固井基础理论知识
固井基础知识
决定于设计的准确性和准备工作的好坏,受多种因素的综合影响；
影响后续工程的进行； 是一项花钱多的工程；
固井工程是准备时间长（1～2周）、施工时间短（1～2小时）、费
用高（占钻井成本的15% ～ 30%）、工序多、工作量大和技术性强 的工程。
一、固井概论
占 勘 探 开 发 投 资 比 例
高投资
居中（达到环空充填材料几何特征与强度均匀）
替净（实现流体置换完全与界面耦合紧密要求）
压稳（制止地下流体沿水泥基体周界运移窜通）
稳定（特定开采环境下产层枯竭前长期耐久性）
一、固井概论
保证固井质量的重要意义
完井工程和井底完成结构是实现开发效果的基本保证，固井工程是关 键环节； 水泥环层间封隔是后期作业、开采的保证；
除此之外还发生其他二次反应，生成物中有大量的硅酸盐水化产 物及氢氧化钙等。
一、固井概论
（2）水泥凝结与硬化
水泥的硬化分为三个阶段： 溶胶期：水泥与水混合成胶体液，开始发生水化反应，水化产 物的浓度开始增加，达到饱和状态时部分水化物以胶态或微晶 体析出，形成胶溶体系。此时水泥浆仍有流动性。 凝结期：水化反应由水泥颗粒表面向内部深入，溶胶粒子及微 晶体大量增加，晶体开始互相连接，逐渐絮凝成凝胶体系。水 泥浆变稠，直到失去流动性。 硬化期：水化物形成晶体状态，互相紧密连接成一个整体，强 度增加，硬化成为水泥石。
（l）对固井质量的基本要求
– 水泥浆返高和水泥塞高度必须符合设计要求； – 注水泥井段环空内的钻井液顶替干净； – 水泥石与套管及井壁岩石胶结良好； – 水泥凝固后管外不冒油、气、水，不互窜； – 水泥石能经受油、气、水长期的侵蚀。
（2）在固井中常出现的固井质量问题
固井基础知识
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。
固井技术基础
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。
固井技术基础
固井技术基础标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]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。
固井讲义
固井工艺第一章前言一、固井概念及固井工程的特点在一口井的井眼和套管之间注入水泥的过程称为固井。
固井的主要目的是封堵环形空间，环形空间中的水泥环阻止了地层流体的流动，并达到地层之间相互隔离的目的。
固井工程的特点：（1）固井作业是一次性工程，如质量不好一般难以补救，即使采用挤水泥的方法补救，却耗时、耗物，造成不必要的经济损失。
（2）固井作业是一项系统工程、隐蔽工程，涉及的学科多、内容多，且主要流程在井下，施工时未知因素较多，有一定风险。
（3）固井质量直接影响油气田安全合理开发或后继钻井的正常进行。
（4）固井工程是一项时间短，费用高，工序内容多，工作量大和技术性强的工程。
固井工程的主要内容为下套管和注水泥两大部分。
下面着重介绍注水泥工艺。
二、油气井注水泥的目的和注水泥质量的基本要求1、油气井注水泥的目的套管注水泥、尾管注水泥、挤水泥和打水泥塞等注水泥作业，其目的和要求完全不同，但究其基本要求有以下三方面：一是如何使环形空间完全充满水泥浆；二是如何使水泥浆在注替和凝结过程中压稳油、气、水层，不产生井漏，并封隔好油、气、水层；三是保护生产管柱（各类型套管柱）。
注水泥可分为以下两类，即正常注水泥(称为一213次注水泥)和补救注水泥(称为二次注水泥)。
对于钻井工程来讲，主要涉及一次注水泥，注水泥的目的主要有以下几方面：（1）封隔油、气、水层，阻止地层间流体相互窜流，保护生产层；（2）封隔严重漏失层或其它坍塌等复杂地层；（3）支撑套管和防止地下流体对套管的腐蚀。
2、注水泥质量的基本要求根据注水泥封隔油、气、水层，保护生产层和加固井壁的主要目的，注水泥质量的基本要求如下：（1）水泥浆返高和套管内水泥塞高度必须符合地质和工程设计要求，过高和过低都是不允许的；（2）注水泥段环形空间的钻井液应全部被水泥浆顶替干净，即在封固井段无钻井液窜槽存在；（3）水泥环与套管和井壁间有足够的胶结强度，能经受住酸化压裂等增产措施；（4）水泥石应具有良好的密封性能和低渗透性能，能较好地防止油、气、水窜及油气水的长期侵蚀和破坏。
【钻井工程】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。
图1-1 下套管固井原理示意图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。
固井技术基础
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。
固井工程基础
二、常规套管、尾管柱
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一、井身结构（1）
井身结构 是指一口井中下入 套管的层数； 各层套管的尺寸及 下入深度； 管外水泥浆的返回 高度； 以及与各层套管尺 寸相配合的钻头直 径。
转盘面 @
0.00
m
30" & 13-3/8" 水泥返高：海底泥线 200% 裸眼附加量 15.8ppg 水泥浆 2400psi/24hr 30" X52, 1" 壁厚, Drilquip 13-3/8"首浆返高 海底泥线 100% 裸眼附加量 首浆:12.7ppg 13-3/8"尾浆返高 @ 695.00 m 尾浆: 15.6 ppg,2865psi/24hr
图3-1 固井设备总体示意图 6
图2-1 固井水泥浆充填示意图
一、固井工程基础（2）
特点 是一口油气井建井过程中的关键环节； 多工种联合施工的作业； 是一项应用科学； 是一次性工程； 是隐蔽性工程，主要流程在井下； 直接影响后续工程的进行； 施工时间短，工序内容多，作业量大、技术 性强的工程。
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海上常用的井身结构
钻头 套管 理论 钻头 套管 英寸 英寸 间隙值 英寸 名称 in in mm in 36"-42" 36"-42"( 水 隔水导管 ( 水力式 50.8-101. 30" 力式牙轮扩 （导管） 牙轮扩 6 孔器 ) 孔器 ) 28"-30"( 水 表层套管 26" 20" 63.5 力式牙轮扩 孔器 ) 技术套管 17 1/2" 13 3/8" 39.68 ( 保护套管) 12 1/4" 9 5/8" 20.64 生产套管 8 1/2" 6" 7" 5" 10.72 5.55 17 1/2" 12 1/4" 8 1/2" 6"
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四、 识别套管颜色标记（ＡＰＩ）
H-40 灰色 N-80 红
J-55
K-55
浅绿
深绿
C-95
P-110
棕
白
C-75
L-80
蓝
红/棕/红
U-150
白
五、识别螺纹
螺纹分圆螺纹、偏梯型螺纹和直连型螺纹。其中圆螺纹分有长圆螺 纹和短圆螺纹，扣尖角60、锥度1:16、25.4mm有8扣（8扣/英寸）。 螺纹代号： STC（CSG）——短圆螺纹 LTC（LCSG）——长圆螺纹 BTC（BCSG）——梯型螺纹 XL（XCSG）——直连型螺纹
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。
（一）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。 （二）表层套管
底部沉沙 水泥浆自由水聚积
五、可溶性地层注水泥 水泥浆的滤液及自由水可能溶触地层的盐岩，从而影响水泥浆与地 层的胶结，采取饱和盐水水泥浆或欠饱和盐水水泥浆即可有效地抑制 盐岩层的溶触。 六、高压气井固井 1、 水泥浆在凝固过程中存在“失重”阶段，即水泥浆封固 井段失去液柱压力，但还没有足够的胶结强度时，气体可以乘 虚而入，压差在3.5kpa的条件下气体即可侵入。
（四）生产套管（采油或采气套管） 生产套管的主要作用是将储集层中的油气从套管中采出来， 并用来保护井壁，隔开各层的流体，达到油气井分层测试，分层 采油，分层改造之目的。通常水泥返至产层顶部２００m以上。
（五）尾管 尾管是一种不延伸到井口的套管柱，分为钻井尾管和采油 尾管。它的优点是下入长度短、费用低。在深井钻井中，尾管 另一个突出的优点是，在继续钻进时可以使用异径钻具。在顶 部的大直径钻具比同一直径的钻具具有更高的抗拉伸强度，在 尾管内的小直径钻具具有更高的抗内压力的能力。尾管的缺点 是固井施工困难，尾管的顶部通常要进行抗内压试验，以保证 密封性。
3、70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，如出现固井故障，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。
（API G类或H类水泥）
当这些熟料成分与水发生水化时，将生成四种主要化合物。
凝固硅酸盐水泥中的化合物 化合物 化学式 标准代号
铝酸三钙 硅酸三钙 B-硅酸二钙 铁铝酸四钙
3CaO· 2O3 Al 3CaO· 2 SiO 2CaO· 2 SiO 4CaO· 2O3· 2O3 Al Fe
C3A C3S C2S C4AF
Ａ 根据实际地层压力确定 Ｂ 根据上履地层压力系数0.0235Ｍpa/m（用于岩膏层井段） 确定。 Ｃ 根据开发经验确定
中原油田经过26年的开发，发现仅用上履地层压力设 计是不够的，对于岩膏层的易塑性变形的地层，最大外挤 力达到上履压力系数的3.5倍，因此开发了厚壁套管，即 TP130TT，外径152mm，壁厚16.9mm，与10.5/P110比较， 抗外挤强度提高由104kg/cm2至210kg/cm2，基本上消除了 由于地层压力原因造成的套管损坏。
一、钻井资料 1、井身结构 2、下套管前钻井液性能 3、钻井复杂情况描述
二、地质资料 1、油、气、水、盐层及油顶、油底位置 2、地质分层 3、地层压力及破裂压力
三、测井资料
五、固井施工难点与措施 1、施工难点 2、对应措施
1、井径数据
2、井斜数据 3、井温数据 四、本次固井目的和方法
六、套管柱设计
讲课：杨全盛
一、固井工程的概念 利用水泥充填套管 与井壁空间的作业。
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生产油气。
三、固井的起源和发展 1、美国1903年在加利福尼亚劳姆博斯油田使用水泥浆 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，用捞沙桶送到井内，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。
1、套管柱设计条件
2、套管柱设计及强度校核结果 3、入井管串结构及扶正器位置设计
七、水泥浆设计 1、水泥浆体系和性能设计 2、冲洗液和隔离液设计 3、水泥浆流变性能设计
八、相关施工参数计算 1、水泥浆量与水泥量计算 2、管柱内顶替量预算 3、最高施工压力预测 4、失重压力计算
5、施工时间计算
6、送放钻具回缩距计算
技术要求 若Pm＜10.85lb/gal，则屈服值＜10lb/100ft2
得分
钻井液屈服值
若Pm＜10.85lb/gal-15.03 lb/gal，则屈服值＜16lb/100ft2 若Pm＞15.03 lb/gal，则屈服值＜30lb/100ft2
2
钻井液塑性粘度 钻井液滤失量 钻井液循环 水泥浆密度波动范围 前置液接触时间 水泥浆化验 水泥浆滤失量 注替浆量 注替排量 注替排量 套管扶正器 活动套管 固井作业中间停止时间 碰压 试压过程中复杂情况
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。
（三）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，减少 阻卡及键槽的发生，以便继续钻进。技术套管还用来分隔不同 的压力层系，以便建立正常的钻井液循环。它也为井控设备的 安装、防喷，防漏及悬挂尾管提供了条件，对油层套管还具有 保护作用。
（1）乳胶是降失水泥剂发展至今最好的降失水剂之一。乳胶是乳化聚合 物属于颗粒材料，粒度在2-5μm之间。固井用的乳胶是聚乙烯类产品： ①醋酸乙烯脂、乙烯-丁二烯树脂：可用到50℃ ②苯乙烯-西二烯树脂：可用到176℃ 乳胶是固相聚合物颗粒的水分散体，靠表面活性剂保护胶体。 表面活性剂如Stabilizer434B可用到160℃； Stabilizer434C可用到193℃ （2）水泥溶性聚合物：控制失水，降低滤饼的渗透率 ①纤维素衍生物，如羟乙基纤维素 ②非离子人工合成聚合物 ③阴离子人工合成聚合物 ④阳离子聚合物
2、水泥浆失重的几种要素 ①水泥浆脱水 ②水泥浆胶凝
③水化发展 ⑤水泥浆体积收缩效应
④水泥颗粒沉降及游离水上升
3、解决方法 ①平衡压力固井技术，即钻井液、冲洗液或 隔离液及失重状态下的水泥浆静液柱压力之 和要大于地层孔隙压力。 ②加入水泥添加剂 ③借助机械方法 加裸眼封隔器 井口环空加回压 ④ 使用气密封套管
一、分类
ASTM（美国材料试验学会）分为：1、2、3、4、5 API（美国石油学会）（1953年公布第一份油井水泥标准）：A、B、C、D、E、F、 G、H、J 俄罗斯：OW-1、OW-2、OW-3、OW-4、OW-5 罗马尼亚：S1、S2、S3 匈牙利：Hmfpc、Fmfpc 保加利亚：OW、OW-SR 中国等效采用API标准1988年制定完了GBZ38-88 由于水泥石在地下存在化学腐蚀现象，主要是受Na2S04物质的腐蚀，尤其当温 度在0℃-84℃范围时腐蚀较为严重，因此水泥又细分为中抗硫酸盐型（MSR，铝酸 三钙3CaO· 2O3≤8%）和高抗硫酸协型（HSR，铝酸三钙3CaO· 2O3≤3%） Al Al 另外还有其他特种水泥：火山灰水泥、火山灰石灰水泥、胶乳水泥、高寒水泥、 铝酸钙水泥、石膏水泥、树脂水泥或塑料水泥、柴油水泥
二、水泥的主要成分 水泥化学性能 给出了油井用硅酸盐水泥典型 的氧化物分析。
氧 化 物 二氧化硅 氧化钙 三氧化二铁 三氧化二铝 氧化镁 三氧化硫 氧化钾 烧失量 （SiO2） （CaO） （Fe2O3） （Al2O3） （MgO） （SO3） （K2O）
百 分 比 22.43 64.77 4.10 4.76 1.14 1.67 0.08 0.54
七、高温井固井工艺 井温＞110℃时，易使水泥石强度衰退，因此必须在水泥浆内掺 混30-40%细硅粉。
1、利用声波测井方法
根据仪器组合和测量源 距的不同，可分为CBL、 VDL、SBT、CET、VSI、 CAST（图）
2、根据固井施工作业记录评估施工质量 根据固井施工作业记录评估施工质量
参数
对种类有限的各级水泥只有采取加入外加剂的方 法，才能使设计与现制的水泥浆适应多种条件下注 水泥要求，外加剂应用的主要目的是：调整水泥浆 的稠化时间、密度、失水、流变性、增容、析水率、 渗透率、线性体积变化，增加抗压强度和保持高温 条件下强度热稳定性等。
随着降失水剂的应用，各种改善水泥浆性能的添加剂在发展。目前水 泥添加剂可分为以下11大类。 1、速凝剂：缩短凝固时间，加快强度发展。如CaCl2，加速C3S的水 化作用。 2、缓凝剂：延长凝固时间。如木质素黄酸盐，吸附在硅酸钙水化物 上，影响其水化作用。 3、填充剂：降低密度、提高造浆率。如膨润土（般土粉）和微球 等等。 4、加重剂：增加水泥浆密度。如钛铁矿、赤铁矿和重晶石等。
一水泥车
CPT-N4
T815 AC-400型
CPT-Y4
沃尔沃
二、供水车
三、运灰车
混拌设备
一稠化仪：高温高压稠化仪
二、失水仪：高温 高压失水仪
常压稠化仪
三、瓦林搅拌器