固井原理及过程

固井第一章概述一、固井工程的概念利用水泥充填套管与井壁环形空间的作业。

图1 固井注水泥作业示意图二、固井的目的1、加固井壁，保证继续安全钻进。

2、封隔油气水层，保证勘探期间的分层试油及在整个开采过程中合理的油气生产。

三、固井的起源和发展1、美国1903年在加里福尼亚劳木波斯油田使用水泥浆封堵井内油层上部的水层，法兰克和联合石油公司把50袋硅酸盐水泥混合好后，用捞沙筒送到井内，28天以后把井内的水泥钻掉，再钻完油层后完井。

2、中国则在1200年前则在顿钻打成的井中用桐油加石灰（CaO）加固环隙，用以开采天然气。

1910年可以在600—900米深的井内进行固井。

3、657年前（1937年）API（美国石油学会）标准化委员会成立。

4、此后产生了固井专用设备水泥车，化验设备和水泥外加剂。

发展了各种条件下的固井工具和固井工艺。

5、科学化固井固井是钻井工作的最后一道工序，它的成功与否意义非常重大，轻则造成成本浪费，重则造成开采失败，因此各采油国都十分重视固井工作的研究。

它是一门多学科组成的应用科学，是地质、石油、机械、化学、流体力学和电子学科等科学水平的集中体现。

第二章套管设计一、套管柱类型套管类型见图2。

正常压力系统的井通常仅下三层套管：导管、表层套管和生产套管。

异常压力系统的井，至少多下一层技术套管。

尾管则是一种不延伸到井口的套管柱。

（三） 导管导管的作用是在钻表层井眼时将钻井液从地表引导到钻井装置平面上来。

这一层管柱其长度变化较大，在坚硬的岩层中仅用10～20m ，而在沼泽地区则可能上百米。

（四） 表层套管表层套管下入深度一般在30～150m ，通常水泥浆返至地表．用来防护浅水层污染，封隔浅层流砂、砾石层及浅层气．同时用来安装井口防喷器以便继续钻进，它也是井口设备（套管头及采油树）的唯一支撑件，以及悬挂依次下入的各层套管（包括采油管柱）载荷。

（五） 技术套管技术套管用来隔离坍塌地层及高压水层，防止井径扩大，减(b)(a)套管类型(a)正常压力井；(b)异常压力井少阻卡及键槽的发生，以便继续钻进。

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、附件和资料第一节API套管尺度和规范第二节固井工具、附件第三节固井资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，包管继续平安钻进，封隔油、气和水层，包管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。

因此固井包含了两部分：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，在钻井过程中经常遇到井漏、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，包管油气田的开采，就要采取固井，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，巩固所钻过的井眼包管钻井顺利进行。

（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，那么随着井深的变更，钻达B 点所用泥浆密度在A 点发生的压力就会大于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，那么随着井深的变更，钻达C 点所用泥浆密度在B 点发生的压力就会大于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。

固井工程不但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欠好，层间互相窜通，那么会给油气田开发带来很大困难。

固井桥塞原理
固井桥塞原理是石油工业中常用的一种技术手段，用于油井的完井和固井过程。

它是利用固井桥塞来防止井内流体泄漏，保证油井的稳定和安全。

固井桥塞原理的核心是“桥塞”技术。

它是在井筒中加入一定数量的固井桥塞材料，使其形成一个完整的桥塞体系，可以有效地封闭井筒。

这种桥塞材料通常是由水泥、沙子、水和其他添加剂组成的混合物，具有良好的流动性和硬化性能，可以使井筒内的流体被完全隔离。

固井桥塞原理的应用范围很广，不仅可以用于油井的完井和固井，也可以用于地下水井、地铁隧道和煤矿井等其他工程中。

在油井工程中，固井桥塞技术可以防止油井内部的压力失控，保障井筒的稳定，防止油井事故的发生。

此外，还可以增加油井的采收率，提高油井的生产效率。

固井桥塞技术的实施需要经过多个步骤。

首先需要对井筒进行清洗和封堵，以确保井筒内部的干净和完整。

然后需要注入固井桥塞材料，并通过压力控制和速度控制等手段来控制桥塞形成的速度和良好程度。

最后，需要对固井桥塞体系进行检测和评估，以确保其达到预期的效果。

固井桥塞技术虽然在实施过程中存在一定的技术难点和风险，但是
它在保障油井安全和提高生产效率方面具有非常重要的作用。

随着石油工业的不断发展和技术的不断创新，固井桥塞技术也将不断改进和完善，为石油工业的发展提供更加可靠和有效的技术支持。

固井桥塞原理
固井桥塞原理，即所谓的“桥塞下水法”是一种常用的基坑回填施工技术，它是在将基坑的前期支护结构施工完成后，将桥塞放置于桥坑中，再将上层桩杆固定于上部盖板，用机械设备将桥塞上升到桥坑的顶部，即可形成一个完整的桥塞结构，用于控制基坑的深度，从而提高施工效率的技术。

该技术实际上是基于土压力原理，可以控制基坑的深度，从而提高施工效率。

桥坑的上部结构使用盖板，可以把桥坑的上水淹没；桥塞是放在中间位置，当桥塞沉入水中时，由于水压力，可以把基坑的深度控制在一定的范围内。

而且，因为桥塞的位置不断低移，所以可以把基坑的填充物分成不同的层，依次进行施工。

固井桥塞原理的使用可以显著降低施工难度和施工成本，减少施工周期，提高施工效率，提高施工质量。

然而，使用桥塞下水的施工技术也有一定的局限性，比如说，技术要求比较高，操作要求较高，需要的设备比较昂贵，安全要求也比较高，所以在施工中应该加以考虑。

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固井技术基础（量大、多图、易懂）概述1、固井的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，保证勘探期间的分层测试及在整个开采过程中合理的油气生产等目的而下入优质钢管，并在井筒与钢管环空充填好水泥的作业，称为固井工程。

2、固井的目的1. 封隔易坍塌、易漏失的复杂地层，巩固所钻过的井眼，保证钻井顺利进行；2. 提供安装井口装置的基础，控制井口喷和保证井泥浆出口高于泥浆池，以利钻井液流回泥浆池；3. 封隔油、气、水层，防止不同压力的油气水层间互窜，为油气的正常开采提供有利条件；4.保护上部砂层中的淡水资源不受下部岩层中油、气、盐水等液体的污染；5.油井投产后，为酸化压裂进行增产措施创造了先决有利的条件；3、固井的步骤1. 下套管套管与钻杆不同，是一次性下入的管材，没有加厚部分，长度没有严格规定。

为保证固井质量和顺利地下入套管，要做套管柱的结构设计。

根据用途、地层预测压力和套管下入深度设计套管的强度，确定套管的使用壁厚，钢级和丝扣类型。

2. 注水泥注水泥是套管下入井后的关键工序，其作用是将套管和井壁的环形空间封固起来，以封隔油气水层，使套管成为油气通向井中的通道。

3. 井口安装和套管试压下套管注水泥之后，在水泥凝固期间就要安装井口。

表层套管的顶端要安套管头的壳体。

各层套管的顶端都挂在套管头，套管头主要用来支撑技术套管和油层套管的重量，这对固井水泥未返至地面尤为重要。

套管头还用来密封套管间的环形空间，防止压力互窜。

套管头还是防喷器、油管头的过渡连接。

陆地上使用的套管头上还有两个侧口，可以进行补挤水泥、监控井况。

注平衡液等作业。

4. 检查固井质量安装好套管头和接好防喷器及防喷管线后，要做套管头密封的耐压力检查，和与防喷器联接的密封试压。

探套管水泥塞后要做套管柱的压力检验，钻穿套管鞋2~3米后（技术套管）要做地层压裂试验。

生产井要做水泥环的质量检验，用声波探测水泥环与套管和井壁的胶结情况。

固井质量的全部指标合格后，才能进入到下一个作业程序。

固井原理及过程范文固井是一种在钻井过程中使用水泥浆填充井眼周围的空隙的技术。

固井的主要目的是确保井壁的完整性和稳定性，并防止地下水、气体或含油层的污染。

它还可以提供井身和钻杆之间的支撑和保护，以防止受碎屑或压力的影响。

固井原理可以简单地概括为以下四个步骤：1.井眼的准备：在钻井过程中，钻头钻入地下岩石层并形成井眼。

钻井液会不断地循环，保持井眼的稳定和清洁。

一旦到达目标深度，就需要做好准备来进行固井的下一步。

2.水泥浆搅拌：在进行固井之前，需要将水泥和其他一些添加剂混合成水泥浆。

这种浆料必须具有一定的流动性，以便能够在井眼中完全填满并能够进入每一个细小的空隙。

3.水泥浆注入：一旦水泥浆制备好，就可以通过特殊的泥浆泵将其注入井眼。

注入过程通常从靠近钻井平台的地方开始，然后往井底方向推进，以确保整个井眼被水泥浆填满。

注入时需要控制注入速度和压力，以便水泥浆能够均匀地分布在井眼周围。

4.固井质量控制：一旦水泥浆完全填满井眼并到达设计深度，就需要进行固井质量控制。

这包括检查井壁的完整性和稳定性，以确保固井过程没有产生问题。

通常会用测井工具测量井眼的尺寸和形状，以确保水泥浆均匀分布并没有任何漏洞。

固井也可以分为不同的类型，根据井眼周围的情况和井的具体要求来确定。

1.表面固井：用于浅井或不需要承受高压力的井，如水井或地源热泵井。

表面固井主要是为了维持井眼的完整性，防止地下水或其他物质的渗透。

2.中间固井：用于承受中等压力和温度的井，如油气开采井。

在中间固井中，水泥浆需要具备一定的强度和耐用性，以应对油气压力和温度的变化。

3.高压固井：用于深井或要承受高压力和高温的井，如深海钻井。

这种固井需要使用特殊添加剂和材料，以确保井眼的完整性和耐用性。

总之，固井是钻井过程中非常重要的一步，它确保了井眼的完整性和稳定性，并保护了地下水资源、气体资源和含油层的安全。

在固井过程中，对水泥浆的制备和注入要求非常严格，并需要进行质量控制以确保固井的成功。

分级箍固井工作原理今天来聊聊分级箍固井工作原理的事儿。

我这是因为在看一些建筑相关资料的时候，就接触到了这个分级箍固井，当时就觉得这名字还挺有趣的，但原理是啥真是一头雾水。

就好比我们生活里搭积木城堡，如果只有一个大的、不能拆分的框架把它固定起来，那很难搭得又稳又好。

但是如果有那种可以分段加固的小部件，就像分级箍在固井里的作用一样，那这个积木城堡就会稳固得多。

分级箍啊，其实就像是在井壁上打造一个个小关卡。

咱们先简单说下固井，你可以想象成是给井穿上一层厚厚的防护盔甲，让井壁更坚固。

分级箍在这中间就起到了一个分层管理，精准加固的作用。

打个比方吧，这就像是盖高楼，你不能一口气把所有柱子和墙壁都用水泥糊好，那样不现实，而且水泥凝固、受力啥的都不好控制。

分级箍就是在这个高楼建筑过程中的不同楼层衔接处设置的特殊结构。

在固井的时候，先进行一部分的水泥灌入，利用分级箍控制这部分水泥的高度、分布等，然后再进行下一段的灌水泥作业，这样可以使井壁加固得更均匀、更牢固。

说到这里，你可能会问，那分级箍具体是怎么控制的呢？其实分级箍内部有特殊的结构装置，就像是一个个小阀门。

当水泥灌注到一定程度时，通过它内部的打开或者关闭机制，可以实现不同阶段的固井操作。

比如说，当井下压力、水泥流速等外部条件达到某个设定值的时候，分级箍内部的一些部件就像门一样打开或者关闭，让水泥按照我们预想的路径流动。

实际应用案例里就很明显了，像一些深度很大或者地质结构比较复杂的油井。

油井深度大，全部一起灌水泥，水泥在下落过程中很可能因为压力、重力等因素分布不均匀，有了分级箍就可以逐层来确保每一段都能达到良好的固井效果。

对于地质复杂的，就像地表有软土又有岩石的地方，分级箍可以针对不同地层的特性分段调整固井策略。

学习这个分级箍工作原理的时候我也走了些弯路呢。

一开始就被那些专业术语绕晕了，像什么开启套、关闭套这些结构名称。

不过慢慢深入理解之后发现，只要把它当成是一个有不同功能房间的小房子就好了，每个房间（部件）有自己的任务，组合起来就能完成整个分级箍的功能。

固井技术基础（量大、多图、易懂）概述1、固井的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，保证勘探期间的分层测试及在整个开采过程中合理的油气生产等目的而下入优质钢管，并在井筒与钢管环空充填好水泥的作业，称为固井工程。

2、固井的目的1. 封隔易坍塌、易漏失的复杂地层，巩固所钻过的井眼，保证钻井顺利进行；2. 提供安装井口装置的基础，控制井口喷和保证井内泥浆出口高于泥浆池，以利钻井液流回泥浆池；3. 封隔油、气、水层，防止不同压力的油气水层间互窜，为油气的正常开采提供有利条件；4.保护上部砂层中的淡水资源不受下部岩层中油、气、盐水等液体的污染；5.油井投产后，为酸化压裂进行增产措施创造了先决有利的条件；3、固井的步骤1. 下套管套管与钻杆不同，是一次性下入的管材，没有加厚部分，长度没有严格规定。

为保证固井质量和顺利地下入套管，要做套管柱的结构设计。

根据用途、地层预测压力和套管下入深度设计套管的强度，确定套管的使用壁厚，钢级和丝扣类型。

2. 注水泥注水泥是套管下入井后的关键工序，其作用是将套管和井壁的环形空间封固起来，以封隔油气水层，使套管成为油气通向井中的通道。

3. 井口安装和套管试压下套管注水泥之后，在水泥凝固期间就要安装井口。

表层套管的顶端要安套管头的壳体。

各层套管的顶端都挂在套管头内，套管头主要用来支撑技术套管和油层套管的重量，这对固井水泥未返至地面尤为重要。

套管头还用来密封套管间的环形空间，防止压力互窜。

套管头还是防喷器、油管头的过渡连接。

陆地上使用的套管头上还有两个侧口，可以进行补挤水泥、监控井况。

注平衡液等作业。

4. 检查固井质量安装好套管头和接好防喷器及防喷管线后，要做套管头密封的耐压力检查，和与防喷器联接的密封试压。

探套管内水泥塞后要做套管柱的压力检验，钻穿套管鞋2~3米后（技术套管）要做地层压裂试验。

生产井要做水泥环的质量检验，用声波探测水泥环与套管和井壁的胶结情况。

膨胀尾管悬空固井技术与应用膨胀尾管悬空固井技术是一种新型的油田固井技术，是目前国内外广泛关注和研究的课题之一。

该技术通过膨胀尾管的作用，实现了尾管的悬空固井，填补了国内外此方面应用技术空白，在提高油气开采效率和安全性方面发挥了巨大作用。

以下将就膨胀尾管悬空固井技术的原理、特点以及应用进行详细介绍。

一、膨胀尾管悬空固井技术原理膨胀尾管悬空固井技术是利用膨胀尾管的自身性能，在管柱下部设置扩张器，当尾管到达预定位置时，扩张器被膨胀形成内径小于井筒的节流环，使得水泥浆得以置入，并在节流环与井筒之间形成一定的密闭空间，从而实现了尾管的悬空固井。

该技术的核心在于膨胀尾管的扩张器及其设计和制作工艺，其中包括扩张器和尾管的结合形式、膨胀力的控制及它的参数等。

要实现膨胀尾管悬空固井，需要保证膨胀尾管的扩张部位不仅能够满足膨胀的需要，还需要具备足够的机械强度和密封性。

1. 适应性强：膨胀尾管悬空固井技术可以适应各种井筒斜度和复杂地层条件，可以解决常规尾管悬空固井技术无法解决的问题。

2. 安全可靠：通过膨胀尾管的技术手段，可以实现尾管的悬空固井，大大提高了井下作业的安全性和可靠性。

3. 节省成本：相比传统的尾管悬空固井技术，膨胀尾管悬空固井技术可以显著降低固井作业的成本，提高固井效率。

4. 提高采油效率：膨胀尾管悬空固井技术可以使油气开采更加高效，增加了井底产能和提高了油气采收率。

5. 对油田环境影响小：膨胀尾管悬空固井技术采用了新型的环保材料，并且操作简便，对油田环境的影响较小。

1. 普遍适用于各类油气井的固井作业，尤其是对于水平井和多级油气藏的固井作业具有重要意义。

2. 可以广泛应用于非常规油气藏的开发，如致密油、页岩气等。

3. 对于高难度井筒的固井作业，如高温、高压、高硫等井筒，膨胀尾管悬空固井技术也可以发挥其独特的优势。

石油钻井工程中的固井技术资料在石油钻井工程中，固井技术是至关重要的环节。

固井技术的目标是通过填充固体材料来封堵井眼，确保井筒的完整性和稳定性，防止地下水和油气的交叉污染，以及阻止井壁塌陷和井筒崩塌。

本文将详细介绍石油钻井工程中的固井技术资料。

一、固井技术的基本原理固井技术的实施过程主要包括井眼准备、固井液调配、固井材料选择、固井设备准备以及固井工艺的具体操作。

在进行固井前，需要进行井壁评价和蓄压测试，以确定固井的良好效果。

井眼准备阶段主要包括清洗井眼、扩大井眼、完善套管等。

清洗井眼是为了去除井底的残留物，确保井眼的干净和光滑；扩大井眼是为了适应套管的下降和固井液的流动；完善套管是为了在固井过程中起到支撑井壁的作用。

固井液的调配需要根据井壁的性质选择合适的固井液配方。

固井液具有支撑井壁、冷却钻头、悬浮井底碎屑、降低井壁渗透性等功能，同时还能保护油气层。

常用的固井液包括泥浆、水基泥浆和油基泥浆等。

固井材料的选择旨在填充井眼，实现固井的目的。

常用的固井材料包括水泥、水泥浆和填料等。

其中，水泥是一种常用的固井材料，采用适当比例的水泥浆进行封堵。

固井设备准备包括钻井套管、固井钢丝绳和固井泵等。

钻井套管是为了强化井眼的完整性和稳定性，保护油气层。

固井钢丝绳是为了将固井材料输送到井底。

固井泵是为了提供足够的压力，将固井材料送入井眼。

固井工艺的具体操作包括钻井井壁处理、套管下降、固井材料注入、套管固定和养护等。

在固井过程中，需要密切监控井眼的压力和固井液的流动，确保固井效果的稳定和可靠。

二、固井技术的资料需求在石油钻井工程中，固井技术的实施需要一系列的资料来支持和指导。

主要的资料需求包括以下几个方面：1. 井地资料：包括地质资料、地层裂缝分布、油气水井的深度和压力等。

这些资料可以为固井设计提供基础数据，包括井眼直径、井眼质量、井眼环空尺寸和固井液密度等。

2. 固井液资料：包括固井液的组分、密度、黏度、过滤损失和胶结时间等。

固井技术基础（量大、多图、易懂）概述1、固井的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，保证勘探期间的分层测试及在整个开采过程中合理的油气生产等目的而下入优质钢管，并在井筒与钢管环空充填好水泥的作业，称为固井工程。

2、固井的目的1. 封隔易坍塌、易漏失的复杂地层，巩固所钻过的井眼，保证钻井顺利进行；2. 提供安装井口装置的基础，控制井口喷和保证井内泥浆出口高于泥浆池，以利钻井液流回泥浆池；3. 封隔油、气、水层，防止不同压力的油气水层间互窜，为油气的正常开采提供有利条件；4.保护上部砂层中的淡水资源不受下部岩层中油、气、盐水等液体的污染；5.油井投产后，为酸化压裂进行增产措施创造了先决有利的条件；3、固井的步骤1. 下套管套管与钻杆不同，是一次性下入的管材，没有加厚部分，长度没有严格规定。

为保证固井质量和顺利地下入套管，要做套管柱的结构设计。

根据用途、地层预测压力和套管下入深度设计套管的强度，确定套管的使用壁厚，钢级和丝扣类型。

2. 注水泥注水泥是套管下入井后的关键工序，其作用是将套管和井壁的环形空间封固起来，以封隔油气水层，使套管成为油气通向井中的通道。

3. 井口安装和套管试压下套管注水泥之后，在水泥凝固期间就要安装井口。

表层套管的顶端要安套管头的壳体。

各层套管的顶端都挂在套管头内，套管头主要用来支撑技术套管和油层套管的重量，这对固井水泥未返至地面尤为重要。

套管头还用来密封套管间的环形空间，防止压力互窜。

套管头还是防喷器、油管头的过渡连接。

陆地上使用的套管头上还有两个侧口，可以进行补挤水泥、监控井况。

注平衡液等作业。

4. 检查固井质量安装好套管头和接好防喷器及防喷管线后，要做套管头密封的耐压力检查，和与防喷器联接的密封试压。

探套管内水泥塞后要做套管柱的压力检验，钻穿套管鞋2~3米后（技术套管）要做地层压裂试验。

生产井要做水泥环的质量检验，用声波探测水泥环与套管和井壁的胶结情况。

固井工艺技术固井是石油工业中非常重要的一项技术，它用于确保油井的安全和持续生产。

固井工艺技术是指在油井中注入固井材料，将井口封闭起来，防止油井周围地层中的水、气体和其他杂质进入油井，并保持井下压力稳定。

固井工艺技术包括以下几个步骤：首先是井壁处理。

井壁处理是为了增强井壁的稳定性，防止井壁坍塌。

通常会用到钻井液，在井眼壁上形成一层过滤膜，以防止井壁溶解或冻结。

其次是套管下放。

套管的下放是为了保护井壁、封堵钻井液的污染物、控制油井压力和避免井失。

下放套管时需要注意套管的质量控制、套管的连接、套管的封堵材料等。

然后是水泥浆的排放。

水泥浆是用于固井的重要材料，它能够将井眼中的钻井液和地层中的水、气体等隔绝开来，防止它们进入油井。

水泥浆排放的过程中需要注意水泥浆的搅拌均匀、注入速度、水泥浆的质量等因素。

最后是充填固井材料。

固井材料一般是由水泥和其他辅助材料组成，充填固井材料的目的是封堵井口，防止地层中的水、气体和杂质进入油井。

充填固井材料时需要注意充填的速度、充填的均匀性、充填的压实度等。

除了上述步骤，固井时还要考虑以下几个因素：首先是井眼直径和套管直径的匹配。

井眼直径和套管直径的匹配是为了保证套管能够顺利下放，并且与井眼形成有效的密封。

其次是固井材料的选取。

固井材料的选取要根据具体的井环境和施工条件来确定，以确保固井效果的良好。

最后，固井的质量监控也是至关重要的。

通过合理的监控手段，可以及时发现固井质量问题，并及时采取措施进行调整和处理。

总之，固井工艺技术对于油井的安全和持续生产非常重要。

通过合理的固井工艺技术，可以保证油井的封闭性和压力稳定，防止油井周围地层中的水、气体和其他杂质进入油井，从而保障油田的正常开发和生产。