一种新型MTC固井工艺技术的初步研究

中油网消息：据我国第二次全国油气资源评价资料可以了解到，西部地区的石油资源量占全国总资源量的38%，其中有73%的石油资源量埋藏在深部地层；东部地区是我国石油的主力产区，浅层、中深层的储量基本都已探明和正在开采，深部地层尚有53亿吨的石油储量可供勘探开发；中部地区是天然气的集中区，有52%的天然气资源量在深部地层，因此，深井钻井在我国的工作量非常大，深井钻井技术有着广阔的发展空间，值得我们高度重视。

一、深部钻井存在的问题深井钻井要穿过多套地层，这些地层跨越的地质时代较多、变化较大，相应的地质条件错综复杂，同一井段可能包括压力梯度相差较大的地层压力体系和复杂地层等，施工时一口井中需要预防和处理几种不同性质的井下复杂情况。

再加上深部地层高温、高压、高地层应力等，会使井下复杂的严重程度和处理复杂的难度大大加剧。

就目前我国的钻井技术水平来说，钻深井存在的技术问题主要以下几个方面：1、钻井的主要装备性能差、比较陈旧，和国外的先进装备相比落后的太远了。

2、上部大尺寸井眼和深部井段提高钻井速度是一大难题。

3、多层套管时，深部井段小井眼的钻井速度问题。

4、减小技术套管磨损和破裂后处理问题。

5、防斜打直技术。

6、深井固井质量问题。

7、井漏、井涌、井塌、缩径等复杂情况的预防和处理。

8、深井定向井、水平井钻井技术。

9、深井钻井液现有体系中的包被剂抗温问题、高温稳定剂的复配问题、深井高密度钻井液流变性能稳定问题、深井钻井液的环境保护问题、深井钻井液检测系统陈旧、不配套问二、对深井钻井的几点建议1、我国目前使用的深井钻机一部分是七、八十年代进口的钻机，这些钻机虽然经过了改造，但仍然是性能落后、总功率偏低、缺配件等，需淘汰更新。

另外，一些井下仪器、工具、管材等也不能适应深井钻井的要求，严重影响机械钻速、井下安全和施工质量，如现在使用的仪器耐高温性能差、钻头不适应深井段、套管的材质差等。

2、提高深井大直径井段的钻井速度（1）提高钻井装备的装机功率，解决大尺寸井眼所需的能量和排量问题。

复杂地质条件下深井超深井固井技术探索作者：张华伟来源：《科技创新导报》2012年第22期摘要:固井是油气井建并过程中的一个重要环节.固井质量好坏直接影响油气产量和生产管理。

这一点在复杂地质条件下的深井超深井固井中表现更为明显。

关键词:复杂地质条件深井超深井井技术中图分类号:TE256.1 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)08(a)-0129-01在深井、超深井完井固井中,由于受到超高温、超高压、盐膏层、复杂地层等诸多因素的影响,固井质量一直不尽人意,影响了新区或深层油气的发现和油藏的评价。

开发超深层、超高压、高含硫、低渗致密等复杂油气藏,目前还没有成熟配套的技术,有些甚至属于世界级难题。

而井越深,井下越复杂,固井完井的难度也越大。

1 深井复杂地层固井难点1.1 地层情况复杂超深井固井地层情况复杂,多套压力体系地层并存,存在固井防漏和防喷的难题。

同一个井眼存在上涌下漏、地层易破碎、易垮塌等问题。

部分地区高含硫化氢,存在固井防腐问题。

1.2 井底温度高井底温度高对水泥浆抗高温稳定性能提出更高的要求。

水泥浆的流变性能与顶替排量等发生稍微的变化,就会导致环空窄间隙内钻井液的顶替效率发生很大的变化,难以实现紊流顶替,水泥环薄弱,抗冲击力差。

1.3 多压力层、窄间隙固井由于井身结构的限制,有许多井采用“非常规”的井身结构。

这将带来以下几个问题:(1)非常规尺寸,工具配套难度大;(2) 下套管风险加大,容易引起粘卡和漏失,套管不易居中;(3)水泥石强度降低,保证不了封隔效果。

1.4 间隙小难题井眼环空间隙小,泥浆比重高,循环摩阻大,造成施工泵压高,固井或替浆过程中,因泵压过高而无法正常施工。

1.5 长封固段固井,注水泥量大长封固段固井,水泥量大。

易发生泥浆连续窜槽、砂堵蹩泵、易压漏地层等问题。

2 复杂地质条件下深井超深井固井的关键技术2.1 解决低压易漏长封固段问题的关健技术解决低压易漏长封固段固井问题,目前主要有两种方式:一是利用低密度水泥浆降低环空液柱压力的原理,确保施工中不压漏地层的低密度水泥浆固井技术,但水泥石的强度必须满足工程要求;二是双级或多级注水泥技术,在用低密度水泥浆无法满足工程要求的强度的情况下,采用双级或多级注水泥技术。

页岩气水平井固井技术研究进展页岩气水平井固井技术研究进展随着能源需求的日益增长，页岩气逐渐成为了替代传统石油天然气的重要资源。

水平井作为主要的生产工具，其固井技术成为了页岩气开发中的重要问题。

近年来，国内外学者针对页岩气水平井固井技术进行了研究，本文就其研究进展进行了综述。

一、水泥固井技术水泥固井是目前水平井固井技术的主流方案，其通过注入水泥浆将套管与井壁固定，防止井壁侵蚀和漏失油气。

然而，页岩气水平井中存在的大量细小裂缝会导致水泥浆的染浸，影响其固结力，并产生裂缝，从而使油气渗漏。

因此，国内外学者在水泥固井领域的研究主要围绕水泥改性与水泥浆稳定性。

其中，P. L. Dürig等(2015)提出了一种纳米级碳酸钙在水泥胶凝体中的应用，该技术能够形成更致密、更均匀的水泥固结体，并使固井力度提高60%以上。

另外，A. C. Boivie等(2018)研究了不同温度下水泥胶凝体的强度和耐久性，发现在较高温度下固井效果更佳。

同时，X. Chen等(2019)通过添加聚丙烯酰胺( PAA)改善了水泥浆体的流动性，并提高了固井效果。

二、环氧树脂固井技术除了传统的水泥的固井技术，针对页岩气开发中水泥固井存在的问题，环氧树脂固井技术被提出。

与水泥固井相比，环氧树脂具有更高的渗透性和粘附性，可以更好地填补井壁的裂缝和孔隙。

因此，为了提高环氧树脂固井的效果，国内外学者进行了一系列相关研究。

其中，B. Li等(2016)研究了环氧树脂固井的最佳浓度、固化时间和接触时间，提高了固井效果并减少了漏失。

同时，Q. Zeng等(2018)通过与水泥固井技术的组合应用，有效地提高了固井的完整性和耐久性。

三、石墨烯增强固井技术石墨烯具有极高的强度和导电性，其与水泥等材料的复合可以有效地加强其力学性能。

因此，石墨烯增强固井技术被提出，并取得了一定的研究进展。

例如，L. Huang等(2019)研究了石墨烯在水泥浆体中的添加量，发现当石墨烯/水泥比例为0.25%时，固井力度可提高71.6%，漏失率降低至0.8%以下。

《资源节约与环保》2019年第9期引言废弃泥浆是石油天然气工业的主要污染源之一，是含黏土，各种化学处理剂，污油的多项稳定态胶体悬浮体系，危险环境的主要成分有盐类，木质素磺酸盐，重晶石中的杂质等。

为防止钻井废弃泥浆污染环境，必须对其进行环保处理。

国内对废弃泥浆有多种处理方法，包括MTC技术，机械脱水法，喷雾干燥法，安全土地掩埋法，脱稳干化场处理法，微生物法等。

1钻井废弃泥浆固化固化处理是向防渗废弃泥浆土池中投入适量配比的固化剂，通过一定时间的物理化学变化，使其中的有害成分发生封闭作用。

有机固化剂成本高，无机固化剂具有价格低廉，固化效果好等优点，最好选择无机固化剂，使用的主要原料为磷酸盐，水泥，絮凝物等[1]。

1.1粉煤灰固化材料粉煤灰为典型火山灰材质，其固化激发机理是粉煤灰中的SiO2等物质，在废弃泥浆中水化，生成C-S-H凝胶与水化铝酸钙类我会，生成单硫型水化硫铝酸钙等物质，提高废弃物泥浆体系的凝胶组分，粉煤灰在钻井废弃泥浆固化中的基本作用包括活性效应，形态效应，活性效应可用作混凝土的胶凝部分，其属于低活性混合材料。

形态效应是泛指粉煤灰颗粒形貌等几何特征，及密度等特征在固结土中产生的效应。

微集料效应使新拌的水泥浆体结构发生解絮作用，使泥浆中的毛细空隙细化。

粉煤灰为原料的固化剂体系有粉煤灰固化剂体系与磷石膏固化剂体系，使得废弃泥浆凝结。

1.2常用无机固化剂KG系列固化剂原料易得，使用方便，固结效果好，水溶性较低，抗生物降解，对固相物含量较高的废弃泥浆处理效果尤好。

XG 固化剂主要组分是水化能力强的材料，形成一种水化凝聚物，将废弃泥浆中的有害物质封闭。

HB-1固化剂系列组成是SA型水硬材料+石膏+促溶早强外加剂RM，可生成钙矾石矿物晶体。

废弃泥浆无害化配套处理剂WH-58处理剂含有中和剂，固化剂等，能用其进行无害化处理。

A、B、C、D固化剂单独使用具有一定的固化效果，采用正交试验法确定最佳固化配方。

油田开采主要污染物及其防治技术2011-02-03 13:27:41| 分类：环境影响评价论坛| 标签：|字号大中小订阅一，油田废水污染防治油田废水污染物种类为石油类，COD、SS、挥发酚、硫化物、氰化物、六价铬、砷等，而主要是COD、SS、石油类，这三种污染物约占所有污染物排放总量的95%以上。

1，钻井废水PH值偏高，一般在8~12之间；含SS和COD高，分别多在2000mg/L以上及500mg/L~10000mg/L之间，石油类在50mg/L~500mg/L之间，而且有很高的色度。

污染防治措施：（1）打丛式井（即在一个井场打多口井，可以提高钻井废水的重复利用率，减少钻井泥浆和钻井废水的排放量）；（2）钻井泥浆采用闭路循环系统，完善泥浆四级固控净化手段，杜绝泥浆的跑、冒、滴漏。

用途是可以提高泥浆重复利用率，减少新鲜泥浆配制量，相应减少新鲜用量和钻井泥浆与钻井废水的排放量。

（3）优质泥浆回收利用。

用途是可以减少新鲜泥浆配制量。

（4）使用钻井废水冲洗钻台、钻杆，水刹车、泵拉杆等冷却循环使用，清洗沙样废水要重复使用。

用途是可以提高钻井用水的重复使用率。

2，采油废水一般SS含量高，颗粒粒径小，细菌含量高，油水密度差小，有机物含量高。

水温一般为40-60度。

污染防治措施：（1）采油废水回注。

用途是不仅减少了废水外排，而且能节约大量新鲜用水，缓解油田供水水源紧张的矛盾。

（2）注好水、注有效水，提高注水驱油效率。

用途是可以有效控制原油含水上升幅度，在减少采油废水产生量的同时，减少了无效注水，节约大量新鲜用水。

3，作业废水PH值4~9，主要污染物有COD、SS、石油类、硫化物等。

含硫气田水：硫化物含量高，其他污染物类似采油污水性质。

污染防治措施：。

建洗井水回收流程。

回收洗井水处理后回注，减少洗井水的外排，节约水资源。

用采油废水洗井。

尽可能不用清水洗井，减少新鲜水的用量。

4，油气集输储运废水（1）杜绝油井、管线、储罐保温伴热循环水的漏失。

泥浆不落地处理工艺你了解多少？12年老师傅真情分享1 ．常用的无机固化剂（１）KG 系列固化剂：该固化剂原料易得、价廉无毒，使用方便，处理费用低，固结、解毒效果好，固结物的机械强度较高，水溶性及水渗透性较低，抗生物降解，稳定周期长（可达１０ a 以上），对固相物含量较高的废弃泥浆的处理效果特别好。

应用于川西地区废弃泥浆处理。

（２）XG 固化剂：XG 固化剂的主要组分是水化能力和活性很强的材料，在废弃泥浆中分散水化、凝聚、结晶，形成一种水化物凝聚———结晶网状结构，硬化成稳定固体后，把废弃泥浆中的有害物质封闭在其中，防止其扩散迁移，达到环境保护的效果。

（３）HB‐１固化剂：其系列组成是SA 型水硬材料＋石灰、石膏＋促溶早强外加剂RM 。

在使用时可结合大量水分子并生成钙矾石矿物晶体，从而达到固化目的。

（４）WH‐８５８处理剂：废弃泥浆无害化配套处理剂WH‐８５８为多种无机和有机化合物的复合物，含有脱水剂、中和剂、絮凝剂、吸附剂、固化剂等，故能用其进行无害化处理。

应用于陕北油气田废弃泥浆处理。

（５）A 、B 、C 、D 固化剂：A 、B 、C 、D 四种固化剂单独使用时都具有一定的固化效果，不同的固化剂其加量和固化效果的关系并非完全相同，在此基础上采用正交试验方法确定最佳固化配方。

３．现场施工现场施工工艺主要有两种：第一种是利用挖掘机等机械将固化剂按一定配比与废弃泥浆进行混合；第二种是直接用泥浆泵及配浆设备将固化剂按一定配比与废弃泥浆进行混合。

第一种方法施工困难，因为在有些泥浆池中固化剂搅拌不均匀，造成固化效果不佳。

第二种方法可以使固化剂搅拌均匀，但需增加设备，特别是在废弃已久的泥浆池，使成本增高。

建议有关部门可以研制出适合废弃泥浆固化的设备体系。

二、MTC 技术泥浆转化为水泥浆，简称为MTC（Mud To Cement）技术，是世界前沿的固井技术。

矿渣MTC 是指在泥浆中加入水淬高炉矿渣以及激活剂、分散剂等处理剂，将泥浆转化为水泥浆，该技术减少了废弃泥浆的处理成本，同时也减少了固井所需费用。

固井工艺技术介绍固井是一种油田工程术语，是一种在钻井完毕后进行的一种工艺技术。

固井的主要目的是为了保证油井的安全生产以及生产效率的提升。

固井工艺技术主要包括固井设计、固井材料、固井操作和固井质量监控等内容。

接下来将介绍固井工艺技术的相关内容。

首先是固井设计。

固井设计是固井工艺技术的第一步，也是至关重要的一步。

固井设计需要考虑井口条件、地层情况、井身结构、井口状况等多方面因素，来确定固井的材料、技术和工艺等细节。

合理的固井设计可以确保井下油气的安全生产，提高固井的成功率。

其次是固井材料。

固井材料主要包括固井水泥、固井搅拌液等。

固井水泥是固井中最关键的材料之一，它需要满足强度、粘度、密度等多种性能要求。

固井水泥主要用于封堵地层裂缝、巩固井壁等。

固井搅拌液主要用于保持井筒稳定、减少钻头抛失等。

固井材料的选用要根据具体情况进行合理选择，以确保固井质量。

再次是固井操作。

固井操作是固井工艺技术的核心环节，包括固井设备搭建、固井材料加入、固井搅拌、固井施工等过程。

固井操作需要专业的操作人员和先进的设备来完成，要注意操作规范、施工流程、安全防护等方面。

固井操作质量直接影响固井结果，必须高度重视。

最后是固井质量监控。

固井质量监控是固井工艺技术的最后一环，通过监测固井过程中的各项参数和数据，来评估固井质量是否符合要求。

固井质量监控包括实时监测、常规检测和质量评估等内容，需要及时处理发现的问题，并采取相应的措施来保证固井质量。

总的来说，固井工艺技术是油田工程中非常重要的一个环节。

通过科学合理的固井设计、选择优质的固井材料、规范操作和严格的质量监控，可以确保油井的安全生产和高效运营。

希望相关从业人员能够加强对固井工艺技术的学习和实践，不断提高固井水平，为油田工程的发展做出更大的贡献。

一，油田废水污染防治油田废水污染物种类为石油类，COD、SS、挥发酚、硫化物、氰化物、六价铬、砷等，而主要是COD、SS、石油类，这三种污染物约占所有污染物排放总量的95%以上。

1，钻井废水PH值偏高，一般在8~12之间；含SS和COD高，分别多在2000mg/L以上及500mg/L~10000mg/L 之间，石油类在50mg/L~500mg/L之间，而且有很高的色度。

污染防治措施：（1）打丛式井（即在一个井场打多口井，可以提高钻井废水的重复利用率，减少钻井泥浆和钻井废水的排放量）；（2）钻井泥浆采用闭路循环系统，完善泥浆四级固控净化手段，杜绝泥浆的跑、冒、滴漏。

用途是可以提高泥浆重复利用率，减少新鲜泥浆配制量，相应减少新鲜用量和钻井泥浆与钻井废水的排放量。

（3）优质泥浆回收利用。

用途是可以减少新鲜泥浆配制量。

（4）使用钻井废水冲洗钻台、钻杆，水刹车、泵拉杆等冷却循环使用，清洗沙样废水要重复使用。

用途是可以提高钻井用水的重复使用率。

2，采油废水一般SS含量高，颗粒粒径小，细菌含量高，油水密度差小，有机物含量高。

水温一般为40-60度。

污染防治措施：（1）采油废水回注。

用途是不仅减少了废水外排，而且能节约大量新鲜用水，缓解油田供水水源紧张的矛盾。

（2）注好水、注有效水，提高注水驱油效率。

用途是可以有效控制原油含水上升幅度，在减少采油废水产生量的同时，减少了无效注水，节约大量新鲜用水。

3，作业废水PH值4~9，主要污染物有COD、SS、石油类、硫化物等。

含硫气田水：硫化物含量高，其他污染物类似采油污水性质。

污染防治措施：。

建洗井水回收流程。

回收洗井水处理后回注，减少洗井水的外排，节约水资源。

用采油废水洗井。

尽可能不用清水洗井，减少新鲜水的用量。

4，油气集输储运废水（1）杜绝油井、管线、储罐保温伴热循环水的漏失。

减少循环水补充用量。

（2）掺水流程，油水分离后，废水重复使用。

减少新鲜水用量。

（3）锅炉冷凝水回收使作。

固井工程工艺探析发布时间：2022-07-26T07:19:37.820Z 来源：《新型城镇化》2022年15期作者：李波[导读] 固井技术对于油田油井寿命和资源保护起至关重要的作用。

是通过在井壁和套管中的环空部位注入水泥浆实际保护油井为目标的工程技术。

鉴于此，本文主要分析探讨了固井工程工艺，以供参阅。

李波中海油服油田化学事业部塘沽作业公司固井业务部天津 300459摘要：固井技术对于油田油井寿命和资源保护起至关重要的作用。

是通过在井壁和套管中的环空部位注入水泥浆实际保护油井为目标的工程技术。

鉴于此，本文主要分析探讨了固井工程工艺，以供参阅。

关键词：固井工程；工艺1当前固井工艺技术的研究方向水泥是一种重要的部分钻井完井工程,或好或坏的关系,生命的石油和天然气开采的固井技术和油气操作效果,提高固井质量是注水泥工作者关注和解决的重要技术问题。

在固井技术在国内外研究方向及存在的问题,主要包括以下几个方面：(1)水泥浆添加剂的选择和性能评价水泥砂浆;(2)综合固井技术、科学、固井设计、固井质量评价;(3)密封设计或防漏机制研究;(4)定向井、水平井固井技术和完井方法;(5)深井、高压气井固井技术和完井方法;(6)低压(渗透率)气井固井技术和完井方法;(7)储层保护固井技术;(8)旋转尾管固井技术、两级固井技术、固井技术;(9)固井技术和设备改造,泥浆更新配套测试仪器;(10)固井工具和软件开发和应用的研究;(11)(在)深井钻井液成水泥砂浆(MTC)技术;(12)系列和注水泥砂浆添加剂技术标准化。

不但涉及石油和天然气井固井施工顺利完成,影响质量的石油和天然气井投产后好或坏,生命的长度的石油和天然气井和石油和天然气井生产的高和低,成本在整个钻井工程是一个很大的密度(20%~30%)。

固井技术发展目标一直是如何进一步提高固井质量和降低固井事故等。

注水泥是一个系统工程,复杂多变的因素,有其特殊性,主要表现在以下几个方面：首先，固井操作是一个一次性的项目,如质量不合格,甚至使用补救方法如挤压难以取得良好的效果。

固井工艺技术固井工艺技术（张明昌）第一章概念：常用固井方法，固井的主要目的，固井的重要性。

第二章各套管的作用：表层套管，技术套管，油层套管第三章常用注水泥工艺一、常规固井工艺[一]概念[二]常规固井基本条件[三]水泥量的计算[四]环空液柱压力的计算1.静液柱压力计算;2.动液柱压力计算3.固井压力平衡设计的基本条件[五]下套管速度的计算[六]地面及井下管串附件（常规注水泥的~附件表）二、插入法固井工艺[一]概述[二]插入法固井工艺流程[三]插入法固井的有关计算：1.套管串浮力计算；2.钻柱做封压力的计算三、尾管固井工艺[一]概述[二]尾管悬挂器类型[三]尾管固井工艺流程（以液压式尾管悬挂器类型为例）[四]尾管送入钻杆回缩距的计算：1.回缩距计算公式 2.方余的计算[五]各类尾管的特点及使用目的[六]常用尾管与井眼和上层套管尺寸的搭配[七]提高尾管固井质量的主要技术措施13条[八]尾管的回接固井工艺；1.回接套管贯串结构；2尾管回接固井工艺流程。

四、分级固井工艺[一]概述[二]分级箍分类[三]分级固井适用范围[四]分级固井工艺分类[五]双级固井工艺流程：1.非连续打开式双级注水泥工艺；2.连续打开式双级注水泥工艺：(1)机械式分级箍（用打开塞或重力塞）;(2)压差式分级箍。

3.双级连续注水泥工艺：(1)机械式分级箍；(2)压差式分级箍。

[六]分级固井注意事项五、预应力固井工艺[一]概述[二]热应力计算[三]预应力计算[四]预拉力计算[五]套管伸长的计算[六]预应力固井的水泥及材料[七]预应力的固件方法及特点[八]预应力固井的技术要点六、外插法固井工艺：[一]概述[二]特点七、先注水泥后下套管固井工艺：[一]概述[二]特点八、反注水泥法固井工艺：[一]概述[二]特点九、选择式注水泥固井工艺：[一]概述特点[二]选择式注水泥施工流程。

十、筛管顶部注水泥固井工艺：[一]概述特点[二]选择式注水泥施工流程。