整完井液和水泥浆的性能；⒌使用扶正器。 十七、引起油、气、水窜的原因：水泥浆在凝固过程中的失重是导致油、气、水窜的主要原因，井壁存在泥饼、水泥硬化过程体积收缩也是造成油、气、水窜的原因。 十八、水泥浆失重：指水泥浆柱在凝固过程中对其下部或地层作用的压力逐渐减小的现象。十九、防止油、气、水窜的措施：①采用两用水泥；②分级注水泥；③减小水泥浆返高；④环空憋压候凝；⑤使用特种水泥。 二十、特殊固井技术：习惯上把除了常规一次注水泥技术方法。 二十一、特殊固井技术的种类：⑴、内管注水泥；⑵、尾管固井工艺；⑶、分级注水泥技术。二十二、完井：指从打开生产层到把井交付给采油生产期间的全部生产过程。 二十三、完井包括：打开生产层、下油层套管固井、射孔到试采的全部工艺过程。 二十四、井下复杂情况：钻井作业过程中，由于钻井液的类型与性能选择不当及井身质量较差等原因造成井下钻具的遇阻遇卡、钻进时严重憋跳钻、井漏、井喷等现象，不能维持钻进与其他钻井作业正常进行。 二十五、钻井事故：由于检查不周到，违章操作，处理井下复杂情况的措施不当或疏忽大意而造成的钻具折断、顿钻及井喷失火等恶果。
目录前言 第一章固井概论 第一节固井概念 第二节固井的目的和要求 第二章套管、固井工具、附件和材料第一节API套管标准和规范 第二节固井工具、附件 第三节固井材料 第三章固井工程技术基础 第一节固井工艺 第二节固井水泥浆 第三节注水泥施工程序
第一章固井概述 一、固井概念 为了达到加固井壁，保证继续安全钻进，封隔油、气和水层，保证勘探期间的封层测试及整个开采过程中合理的油气生产等目的而下入优质钢管，并在井筒于钢管环空充填好水泥的作业，称为固井工程。因此固井包括了两部分：下入套管的工艺和注入水泥浆的工艺叫做固井工艺。 固井作业 固井作业是通过固井设计，应用配套的固井设备、辅助设备及工具，将油井水泥、水和添加剂按一定的比例混合后，通过固井泵泵注入井，并顶替到预定深度的井壁与套管、（套管与套管）的环形空间内，使套管与井壁、（套管与套管）之间形成牢固粘结。
固井设备总体示意图 二、固井目的和要求 1、固井的目的 一口油井深达数千米，在钻井过程中常常遇到井漏、井塌、井喷等复杂情况，影响正常钻进，严重时甚至导致井眼报废。遇到上述情况就应下套管固井，封隔好复杂地层后，再继续钻进，直到建立稳定的油气通道为止。因此,为了优质快速钻达目的层，保证油气田的开采，就要采用固井，固井工程的主要目的为： 1）、在钻进过程中封隔易坍塌、易漏失等复杂地层，巩固所钻过的井眼保证钻井顺利进行。
（如图1-1所示），当从A 点钻进至B 点，如果在A 点井深处没下套管固井，那么随着井深的变化，钻达B 点所用泥浆密度在A 点产生的压力就会大于A 点地层破裂压力，造成A 点地层破裂，发生井漏。同理，当从B 点钻进至C 点，如果在B 点井深处没下套管固井，那么随着井深的变化，钻达C 点所用泥浆密度在B 点产生的压力就会大于B 点地层破裂压力，造成B 点地层破裂，发生井漏。 2）、封隔油、气、水层，防止层间互窜。 固井工程不仅关系到钻进的速度和成本，还影响到油气田的开发。（如图1-2所示），如果油、气层与水层间水泥固结不好，层间互相窜通，那么会给油气田开发带来很大困难。当油、气层压力大于水层压力时，油、气便会窜入水层内，既污染了水层又影响到油气的产 量；当水层压力大于油、气层压力时，水便会 图1-1 下套管固井原理示意图 图1-2 固井防止层间流体互窜示意图
第二部分固井基础知识 第一章基本概念 1、什么叫固井？ 固井是指向井内下入一定尺寸的套管串，并在其周围注以水泥浆，把套管与井壁紧固起来的工作。 2、什么叫挤水泥？ 是水泥浆在压力作用下注入井中某一特定位置的施工方法。 3、固井后套管试压的标准是什么？ 5英寸、5 1/2英寸试压15MPa，30分钟降压不超过 0.5MPa，7英寸，9 5/8英寸分别为10MPa和8MPa，30分钟不超过0.5MPa；10 3/4—13 3/8英寸不超过6MPa，30分钟压降不超0.5MPa。 4、什么叫调整井？ 为挽回死油区的储量损失，改善断层遮挡地区的注水开发效果以及调整平面矛盾严重地段的开发效果所补钻井叫调整井。 5、什么叫开发井？ 亦属于生产井的一种，是指在发现的储油构造上第一批打的生产井。 6、什么叫探井？ 在有储油气的构造上为探明地下岩层生储油气的特征而打的井。 7、简述大庆油田有多少种不同井别的井？ 有探井、探气井、资料井、检查井、观察井、标准井、生产井、调整井、更新井、定向井、泄压井等。 8、什么叫表外储层？ 是指储量公报表以外的储层（即未计算储量的油层）。包括：含油砂岩和未划含油砂岩的所有含没产状的储层。 9、固井质量要求油气层底界距人工井底不少于多少米？探井不少于多少米？ 固井质量要求，调整井、开发井油、气层底界距人工井底不少于25米（探井不少于15米）。 10、调整井（小于等于1500米）按质量标准井斜不大于多少度？探井（小于等于3000米）按质量标准井斜不大于多少度？ 调整井按质量标准井斜不大于3度。探井按质量标准井斜不大于5度。
11、调整井（小于等于1500米）井底最大水平位移是多少？探井（小于等于3000米）井底最大水平位移是多少？ 调整井井底最大水平位移是40米。探井井底最大水平位移80米。 12、目前大庆油田常用的固井方法有哪几种？ （1）常规固井（2）双密度固井（变密度固井）（3）双级注固井（4）低密度固井（5）尾管固井 13、目前大庆油田形成几套固井工艺？ （1）多压力层系调整井固井工艺技术。 （2）水平井固井工艺技术。 （3）斜直井固井工艺技术。 （4）小井眼固井工艺技术。 （5）深井及长封井固井工艺技术。 （6）欠平衡固井工艺技术。 14、水泥头是用来完成注水泥作业的专业工具，常用的有哪几种？（1）简易水泥头；（2）单塞水泥头；（3）双塞水泥头；（4）尾管固井水泥头。 15、5 1/2″水泥头销子直径为多少毫米？ 5 1/2″水泥头销子直径为24mm。 16、常用的套管有哪些规格？ 5″、5 1/2″、7″、7 5/8″、8 5/8″、9 5/8″、10 3/4″、12 3/4″、13 3/8″、20″等。 17、简述技术套管及油层套管的作用？ 技术套管是封隔复杂地层，保证固井顺利进行，安装井口装置，支承油层套管重量，必要时可当油层套管使用。 油层套管是封隔油、气、水层与其它不同压力的地层，如因保护套管形成油气通道，满足开采和增产措施的需要。 18、常用扶正器的规格有哪些？ 5×5 1/4，5 1/2×7 1/2，5 1/2×8 1/2，5 1/2×9 3/4，9 5/8×12 1/4，13 3/8×17 3/4。 19、上胶塞的作用是什么？ （1）在管内隔开水泥浆和泥浆或清水；
中原油田漏失井固井技术 【摘要】中原油田是一个典型的复杂断块油气田，油气分布比较散，经过20年的开采已经进入了开发的中后期，主要靠注水井进行采油。注水井使得地层岩石力学性质发生了较大变化，使得局部形成超高压地区，如胡庄地区、文明寨地区个别井密度已经超过1.70g/cm，层间压力差异大，因而在同一口井中形成多套压力系统，在钻井和固井过程中经常遇到漏失问题。我处在2004年针对易漏失井的固井工艺技术进行研究取得了良好的应用效果，但是漏失井的固井优良率低，2009年漏失井占了油层固井总数的10%，优良率却不足40%，为了完成75%的固井优良率指标，因此，易漏失井固井工艺技术完善推广已成为当务之急。 【关键词】漏失井固井技术 1 中原油田漏失井难点 （1）井眼中多套压力系统的存在，压稳和漏失都需要兼顾考虑，堵漏工作困难，堵漏后极限压差小，固井作业安全窗口小，这种现象主要发生在文留地区； （2）地层亏空严重，钻井过程中漏失严重，如濮3-468井漏失达千方，堵漏形成的强度不够，易造成固井再次发生漏失； （3）井底漏失现象严重，堵漏工作不扎实，造成固井替浆后期漏失，油顶或盐顶封固不好，此种现象各个地区均存在； （4）个别地区在注水泥过程中发生漏失后，井口就不能见液面，水泥返高不能封过油顶，甚至不能封住主要油气层，这种现象多发生于户部寨地区； （5）部分地区发生漏失后，由于液柱压力下降，井眼发生垮塌，不能再次建立循环，使固井工作不能正常进行，此种现象多发生于濮城地区的濮3块； （6）堵漏材料在井壁上附着和存在于钻井液中，为了防漏不能筛除，造成钻井液流动性差，水泥浆顶替困难，第二界面胶结质量差。 2 针对性技术措施2.1 固井前井眼准备2.1.1 钻井完井过程中的防漏堵漏工作 我们知道下完套管和固井过程中发生井漏，其处理余地都非常小，往往许多钻井堵漏行之有效的技术措施都不能使用，从而导致固井失败，固井质量达不到要求。因此，做好钻井完井过程中的防漏堵漏工作对于固好漏失井尤为重要。必须坚决树立“堵得住，堵得牢”的思想，目前比较成熟的堵漏工艺技术有：先期随钻预堵漏法、静止堵漏法、物理堵漏法、化学堵漏法、物理化学堵漏法等一系列堵漏工艺技术措施。
固井工艺技术 常规固井工艺内管法固井工艺尾管固井工艺尾管回接固井工艺分级固井工艺选择式注水泥固井工艺筛管（裸眼）顶部注水泥固井工艺封隔器完井及水泥充填封隔器固井工艺注水泥塞工艺预应力固井工艺挤水泥补救工艺技术漏失井固井技术高压井固井技术大斜度井固井技术深井及超深井固井技术长封固段井固井技术小间隙井固井技术糖葫芦井眼固井技术气井固井技术
(一) 常规固井工艺 常规固井工艺是指在井身质量较好，且井下无特殊复杂情况， 封固段 较短的封固要求下，将配制好的水泥浆，通过前置液、下胶 塞(隔离塞)与钻井液隔离后，一次性地通过高压管汇、水泥头、 套管串注入井内，从管串底部进入环空，到达设计位置，以达到设 计井段的套管与井壁间的有效封固。套管串结构：引鞋 +旋流短节 +2根套管+浮箍+套管串。 施工流程：注前置液7注水泥浆7压碰压塞(上胶塞)7替钻井液 保证施工安全和固井质量的基本条件: 井眼畅通。 井底干净。 井径规则，井径扩大率小于15% 固井前井下不漏失。 套管居中，居中度不小于 75% 钻井液性能在不影响井壁稳定、保证井下压稳的情况下，应 保证低粘度、低切力、低密度，具有良好的流动性能。 (9)水泥浆稠化时间、流动度等物理性能应满足施工要求。 (11 )下灰设备、供水设备、注水泥设备、替泥浆设备及高低压管 钻井液中无严重油气侵，油气上窜速度小于 10m/h 。 (7) 套管与井壁环形间隙大于 20mm (8) (10)水泥浆和钻井液要有一定密度差，一般要大于 0.2。
汇等，性能满足施工要求。 （二）内管法固井工艺 内管法固井工艺是用下部连接有浮箍插头的小直径钻杆插入套管的插座式浮箍（或插座式浮鞋），与环空建立循环，用水泥车通过钻杆向套管外环空注水泥。采用该工艺注水泥能减少水泥浆在套管内与钻井液的掺混，缩短顶替钻井液时间。用该工艺进行表层时，水泥浆可提前返出，从而减少因附加水泥量过大而造成的浪费和环境污染。该工艺一般用于大直径套管固井。 套管串结构：插入式浮鞋+套管串（或：引鞋+1根套管+插入式浮箍+套管串）。 钻杆串结构：插头+钻杆扶正器+钻杆串。 工艺流程：注入前置液T注水泥浆T替钻井液（替入量比钻杆内容积少 0.5m3）T放回压检查回压凡尔是否倒流T上提钻杆循环出多余的水泥浆。 （三）尾管固井工艺 尾管固井是指不延伸至井口的套管固井，这段不到井口的套管称做尾管。较短的尾管可座于井底，但绝大部分必须要求实施尾管悬挂，这样管柱不至于大幅度弯曲，利于保证固井质量，便于进行增产作业。悬挂器装在尾管顶部，尾管由尾管悬挂器悬挂于上层套管内壁。尾管固井的主要目的有：经济性；满足使用复合钻具或复合油管；改善钻井或注水泥环空水力条件等。 最常用的尾管悬挂器是液压式尾管悬挂器。 套管串结构：引鞋+1根套管+ 浮箍+1根套管+浮箍+1根套管+球座短节（含托篮）+尾管串+尾管悬挂器总成+送入钻杆。 工艺流程:按作业规程下入尾管及送入钻杆到设计位置T开泵循环 7投球7憋压剪断座挂销钉悬挂器座挂7倒扣7憋压剪断球座销 钉循环钻井液T注前置液T注水泥浆T释放钻杆胶塞T替钻井液 7碰压7上提中心管循环出多余的水泥浆7起钻候凝。 （四）尾管回接固井工艺
提高侧钻井固井质量的技术措施分析 在油田采收工作开展的过程中，要结合实际情况建立更加系统化的技术措施，从而保证管理实效性，减少开发成本，其中，侧钻井技术具有一定的优势。本文对影响侧钻井固井质量的因素进行了简要分析，并集中阐释了提高侧钻井固井质量的技术措施，以供参考。 标签：侧钻井；固井质量；影响因素；技术 在侧钻井固井质量管理工作开展的过程中，要依据油田开采区域的实际情况，形成有效的工艺流程，完善技术运行措施和实效性的同时，确保侧钻作业的安全性，从而实现经济效益和社会效益的双赢。 1 影响侧钻井固井质量的因素分析 影响侧钻井固井质量控制效果的因素主要分为以下几点： 1.1 环空间隙较小 部分侧钻井区域泥饼的井眼较小，且实际环空间隙并不符合要求，这就会造成固井过程形成水泥环超薄的问题，甚至会导致采油过程和作业过程受到破坏，无法有效运行相关技术，且侧钻井会过早出现出水亦或是套管损坏的问题。需要注意的是，若是环空间隙较小，也会造成固井施工难以进行，导致水泥浆返高不足，影响整体固井质量。 1.2 套管位置偏移 在侧钻井工艺运行过程中，其本身都会出现一定的偏斜，且环空间隙并不大，这就导致套管结构容易出现偏心问题，造成固井出现水泥环分布失衡或者是窜槽问题。需要注意的是，水泥环物理机械系能无法满足长期封隔的实际参数需求，就会造成钻井出水提前。 1.3 注水泥顶替效率较低 在实际操作中，若是侧钻井尾管出现了偏心问题，就会导致钻井液直接滞留，加之水泥浆流动阻力增大，就会造成水泥浆紊流问题，影响水泥石的实际密封情况，严重时也会造成钻井出水提前。 2 提高侧钻井固井质量的技术措施 为了有效提高侧钻井固井质量，相关技术部门要结合实际情况建立相应的处理措施，整合管控效果的基础上，维护管理标准的运行质量，从而一定程度上完善操作流程。
又溢又漏井固井技术 固井技术服务公司肖庆昆 摘要：溢漏并存井固井施工中存在着井下易漏失、返高不够，侯凝期间水泥浆“失重”地层流体侵入环空发生窜槽固井质量差，水泥浆顶替效率差等难点。本文针对存在的固井难点，研究出了高强低密度水泥浆体系，采用了近平衡压力固井技术，并优化了前置液性能及用量，较好地解决了溢漏并存井固井技术难点，为类似复杂井固井提供了可行性借鉴。 关键词：固井井漏防窜低密度 前言： 随着油田勘探开发的不断深入，注采比越来越大，与油田开发初期处于原始状态的地层压力系统相比较，中后期地下情况发生了很大变化，形成许多憋压层、流体亏空层等，钻井过程中溢漏并存形象时有发生，对固井施工提出了严峻的考验。为此研究开发出了高强低密度水泥浆体系，该体系水泥具有较高的早期强度，水泥浆防气窜能力系数SPN值小于3，配合合理的技术措施，有针对性的解决了溢漏并存井固井技术难题，取得了较为满意的效果。 1 主要固井难点 1.1又溢又漏井在钻井过程中的表现形式 又溢又漏井在钻井过程中，一般表现为上溢下漏和上漏下溢两种形式。上溢下漏通常表现为上部高压层（气层、水层等），当钻进至上部高压层时，需要高密度钻井液平衡高压层，而钻下部低压地层时，因液柱压力过高压裂地层发生钻井液漏失，从而导致整个井筒环空内液柱压力下降，诱发上部高压层发生溢流或井喷。上漏下溢是漏失层在高压层上部，通常发生在钻进下部地层时发生溢流，当提高钻井液密度压井时，造成上部低压层发生漏失，导致井筒环空内液柱压力降低，反过来再次诱发下部高压层发生溢流或井喷。 1.2井漏问题 对于低压易漏井而言，地层压力低于环空水泥浆液柱压力时，就会发生漏失，为保证水泥浆返至设计高度，而不发生漏失，是低压易漏井固井作业的一个难点。 1.3低密度水泥浆问题 采用低密度水泥浆固井是降低环空水泥浆液柱压力的主要措施，但低密度水
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目录前言 第一章固井概论 第一节固井概念 第二节固井的目的和要求 第二章套管、固井工具、附件和材料第一节API套管标准和规范 第二节固井工具、附件 第三节固井材料 第三章固井工程技术基础 第一节固井工艺 第二节固井水泥浆 第三节注水泥施工程序
第一章固井概述 一、固井概念 为了达到加固井壁，保证继续安全钻进，封隔油、气和水层，保证勘探期间的封层测试及整个开采过程中合理的油气生产等目的而下入优质钢管，并在井筒于钢管环 固井设备总体示意图 空充填好水泥的作业，称为固井工程。因此固井包括了两部分：下入套管的工艺和注入水泥浆的工艺叫做固井工艺。 固井作业 固井作业是通过固井设计，应用配套的固井设备、辅助设备及工具，将油井水泥、水和添加剂按一定的比例混合后，通过固井泵泵注入井，并顶替到预定深度的井壁与套管、（套管与套管）的环形空间内，使套管与井壁、（套管与套管）之间形成牢固粘结。
二、固井目的和要求 1、固井的目的 一口油井深达数千米，在钻井过程中常常遇到井漏、井塌、井喷等复杂情况，影响正常钻进，严重时甚至导致井眼报废。遇到上述情况就应下套管固井，封隔好复杂地层后，再继续钻进，直到建立稳定的油气通道为止。因此,为了优质快速钻达目的层，保证油气田的开采，就要采用固井，固井工程的主要目的为： 1）、在钻进过程中封隔易坍塌、易漏失等复杂地层，巩固所钻过的井眼保证钻井顺利进行。 （如图1-1所示），当从A点钻进至B点，如果在A点井深处没下套管固井，那么随着井深的变化，钻达B点所用泥浆密度在A点产生的压力就会大于A点地层破裂压力，造成A点地层破裂，发生井漏。同理，当从B点钻进至C点，如果在B点井深处没下套管固井，那么随着井深的变化，钻达C点所用泥浆密度在B点产生的压力就会大于B点地层破裂压力，造成B点地层破裂，发生井漏。 图1-1 下套管固井原理示意图
收稿日期:1998—11—18 作者简介:吴宗国,钻井高级工程师,1985年毕业于西南石油学院钻井专业,现在川东钻探公司钻井科从事技术管理工作。曾发表固井方面的论文多篇。 !生产线上# 又喷又漏井的固井技术 吴宗国 (四川石油局川东钻探公司钻井科,重庆大石坝400021) 摘 要 又喷又漏井的固井技术包含两个方面,一是裸眼客观存在又喷又漏的情况,其固井方法是采用全井下套管固井、尾管固井、分级固井;二是在下套管过程中,或下完套管循环时,或在注替水泥浆的过程中发生井漏诱发的溢流或井喷时,其固井方法是以正注为主的井口反补挤水泥工艺,以正注水泥为辅的一次或二次反注水泥工艺技术。具体应采取什么样的固井技术,应根据漏失速度的大小、井内钻井液密度与水泥浆密度的差值大小等来确定。 关键词 井喷 漏失 钻井液 水泥浆 固井 中图分类号:TE256+11;TE28 文献标识码:B 文章编号:1006—768X (1999)05—0084—03 川东地区钻探的深井,大多数目的层是石炭系。通常 24415mm 套管下至 T 21j 3 中部,要钻达目的层石炭系还要钻 过T 21j 2,T 21j 1T 1 1j 1,T 1f ,P 2ch ,P 2l ,P 1m ,P 1q ,P 1l 等层系。由于 这几个层系地层压力各不相同,差异较大,在同一裸眼中常常存在漏失层和产气层,这就给钻井工作和固井工作带来许多问题,即又喷又漏,处理这类问题非常困难。针对又喷又漏问题,在钻井过程中研究和发展了处理这类问题的一些有效方法,如反循环堵漏压井技术,平衡钻井技术等,收到了良好的效果。但有一部份井,由于钻井液密度低,采取桥堵或降密度钻进等方法,解决了钻井过程中的喷漏问题。而在固井过程中,因水泥浆密度很难调节到与钻井液密度一致,且下套管后环空流动阻力的增加等因素,导致固井过程中发生井漏,进而诱发溢流和井喷。因此,要保证环空有良好的水泥环质量,不窜不漏,就显得很困难。本文正是针对这些问题的一些探讨和实践,取得了良好的效果。 1 又喷又漏井的特点 111 又喷又漏井在钻井过程中的表现形式 又喷又漏井在钻井过程中,一般表现为上喷下漏和上漏下喷两种形式。上喷下漏是产气层在漏失层的上部,通常表现为上部气层为高压层。当钻进上部气层时,须采用高密度钻井液平衡气层,而钻下部地层时,因液柱压力过高压裂地层而发生钻井液漏失,导致整个井筒内部液柱压力降低,诱发上部气层发生溢流或井喷。上漏下喷是漏失层在产气层的上部。通常发生在钻进下部地层时发生溢流,当提高钻井液密度压井时,造成上部低压层发生井漏,导致井内液柱压力降低,反过来再次诱发下部气层发生溢流或井喷。 112 又喷又漏井在固井工程中的表现形式 它与钻进中发生的情况不一样,不同之处在于固井下套管前井眼处于稳定平衡状态,即不喷不漏。只是在固井作业中,如下套管作业时,因下放速度过快造成压力激动,下完套管开泵过猛;注水泥施工作业中,水泥浆密度多于钻井液密度,当水泥浆顶替到环空后,环空液柱压力升高等引起井漏,使井内液柱压力降低而诱发气层发生溢流或井喷。 2 又喷又漏井的固井技术 又喷又漏井的固井技术包含两层意思:一是裸眼中客观存在又喷又漏的情况,可采用全井下套管固井,尾管固井、分级固井;二是在下套管过程中,或下套管完循环时,或在注替水泥浆的过程中发生井漏诱发的溢流或井喷时,可以正注为主的井口反补挤水泥工艺,以正注水泥为铺的一次或二次反注水泥工艺技术。具体方法应根据漏失的速度大小,井内钻井液密度与水泥浆密度的差值大小等来确定。 211 全井下套管的正注水泥为主反补挤水泥工艺 该方法适用于下完套管后,漏失速度小,在一定排量下液面基本能保持在井口,且井内钻井液密度与水泥浆密度基本相当。因为固井注替水泥浆中虽然会发生井漏,但不会发生溢流和井喷,故采用正注水泥工艺技术,但在固井过程中有以下两个问题应引起重视。 ①采用该法固井,有可能顶替水泥浆时因井漏而导致水泥浆不能返到地面,使井口不能得到很好的固定。可以采取适当多设计正注水泥量,使水泥浆尽可能的返到地面;在井口补挤一定量的水泥(通常为8t ～10t )将井口固定。 ②采用该法固井,有可能在顶替水泥浆时因井漏发生桥堵而出现高泵压,即“实心套管”。这采取;a.发现泵压在逐渐升高时应提高其顶替排量,尽可能地将水泥浆顶替出去; ?48? 钻 采 工 艺 1999年 第22卷 第5期
辽河油区储气库水平井钻井与固井技术 郭胜文 (盘锦职业技术学院,辽宁盘锦 124010) 摘 要:辽河油区地质条件复杂,针对复杂断块油气藏改建地下储气库面临的技术挑战有两方面:一方面东部断陷盆地形成复杂破碎的断块构造加上储层复杂多变的陆相河流相沉积,建库存在较大的难度;另一方面辽河油区储气库井固井技术还不完善。解决的措施主要包括与建设方合作完成储气库建库评价设计与运行技术,采用水平井、分枝井钻完井技术完成储气库钻井工程。 关键词:储气库;水平井;钻井;固井;低压层 中图分类号:T E243∶T E256 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)05—0118—03 1 辽河油区储气库井地质情况及开发部署 辽河油区储气库井位于辽河盆地西部凹陷双台子断裂背斜带双6区块,圈闭面积7.1km2,盖层厚度200m～400m,边界断层封闭,原始条件下密封性较好。双6块兴隆台油层厚度一般100～140m,储层埋深2500～3000m,为带油环有边水的凝析气藏。平均孔隙度17.3%;平均渗透率224×10-3μm2。双6区块原油密度0.6349～0.6470g/cm3;地层原油粘度小于0.5m Pa·s。天然气的相对密度0.6886～0.7131,甲烷含量80.14%～81.9%,凝析油含量183～289g/ cm3。地层水总矿化度大于9000mg/L,水型为Na HCO3型。双6区块表现为正常的温度压力系统,地层压力由原始的24.6M Pa下降到5M Pa左右,表明双六区块为枯竭油气藏,因此具有改建储气库的良好天然条件。 2 储气库水平井钻井与固井技术 根据储气库井区地质特点及已钻井实钻情况,储气库井钻完井主要存在以下难点:①本区块馆陶 3 技术优点 ①注灰封隔装置的巧妙设计,成功实现密封锚定、胶塞顶替、安全解封结构一体化,杜绝了压井液的使用,减少施工作业环节,缩短施工周期,操作简单。②注灰准确率高,胶塞顶替工艺技术使灰塞的深度更加易于准确控制,可使灰面深度准确到±2m 之内。胶塞在水和灰浆之间,避免了出现混浆段。③杜绝了压井液及灰浆对上部生产层位的伤害,使产能得到迅速恢复。④安全的解封机构:封隔器解封按锁定机构、密封机构、卡瓦机构的顺序逐级进行,不管封隔器上下压力是否平衡,所需解封力均很小。⑤封隔器尾部的锥面设计,封隔器下端只有15cm长,且带有锥角,且外表面使用非金属处理,并且水泥浆在凝固过程中会出现析出水,底部不会存在灰浆,保证封隔器能够安全解封起出。⑥对于上部存在严重漏失的井,也可实现注灰一次成功。⑦适用于夹层小的井注灰,不污染上部待生产层位,避免了重炮工序。 4 现场应用效果及对比 2010年上半年已实施13井次,注灰一次成功率达到100%,杜绝了压井液使用,减少特车费用,单井缩短作业周期24h,并且解决了因使用压井液对油层的污染和伤害的难题,杜绝了灰浆对油层的污染,减少了重炮工序;尤其是对小夹层注灰效果显著。 对比2009年实施注灰135井次,其中溢流井注灰43井次。43口井压井注灰中出现9口井注灰二次成功,有3口井出现注灰3次成功,增加压井液费用33万元,溢流井注灰一次成功率为70%;并且15口井生产后出现产能较低,恢复时间长,最长达到3个月,其中有3口井出现灰浆上窜堵塞炮眼,实施重炮后才恢复正常生产,增加重炮费用11.5万元。 通过与2009年同期对比,单井减少压井液费用5.4万元(出现6口井多次压井注灰),单井节约费用5.5万元,注灰一次成功率提高到100%。 5 经济效益分析 预计每年实施溢流井注灰井数40口。 投入:平均单井需要工具费用为3万元;40井次合计120万元。 产出(节约):按照压井注灰一次成功计算,平均单井需要压井液4.3万元,节约作业1.2万元,特车费用0.7万元,40井次合计248万元。 投入产出比:1∶2.1 [参考文献] [1] 倪雪宝.高升油田漏失井挤灰技术研究[J].环 球市场信息导报. [2] 张玉梅.免污染高压注灰工艺解决小夹层注灰 难题[J].石油钻采工艺,2010,(5). 118内蒙古石油化工 2012年第5期 收稿日期:2012-01-15 作者简介:郭胜文(1966-),辽宁省沈阳市人,1989年毕业于石油大学(华东)开发系采油工程专业,本科,曾在辽河油田华孚公司,参与了空心过泵电热采油技术开发等技术工作,现在盘锦职业技术学院从事石油开采专业教 学工作,副教授,工程师。
预应力固井工艺技术优点及必要性 一、预应力固井技术： 预应力固井概念:预应力固井就是给套管施加一定强度的拉应力，使套管在此状态下被水泥凝结，当温度升高时，就可抵消一部分套管受热产生的压应力。从而提高套管的耐温极限，减缓或避免注蒸汽造成的套管破坏。 预应力固井技术是国内外稠油开采普遍采用的技术。由于注蒸汽热采，随着温度变化，套管内的应力亦反复变化，致使本体与螺纹联结受到破坏。在中原内蒙油田稠油开采条件下，油层套管所受热应力都在550Mpa以上，所施加的预应力就是要部分抵消注蒸汽后套管所产生的巨大热应力（压应力），保持套管处于弹性受力范围内，而不发生塑性变形而损坏。 管柱由于温度变化其压缩应力是2.482Mpa/℃,应力计算的经验 公式如下: σ压=2.482ΔT; 式中:σ压-----因温度增加形成的压应力,Mpa； ΔT——增加的温度，℃
现在国内胜利油田、辽河油田和新疆油田均采用一次地锚提拉预应力固井技术。 二、稠油热采井预应力固井优点及必要性 注蒸汽热采是开发稠油的主要手段，在注蒸汽井中，套管需要承受300--350℃的高温，而N80套管允许的温度变化只有222℃，P110套管允许温度变化值为305℃。在干度较高的情况下，井底温度更高，特别是油层部位的套管直接裸露在热蒸汽中，严重影响套管寿命。温度引起轴向载荷以及形成弯曲破坏是套管柱方面的主要问题，温升超过套管的耐温极限就能使套管产生弯曲变形及错断。解决方法是应尽可能保持管外水泥返地面。在套管选择方面，使用具有较大拉力强度的梯形螺纹，同时采用预应力固井施工。 另外，套管受热伸长，在套管与水泥石之间产生间隙，破坏水泥环质量，形成窜槽段，致使地层封隔不严，增大热损失，加剧套管损坏，严重降低油井的使用寿命，并会影响稠油产量，增加油田成本。 应用预应力固井技术可以减缓套管的损坏速度，延长油井的使用寿命，提高稠油产量。所以预应力固井技术是稠油热采中必不可少的关键技术。预应力可抵抗高温的变化，减少热应力及套管的蠕动（由于套管和水泥环受热膨胀率不同，套管变形大时易对水泥环造成破坏，形成窜槽），保护套管和水泥环不受破坏。河南油田泌浅67区块2004年至2005年投产88口井，其中预应力施工43口，没有进行预应力
固井工程技术基础
目录前言 第一章固井概论 第一节固井概念 第二节固井的目的和要求 第二章套管、固井工具、附件和材料第一节API套管标准和规范 第二节固井工具、附件 第三节固井材料 第三章固井工程技术基础 第一节固井工艺 第二节固井水泥浆 第三节注水泥施工程序
第一章固井概述 一、固井概念 为了达到加固井壁，保证继续安全钻进，封隔油、气和水层，保证勘探期间的封层测试及整个开采过程中合理的油气生产等目的而下入优质钢管，并在井筒于钢管环空充填好水泥的作业，称为固井工程。因此固井包括了两部分：下入套管的工艺和注入水泥浆的工艺叫做固井工艺。 固井作业 固井作业是通过固井设计，应用配套的固井设备、辅助设备及工具，将油井水泥、水和添加剂按一定的比例混合后，通过固井泵泵注入井，并顶替到预定深度的井壁与套管、（套管与套管）的环形空间内，使套管与井壁、（套管与套管）之间形成牢固粘结。
固井设备总体示意图 二、固井目的和要求 1、固井的目的 一口油井深达数千米，在钻井过程中常常遇到井漏、井塌、井喷等复杂情况，影响正常钻进，严重时甚至导致井眼报废。遇到上述情况就应下套管固井，封隔好复杂地层后，再继续钻进，直到建立稳定的油气通道为止。因此,为了优质快速钻达目的层，保证油气田的开采，就要采用固井，固井工程的主要目的为： 1）、在钻进过程中封隔易坍塌、易漏失等复杂地层，巩固所钻过的井眼保证钻井顺利进行。
（如图1-1所示），当从A点钻进至B点，如果在A点井深处没下套管固井，那么随着井深的变化，钻达B点所用泥浆密度在A点产生的压力就会大于A点地层破裂压力，造成A点地层破裂，发生井漏。同理，当从B点钻进至C点，如果在B点井深处没下套管固井，那么随着井深的变化，钻达C点所用泥浆密度在B点产生的压力就会大于B点地层破裂压力，造成B点地层破裂，发生井漏。 2）、封隔油、气、水层，防止层间互窜。 固井工程不仅关系到钻进的速度和成本， 还影响到油气田的开发。（如图1-2所示）， 如果油、气层与水层间水泥固结不好，层间互 相窜通，那么会给油气田开发带来很大困难。 当油、气层压力大于水层压力时，油、气便会 窜入水层内，既污染了水层又影响到油气的产 量；当水层压力大于油、气层压力时，水便会 图1-1 下套管固井原理示意图 图1-2 固井防止层间流体互窜示意图
复杂井固井新技术与发展 一、中国石油集团工程技术研究院固井专业概况 中国石油集团工程技术研究院从1980年开始致力于固井技术研究，是国内最早从事固井材料研究的单位。 在集团公司的支持下，经过20多年的研究和积累，中国石油集团工程技术研究院固井专业已成为国内以固井外加剂为主导，集科研、开发、生产、技术服务于一体的技术力量雄厚的研发机构。现拥有高、中级科研人员35人，实验室面积2000m2，符合API规范的实验检测仪器设备160台套，并建成了年产万吨的外加剂生产线。拥有国家技术监督局认证和API 认定的集团公司油井水泥及外加剂产品质量监督检测中心。 工程技术研究院已先后完成国家和集团公司级固井科研项目77项，其研究成果先后获国家科技进步三等奖2项，集团公司科技进步一等奖3项，二等奖4项，三等奖3项。获国家级重点新产品5项，联合国技术信息系统发明创新科技之星奖1项并入选世界优秀专利。在世界石油大会及SPE和美国Oil&Gas上宣读和发表论文5篇，先后有2名科技人员成为美国石油协会勘探开发标准化委员会油井水泥分会投票委员。 在固井技术方面已形成十大系列、五十多个品种完备的油井水泥外加剂产品，为长庆油田、辽河油田、大港油田、吐哈油田及海洋石油、石化系统等二十多个油田固各种复杂疑难井3560井次。为集团公司海外（伊朗、厄瓜多尔、乌兹别克、苏丹、哈萨克斯坦等）勘探开发项目提供了8个品种、813吨固井外加剂和技术服务。 目前，国内固井水泥浆外加剂的年使用量约为1.8亿元，工程技术研究院约占12—15%，而在高端产品的市场份额超过70%，尤其在复杂疑难井固井方面形成了较强的技术优势和综合服务优势，在欠平衡井固井技术、低压易漏井固井技术、深井超深井固井技术、长封固段井固井技术、高压气井固井技术、岩盐层固井技术等方面形成了七大特色固井技术。 二、工程院特色固井技术 1、欠平衡钻井配套的高强低密度水泥浆固井技术 二十一世纪油气资源勘探开发，面临着复杂储层物性和复杂地质条件油气资源的开发；面临着低压、低渗、低产能油气资源的开发；面临着走出去战略的实施和激烈的世界石油市场的竞争。欠平衡钻井的兴起，为低压、易漏复杂地层的开发，有效提高钻速，提供了有力的技术保证。 同时，欠平衡钻井也对固井提出了更高的要求。欠平衡钻井配套固井技术的实质就是要解决欠平衡钻井后的近平衡固井问题，这就意味着要特别关注选择合理的固井压差，适宜的固井水泥浆密度以及合理的施工工艺，以防止固井漏失和对储层的污染，保证固井质量，为后续的油层改造、增产措施及采油作业提供良好的井筒条件。国内外固井实践证明，选用合适的低密度水泥浆，既可以有效地分隔低压油、气、水层，同时也是封堵低压漏失层较为成功的方法。 对水泥浆体系来说，低密度、高强度、低失水、好的流变性是其关键，但一般低密度水泥浆水灰比、外掺料较大，一般作为充填水泥用于非目的层封固，水泥浆密度的降低和水泥浆性能之间存在矛盾，突出表现在： ①水泥浆体系稳定性差，体系分层离析； ②水泥浆失水量难以控制； ③水泥浆流变性差，泵送困难； ④水泥石强度发展慢，强度低； ⑤水泥浆石渗透性高，易引起腐蚀性介质的腐蚀。 随着对微观力学和微观材料的认识逐渐深化，工程技术研究院利用紧密堆积理论对低密度固井水泥浆优化设计，在国内率先研制开发成功了以PZW系列增强材料为主体的新一代低密