致密油藏固井水泥浆设计难点和重点分析
油田稠油浅井固井施工难点及应对措施
象 的发生 。做好稠油井 的固井不但有利 上 部 井 段 固井 施 工 的 施 工 质量 变差 ，严 成 强 度 发 展较 慢 的缺 点 ，可 以通 过 采 用
于提高稠 油井 的采 收率 ，同时通过做好 重 时会 导 致 气 窜 等 的 事 故 的发 生 ，需 要 在 水 泥浆 中加 入 增 强 剂 的 方 式来 缩 短 水
杂 的井 下 施 工 环 境 。长 期 开 采 的 稠 油 井 油 井 的钻 井开 采 。
生 。
为 提 高 稠 油 的 开采 效 果 ，会 选 择 向井 下 注入 水 或 是 汽 等 来 提 高 稠 油 的采 收 率 ， 经 过 长期 的 注水 和注 汽 开 采 ，使 得 井 下
采过 程 中加 强 稠 油 井 固井 技 术 的 施 工 质
在 稠 油 井 固井 施 工 的 过程 中 ，在 一 低 ，在 水 泥浆 液 的配 比 中还 可 以通 过 采
量 ，保 障稠油 井 的正 常开采 。
些 深度 较 浅 的稠 油 井 进 行 施工 时 ，稠 油 用 低 温水 泥 的 方式 来 加 以处 理 ，低温 水
应 ，保 障经 济的发 展 ，在做 好 原 油进 口的 同时做好 国 内原 油 的勘探 与 开采 ，确 保 国 内的原 油使 用 。我 国的稠 油 油井分 布
较 多 ，在 一 些经 过 多年 开采 的老 油 井 中 ，油 藏的 埋藏 深度 较 深 、油 的稠 度 大 ， 同时为进 行稠 油的 开采 经过 大量 的注 水 、
口匿翟盈圈
工程技术
油 田稠油浅井固井施工难 点及应对措施
才 志 （中国石油集 团长城钻探工程有限公 司井下作业分公 司，辽 宁 盘锦 １２４０１０）
摘 要 ：经 济 的快 速发 展 加 大 了对 于能 源 的 需 求 ，石 油这 种 “黑黄 金 ” 的 需 求量 更是 与 日俱 增 ，为 确保 石 油 的 正常供
复杂断块油藏固井工艺难点与技术对策研究
复杂断块油藏固井工艺难点与技术对策研究复杂断块油藏是指地层构造复杂，储集层孔隙、裂缝发育、孔隙度低、渗透率差，岩石力学性质差异大，导致油藏流体不均匀分布的一类油藏类型。
复杂断块油藏的存在给固井工艺带来了巨大的挑战，其固井工艺难点主要表现在以下几个方面：固井难度大、固井质量难以保证、固井成本高、固井效果不稳定。
一、固井难度大复杂断块油藏的地层构造较为复杂，储集层孔隙、裂缝发育，孔隙度低，渗透率差，这些地质条件导致了固井难度的增加。
地层岩性的不均匀性、孔缝度和裂缝度的差异性，给固井施工带来了挑战。
复杂的地层构造和不规则的孔隙结构使得固井设计和施工难度大，常规工艺往往难以达到预期的固井效果。
二、固井质量难以保证复杂断块油藏的地层条件造成了固井质量难以保证。
固井施工中难以完全填充地层孔隙和裂缝，导致固井强度差，固井质量无法保证。
由于地层构造不规则、孔缝度和裂缝度的差异性，注入压力容易造成地层破裂，从而影响固井质量。
固井质量难以保证会导致油井漏失，增加了油田开发成本。
三、固井成本高由于复杂断块油藏的固井难度大、固井质量难以保证，固井施工需要采用更高端的技术和更复杂的工艺，这导致了固井成本的大幅增加。
高成本的固井施工不仅增加了油田的采收成本，也影响了油田的经济效益。
四、固井效果不稳定复杂断块油藏的地层结构复杂，地质条件多变，这使得固井施工的效果往往不稳定，一定程度上影响了井下作业的安全和生产。
针对复杂断块油藏固井工艺中存在的难点和问题，需要采取一系列的技术对策来提高固井施工的效率和质量，降低固井成本，稳定固井效果。
一、地质勘探技术提升地质勘探是油田开发的首要工作，准确地勘探到油藏的地质结构、岩性特征、孔隙结构等信息，是提高固井施工效果的基础。
要借助现代的地震勘探技术、井壁差异性测井技术、电阻率测井技术等手段，深入了解复杂断块油藏的地质构造和岩石力学性质，为后续的固井设计提供科学依据。
二、固井设计技术创新针对复杂断块油藏的地质特点和固井难点，需要创新固井设计技术，设计出更适应复杂地层条件的固井方案。
油田稠油浅井固井施工难点及应对措施_才志
工 程 技 术中国新技术新产品- 108 -China New Technologies and Products稠油井是一种在我国分布较为广泛的油井类型，其油的粘度大，开采的成本较高。
为确保稠油井的开采效果，需要在稠油井的开采过程中不断的向井内注入蒸汽来软化稠油，为取得良好的开采效果，需要确保注入的蒸汽处于一个密封的环境中，因此，应当做好稠油井的固井工作，避免在开采的过程中井下压力过大而导致的管涌、溢流等的现象的发生。
做好稠油井的固井不但有利于提高稠油井的采收率，同时通过做好稠油井的固井还能够有效的降低稠油井的开采成本，因此，需要在稠油井的开采过程中加强稠油井固井技术的施工质量，保障稠油井的正常开采。
１ 稠油井固井施工面临的难点稠油井固井施工是一项复杂度较高的施工，尤其是对于一些开采时间较长的油井，在对其进行稠油井固井施工时常会面临着以下的困难：（1）稠油井固井施工时会面临着复杂的井下施工环境。
长期开采的稠油井为提高稠油的开采效果，会选择向井下注入水或是汽等来提高稠油的采收率，经过长期的注水和注汽开采，使得井下地层压力产生了较大的变化，从而使得地层中的压力要远远高于正常压力，设计提供的地层压力无法真实的反应实际的地层压力，在对稠油井进行钻井施工时常常会遭遇到溢流、井涌等的难题，在增加了钻井施工难度的同时也使得钻井施工的安全性大大降低。
（2）地层破裂将会导致水泥浆液的流失从而使得稠油井固井施工的难度提升，尤其是对于一些开采时间较长的油井，其井深多在400m以上，地层破裂压力原本就较低，再加上长期注汽来进行稠油的开采，使得地层压力增高，在钻井时容易发生井涌等的问题，影响钻井的效率与钻井的质量，为保证钻井的正常进行，只能向井下注入重泥浆进行压井以对井涌等问题进行压制处理，但是过大的注入压力常常导致压漏地层，从而极大的加大了稠油井固井施工的风险。
（3）在稠油井固井施工中，如稠油井的上部井段存在有浅气层将会使得稠油井固井的施工难度直线增加，当稠油井的上部井段存在有浅气层时将会导致上部井段固井施工的施工质量变差，严重时会导致气窜等的事故的发生，需要采取相应的补救措施以提高稠油井固井施工的效果。
油田固井施工质量控制分析及措施
油田固井施工质量控制中国是一个石油的出产大国，石油建设在不断的发展，地面工程的建设也在不断的提高，随着工程数量的增多，在保证施工质量的前提下，也要满足施工的效率，保证油田事业的发展空间。
所以地面工程的建设很重要。
本文主要对石油工程地面的施工进行探讨，主要针对石油地面进行工程勘察、设计、施工等方面。
在油田地面工程建设中存在着很多问题，例如，在建设方面成本低，专业成本高，出现的问题频率高，会直接影响施工人员的人身安全和整体的施工质量，一定要采取措施加强对施工质量的控制。
一、地理及地质条件的先天不足部分油田所处的区域土壤稀疏、粘度不高。
但是长庆油田与其他油田不同，它所处的地段正好相反，随着油井的不断下挖，开采人数的不断增加，土壤地质密度会越来越来大，在油田施工的过程中，施工固井的情况下，井底的温度大于温度的临界点，就会出现水泥石，随着温度的不断提升，水泥浆的强度和硬度会大大的下降，失去原来的硬度和强度，如果固井效果不显著，就不能保障固井作业正常施工，施工人员的安全问题也得不到保障。
二、固井作业中的技术难题在固井中会出现很多技术难题，很难避免，对于水泥环质量很难控制，水层、气层和油层相同，当油层中出现了水泥浆，就无法控制油层和油井；在下降的过程中，套管的深度不足就会出现卡套的情况。
水泥的高度质量不够，无法进行有效的隔离，最后影响了胶结的质量，胶结的质量降低，导致固井质量降低，井下漏失，有些开发较早的油田，会出现人为影响固井漏失导致底层裂缝。
三、油田地面工程施工质量监督管理的特殊性在油田的建设过程中，一定要对其进行监管，否则会出现很多状况，一旦施工过程中出现质量问题，就会造成经济损失，不仅对公司还是个人，地下施工人员的生命财产问题和公司的经济问题，施工过程中问题的出现，就会导致施工的工期增加，施工成本的增加，有可能会有质量问题的隐患，影响着施工工程的质量，和地面工程的使用质量；油田的地面工程质量，都很复杂，因为油田的地面工程质量会受到多方面的影响，有施工人员的技术水平、施工环境的问题、当地的地势问题、施工管理水平不高、工程质量不高等都需要很多时间进行排查，否则工程管理会出现很大问题。
高温高密度水泥浆配方设计难点及对策
高温高密度水泥浆配方设计难点及对策赵 军（中海油田服务股份有限公司，河北燕郊 ０６５２０１） 摘 要：分析高温高密度水泥浆配方设计难点和水泥浆性能变化的影响因素，通过理论分析和实验设计，解决了高温高密度水泥浆配方设计难题，该技术对高温高压井固井水泥浆配方设计具有重要的指导意义。
关键词：高温高密度；水泥浆；加重材料；配方设计；沉降稳定性 中图分类号：ＴＥ２５６ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６—７９８１（２０１８）０４—００４１—０４ 随着油田开采进入了开发中后期，浅层资源大幅度减少，为了满足日益增长的工业需要，各国近年来都加大了深层勘探开发的力度。
深井、超深井的钻井投入巨大，固井的成败直接关系到勘探成果，必须从固井工艺到固井材料做深入细致的研究工作，性能良好而且稳定的固井水泥浆体系是高温高压固井成功的关键因素［１］。
高温高密度水泥浆的配方组成复杂，外掺料多，其对水泥浆性能的影响多样化，给现场施工带来了困难和风险。
因此，针对高温高密度水泥浆的影响因素和配方设计难点，提出针对性的解决方案，是至关重要的。
１ 加重材料粒径选择和级配比例设计加重剂是配制高密度水泥浆的必需部分，而铁矿粉又是加重剂中最为常见的种类。
铁矿粉自身密度大，颗粒细小，与水泥浆体系不发生化学反应，物理化学性质稳定，按不同比例添加后可大幅度提高浆体密度，但是同时又会对浆体的流变、强度、沉降稳定性等主要性能产生影响，如何在保证性能优异的情况下，获得高密度乃至超高密度的水泥浆是研究的热点和难题［２］。
对于密度不大于２．３０ｇ／ｃｍ３的加重水泥浆，选用粒度较细的铁矿粉（８００目、１２００目）容易获得较好的水泥浆性能。
而单独使用粒度较粗的铁矿粉（４００目以下）则很难得到性能良好的水泥浆。
对于密度大于２．３０ｇ／ｃｍ３的加重水泥浆，将高低目数不同粒度的铁矿粉进行复配，得到特殊的粒径分布，发挥填充作用，获取的更佳的性能，同时节约成本。
以密度为２．１０ｇ／ｃｍ３的不同目数赤铁矿粉的颗粒级配实验（２００目和１２００目复配）为例（见表１）。
提高加密井固井质量的措施与性能要求
提高加密井固井质量的措施与性能要求加密井具有保护地表水和土壤的重要作用，能够有效避免地下水资源受到污染。
为了更好地实现加密井的保护作用，加密井的井固井质量需要得到进一步提高。
本文将重点讨论提高加密井固井井质量的措施和性能要求。
一、提高加密井固井井壁强度加密井井壁强度是影响井固井质量的关键因素之一。
为了提高固井井壁强度，我们应采取以下措施：1、选用优质泥浆进行固井泥浆是固井的重要材料，固井工程中选择优质的泥浆可以大大提高固井井壁强度。
优质泥浆应具有黏度高、密度较大、稳定性好等特点，能够保证固井井壁有足够的支撑力。
2、加强钢筋网的使用钢筋网是在井壁中铺设的一种加强材料，能够增强井壁的整体强度和稳定性。
在井固井施工时，应采用高质量的钢筋网，并在井壁中设置足够数量的加强筋，以提高固井井壁的强度。
3、采用新型水泥加固材料传统的水泥固井材料存在着易龟裂、强度不高等缺点，难以满足现代加密井固井的要求。
现在市场上出现了一些新型的水泥加固材料，能够有效提高固井井壁的强度和耐久性，是提高加密井固井井壁强度的重要手段之一。
二、优化井固井结构设计井固井结构的设计对固井井壁的强度和稳定性有着重要影响。
为了提高加密井固井的质量，我们应该从以下几个方面优化井固井结构的设计：1、增加井壁的厚度井壁的厚度是影响井固井质量的关键参数之一。
增加井壁的厚度可以提高井固井的稳定性和强度，减少塌方和漏水的风险。
在设计井固井结构时应当根据井身的大小、地下水位情况等因素合理确定井壁的厚度。
2、合理设计井底、井口的结构井底、井口的结构对加密井的稳定性和安全性同样具有重要作用。
在井固井设计中，应合理设计井底和井口的结构，使其能够有效支撑井身和井壁，避免井口坍塌和渗漏等安全隐患。
3、考虑井身材料的选择在设计加密井固井结构时，应当考虑用什么材料来建造井身。
传统的井身材料存在质量不好、易断裂、使用寿命短等缺点。
现在市场上有一些优质的井身材料，如玻璃纤维增强塑料等，具有轻质、高强度、耐腐蚀等特点，能够有效提高加密井固井的质量和耐久性。
吉林油田致密油水平井固井技术
吉林油田致密油水平井固井技术［摘要］分析了致密油水平井固井施工难点（包括下套管难度大、套管不易居中、替驱不干净、对水泥浆性能要求高等），并提出了具有针对性的措施，即套管安全下入技术（包括井眼净化、模拟通井和漂浮固井技术）、套管居中技术（包括扶正器选型及加放、套管居中度校核）、变排量注替技术、固井前置液体系。
现场应用表明，采取上述措施可以提高固井质量，能够为致密油水平井固井施工提供参考。
［关键词］致密油；水平井；固井技术为了满足分层、分段开采和穿层压裂等后期压裂增产改造的需要，这对固井施工质量提出了更高的要求。
而致密油水平井水平段长（一般在1000ｍ以上），其井眼轨迹特殊，这给固井施工带来了困难。
为此，笔者对致密油水平井固井技术进行了探讨，以便为提高固井施工质量提供帮助。
１致密油水平井固井难点1．1 套管不易居中套管在自重作用下易靠近井壁下侧，而套管偏心影响岩屑携带及注水泥驱替干净效果，因此套管居中是提高固井质量时必须考虑的问题。
1．2 替驱不干净水平环空顶替过程中，前置液易发生指进效应［１］，而且顶替排量越大指进效应越明显，从而造成水平段环空顶替不充分而影响水泥环的胶结，尤其在大位移水平段环空顶替过程中，指进效应会进一步显著，即随着顶替接触时间的延长，宽边与窄边推进的差距会增大，使得水泥浆和钻井液发生不必要的掺混，从而造成替压升高顶替困难的现象。
此外，在大斜度（井斜大于３０°）段和水平井段环空下部，由于岩屑和重晶石的沉淀堆积或固相颗粒浓度的提高，导致黏度增加，最终造成难以驱替干净的问题。
1．3 对水泥浆性能要求高在重力作用下，大位移水平段处的水泥浆沿水平井眼径线方向沉降，水泥颗粒沿水平井井眼轴线方向重新排布，若水泥浆沉降稳定性较差，会导致大位移水平段处的水泥环强度不均匀，影响水泥环整体的胶结质量和均匀性。
此外，水泥浆在水平井中凝固时，容易在水平井眼上侧形成游离液通道，这会引起油气水窜问题，严重时还会影响后期压裂等增产作业。
提高加密井固井质量的措施与性能要求
提高加密井固井质量的措施与性能要求随着石油产业的不断发展，每年开采的原油越来越多。
油区的开发需要长期的注水开采，在这样的情况下，地层原来的压力系统遭到了破坏，同一口井内多套压力系统并存，油气水处于活跃状态，严重影响了加密井的固井质量。
油田开发的初期，加密井的固井质量相对来说比较好，但是随着注水的开始，固井质量便逐渐下降，经常会出现注水见效层段水泥凝固不好，产层封固不合格等现象。
这种状况的存在，非常不利于油区底层的稳定，同时也会为原油的开采带来巨大的困难，影响原油开采的效益和安全。
标签：加密井;固井;原油;老油区为了能够使油田原油产量能够在较长的时间段里保持稳定，并在此基础上提高开采收率，每年都会在已经开采过的老油区钻一些加密井。
加密井的存在，能够将老油区的储量充分挖掘出来，提高原油开采的效益。
所以，钻加密井时候，固井技术就成了我们关注的一大问题，良好的固井技术能够保证加密井的质量，进而保障原油产量的稳定和增长。
1.固井施工特性油田固井施工是应用固井水泥浆加固井壁和套管，形成稳固的水泥环，保护井筒，延长井筒的服役年限的方法和措施。
固井施工是油田钻井过程中实施的，通过钻探到预定的深度，下套管，之后进行注水泥固井。
每层套管的下入深度不同，进行固井施工的时间也不是固定的，通过固井施工后，继续完成油井的钻探和油井完成工序，最终质量验收合格才能交付采油生产。
常见固井施工，是把调和好的水泥浆灌入预备套管，以便封堵很易泄露的这类地层、很易塌陷的地层、偏复杂的油气层。
这种固井施工，规避了层级之间的泄露，建构了顺畅的油气路径。
它便利了各时段的油气管控，增添原有的采收率。
固井施工步骤，含有初始的下套管、后续注入水泥。
它关涉很多细节，固井作业独有的特性含有如下的层级：第一，固井是一次性的。
若没能保障质量，则很难去弥补。
即便采纳了特有的挤水泥，也耗费偏多的物力，带来偏多损耗。
第二，固井流程带有偏大的隐蔽特性，多被安排于井下，潜藏偏大风险。
油田固井水泥浆体系研究及应用
油田固井水泥浆体系研究及应用摘要：目前，由于资源的紧缺，世界各国都在紧锣密鼓的对深水油气资源进行勘探开发。
深水区域的钻井作业一直是一个世界上多个国家面临的问题，特别是表层钻井作业，例如浅层、水平基底的研究都还有待解决，这对固井水泥浆，尤其是表层的工作提出了更高的要求。
钻井技术的发展及油田勘探开发持续的加深，探井深度和生产井不同深度的不断增加，面临着很多长度、深度、强度都面临着高难度挑战。
深层埋藏较深，使得生产井深度一般在5000米也很多；深井固井的制造工艺要满足工作的需要，首先就得使得质量达标，并且在保证质量的同时从节约成本出发，提高科技含量提高市场的竞争力，使得在国际市场上拥有自己的一席之地。
关键词：固井水泥浆技术体系深固井气井固井水泥砂浆系统设计有一定固井性能满足一般要求应老驴温度、系统稳定性、水泥石的高温稳定性，我们必须肯定在什么情况下都能实施，并且固井质量需要有一定弹性材料及增韧材料进行严格的研究记忆及最佳分析外，还得研究加水泥浆增白剂及外部留下原料的添加量对水泥浆各种性能的影响。
目前气井的施工深度至少都是3500米，所以对于长度、深度都有很高的要求。
然后，对基层进行试气、压裂等工作环境的了解，水泥浆性能和施工固井更高的要求，保证了封固井质量使得工程的实施顺利的得以实施。
但是现在国内深层气井固井质量并不理想，自2005年以来，先后发生了几起严重的事故，特别是对固井等环空窜气问题和油气测试、生产建设造成了极大的影响。
一、一般固井水泥浆体系对于水泥体系而言中温的温度需要小于120℃，但是考虑到高温时性能的优越性，我们一般选择的是小于160℃的高温，超高温的固井特砂浆高温的性能更优越，目前较少的使温度控制在200℃水泥浆体系，适用温度一般都不超过200℃。
这样的体系对于淡水以及矿化的固井的效果是最好的，它一般使用的一般条件，同时也固井用的低密度、高密度的条件比较复杂的固井；性能的提高能够扩大产品使用的范围，优良的性能是保证稳定的基础，要确保各种性能都能满足所需并且更容易调节。
固井施工中常见问题及处理策略分析
固井施工中常见问题及处理策略分析固井施工质量的提升，能促进油气井能负工作的顺利完成，投产后的油气井质量更好，使用周期更长。
在整个钻井过程中，成本占有较大部分，在固井技术积极发展下，将其作为工作目标，能避免固井施工隐患的产生。
在固井施工中，由于该工程具备系统性，其存在的影响因素多。
因此，需要针对固井施工中的常见问题详细分析，同时给出合理的处理策略，以达到整个工程的稳定发展。
标签：固井施工；常见问题；处理策略固井施工为系统工程，其具备的隐蔽性更强。
在整体施工中，不仅时间短，其工作量也更大，技术水平更高。
尤其是材料、化学、机械以及力学等方面，都会引起一些问题。
如：水泥浆的性能下降，井下地层复杂、施工工艺不合理等，都将产生水泥漏失、灌香肠、注水泥替空等复杂情况。
1 固井施工中注水泥漏失问题的分析和处理注水泥漏失问题，是在替浆过程中，注水泥的环空液柱压力、环空摩阻之间的总和在地层破裂压力之上。
这时候，发现水泥浆的漏失情况达到底层，从而导致水泥浆的返高不够，无法保证油气水层的密封性，也不利于水泥胶质量的提升。
导致该问题的产生，多是受到多方面因素的影响。
如：基于地层方面进行分析，地层的渗透率比较，产生的泥浆渗漏，地层的胶结差。
无法保证地层承压能力的提升，破裂压力较低，随着地层的不断裂隙，断层逐渐发育，从而引起明显的水泥浆漏失问题。
由于套管和井眼环之间的空隙小，受到的循环摩擦阻值大，引起注水泥漏失问题。
当水泥浆的密度设计比较高的时候，其封固段比较长，环空液柱的压力高，在这种情况下，也会引起水泥漏失问题。
如果发现钻井液的密度、粘度更大，其循环的摩擦阻值也更大，无法保证水泥漏失。
当注水泥和替泥浆的排放量更大，这时候的循环阻值也增大，将引起注水泥漏失问题。
在具体施工的时候，由于整个时间比较长，起泵不够平稳，将增加激动压力，在这种过于压力情况下，将引起水泥浆的漏失问题。
注水泥漏失问题的技术处理。
工作中，可以适当的增加堵漏材料，促进地层承压能力的提升。
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1481 引言致密油藏开发改变了美国持续24年石油产量下降的趋势，使其产量进入了快速增长阶段，从而引发了致密油藏开发的热潮[1]。
中国石油天然气集团公司2015年6月26日在官网上宣布，经过连续多年的油气勘探开发，在陕北姬塬发现了我国第一个亿吨级大型致密油田-新安边油田。
致密油藏的勘探和开发将会成为新的工程焦点和热点。
与传统油气藏相比，致密油藏最大的特点是低孔隙度、低渗透率。
致密油藏开发的核心技术是水平井分段压裂技术。
水平井段固井水泥环的完整程度和良好的密封能力对于水平井分段压裂技术的实施至关重要。
水平井固井质量的好坏直接决定着水平压裂技术实施的效果，也进而直接影响着致密油藏口井的生产能力和经济效益。
研究致密油藏水平井分段压裂技术条件下的固井水泥浆体系设计重点及难点对于致密油藏的开发具有重要的工程意义。
2 致密油藏及其开发工艺带来的固井难点致密油藏开发的关键在于水平井钻井及分段压裂增产措施的实施。
然而，致密油藏高温高压的油藏条件，水平井水平井段井身质量不易控制，分段压裂工艺中固井水泥环经受多重应力变化等实际条件，使得致密油藏固井水泥浆设计时面临复杂的问题和挑战。
2.1 油藏特点多数致密油藏油藏压力高，例如俄罗斯 Urengoyskoe气田在井深3800m处初始油藏压力达到590～610kPa；致密油藏孔隙度和渗透率都比较低，油藏条件下容易形成异常高压地层，这在实际的钻井过程中容易导致口井当量泥浆密度窗口窄，油、气侵和漏失的问题也有可能同时发生。
这些情况对固井水泥浆体系设计及整个固井施工过程都是严峻的技术挑战。
多数致密油藏的油藏温度高，例如阿曼北部61区块的致密气油藏，油藏温度达到142℃[2]。
高温高压的油藏条件对水泥浆浆体的稳定性和水泥环的抗热衰退能力有着很高的技术要求。
因此在致密油藏水泥浆设计时，必须考虑致密油藏的高温、高压等条件，这些油藏条件不仅直接影响常规固井施工的成败，还影响着分层压裂工艺能否实现以及油井的服务寿命等。
2.2 水平井钻井工艺针对致密油藏的油藏特点，水平井与直井相比有着明显的技术优势。
致密油藏水平井水平井段多数超过1000m。
水平井段井身质量的控制问题一直是钻井和泥浆工程服务的重点和难点问题。
由于受钻井成本和环保要求的限制，多数水平井采用水基钻井液，由于地层不稳定及水敏性等原因，采用水基钻井液完成的水平井段容易出现扩径、缩径等问题，进而形成锯齿型井眼。
这对泥浆驱替、水泥浆填充等固井施工核心环节有着明显的不利影响。
油基钻井液能够有效地提高水平井段井身质量。
阿曼北部61区块中采用油基钻井液完钻的水平井段井身质量明显高于采用水基钻井液完成的水平井[2]。
油基钻井液虽然能够有效提高水平井段的井身质量，但是油基钻井液对于水泥浆顶替效率及胶结面的胶结质量等方面存在不利影响。
2.3 分段压裂技术分段压裂技术是致密油藏开发的技术关键，分段压裂的目的是分段改善油藏的渗透率，降低油藏流体的流动阻力。
良好的固井质量，有效的层间封隔能力是分段压裂技术实施的基础和前提，只有在这个基础条件满足的情况下，才能够确保在设计的层段进行水力压裂，促进特定井段人工裂缝的形成和发育。
在分段压裂过程中套管和水泥环会经历多次压力、温度和应力的波动变化，这种波动变化对水泥环的完整性和层间封隔能力存在严重的威胁。
应力集中到一定程度会直接导致水泥环的破裂失效，进而在水泥环中或水泥环与地层之间形成流体侵、窜通道，丧失层间封隔能力，最终终止油井寿命。
为了确保分段压裂技术的实施以及有效保证和延长油井服务寿命，致密油藏水泥浆体系设计过程中，需要将上述苛刻的水泥环工作条件考虑在内，优化水泥浆配方，提高水泥石在高温高压及复杂应力变化条件下的韧性、强度和密封能力。
3 水泥浆体系设计3.1 密度设计致密油藏水平井段多采用单一密度水泥浆体系，水泥浆致密油藏固井水泥浆设计难点和重点分析薛定域 张莉 郑亚杰 杜薇中国石油长城钻探工程有限公司固井公司 辽宁 盘锦 124000摘要：本文从油藏特点、钻井方式、压裂工艺等方面总结了致密油藏固井水泥浆设计时遇到的难点问题，提出了致密油藏水泥浆设计时应该重点考虑的内容.关键词：致密油藏 水平井 分段压裂 固井水泥浆Analysis on design difficulties and emphasis cementing well slurry of high density reservoirsXue Dingyu，Zhang Li，Zheng Yajie，Du WeiCementing Well Company of China Petroleum Changcheng Drilling Company ，Panjin 124000，ChinaAbstract：The author summarized design difficulties and emphasis cementing well slurry of high density reservoirs from the characteristics，drilling ways；fracking processes.Keywords：high density reservoirs；horizontal well；staged fracking；cementing well slurry149密度变化对井底静压力变化的影响很小[2]。
致密油藏水平井段固井水泥浆密度设计时重点考虑的因素是水泥浆的浆体稳定性和流变参数。
浆体稳定性和流变参数是由水泥浆顶替效率模拟设计所确定的。
例如在阿曼北部61区块致密气藏固井水泥浆设计中，前两口油井的水平井段固井水泥浆密度设计为1.90SG，但在第三口水平井中水泥浆密度设计为1.92SG，这种水泥浆密度设计的变化不是出于井底静液柱压力设计，而是出于对水泥浆浆体稳定性、流变参数、驱替能力等需要[2]。
在水平井段，由于密度差所带来的驱替效应很微弱，这时水泥浆顶替的核心驱动力是泥浆、隔离液和水泥浆的流体差异。
泥浆、隔离液和水泥浆的塑性粘度、屈服值等流变参数应保持足够的差异，这种差异应该成直线递增关系，进而确保良好的顶替效率。
致密油藏水平井水泥浆密度设计中密度参数的选定由流体参数的优化所决定，密度参数要服务和服从流体参数的优化，这与常规水泥浆体系中密度参数的选定所不同。
3.2 流性设计致密油藏水泥浆设计过程中，流变参数的设计和选定主要依靠井底条件下的流体模拟。
但是在现有油井水泥模拟和检测设备中还没有合适的能够满足井底条件下的流体模拟仪器，流体模拟多数由计算机软件完成。
在实际的水泥浆流性参数设计过程中，要根据计算机软件模拟的结果，确保水泥浆在高温高压条件下维持稳定的流变性能。
水平井固井过程中，要求水泥浆体系具有良好的浆体稳定性，在固井施工和水泥浆侯凝期间浆体能够保持稳定，水平井段在上下液柱端面中没有密度差，在上液柱端面上没有自由水的形成。
水泥浆上述性能的检测，都是在室内试验室条件下完成的，浆体流变参数的检测温度一般不超过90℃。
因此，致密油藏水泥浆设计过程中，要将水平井段高温高压条件所造成的水泥浆变稀、稳定性减弱等影响考虑在内。
3.3 抗高温能力设计井底温度超过110℃时，水泥浆设计时一般加入30%～ 40%的硅粉维持水泥石的钙硅比进而减弱高温条件下水泥石强度的热衰退现象。
硅粉的加入在有效地改善水泥石高温稳定性的同时也增加了水泥浆在高温高压条件下浆体不稳定的风险。
高温高压条件下，水泥浆浆体的悬浮能力减弱，浆体变稀，屈服值和塑性粘度等参数会变小。
高温高压条件下如果水泥浆浆体不能保持一定的悬浮能力，浆体就会分层，在水平井段上液柱端面会出现自由水，水泥浆水化、硬化后在水平段上断面会出现流体侵、窜通道，进而降低水泥环的层间封隔能力，甚至无法确保分段压裂工艺的实施[3]。
致密油藏水泥浆设计时，悬浮剂、降失水剂、分散剂等外加剂的选取应充分考虑其高温条件下的工作性能，进而维持浆体在高温条件下的稳定性，确保浆体在高温条件下有足够的悬浮能力，能够确保硅粉颗粒均匀地分散在浆体体系中，维持浆体的稳定性，进而确保水泥石的抗热衰退能力。
3.4 膨胀性和自愈性设计水泥浆水化、凝固后，体积会收缩，轻微的体系收缩不会影响水泥环的层间封隔能力，但是过大的体积收缩会形成微间隙等气窜通道。
致密油藏水平井固井中要尽可能控制和减少水泥浆水化过程结束后所发生的体积收缩。
致密油藏水泥浆体系设计过程中应增加水泥浆的膨胀性能设计，添加适当的膨胀材料，或者采用适当的注水泥工艺，提高水泥浆的膨胀能力。
良好的水泥浆膨胀性能能够弥补和修复环空水泥环中局部顶替效率的缺陷。
致密油藏水平井水平井段的水泥环在高温高压条件下，在分层压裂、酸化及后期开发过程中要先后经历多轮复杂、苛刻的应力、应变变化，任何性能良好的水泥环在这个复杂的过程中都会遭受不同程度的损伤，为了延长油井的服务寿命，致密油藏固井水泥浆体系设计时还应加入自愈性设计。
自愈性设计本质上讲是膨胀性设计，在水泥浆浆体中加入特定化学物质，当这些物质与地层特定流体接触时发生体积膨胀进而修复裂缝等[4]，维持水泥石良好的密封能力，进而延长油井服务寿命。
4 结论水平井分段压裂技术是致密油藏开发的核心技术，良好的固井质量是水平井分段压裂技术实施的基础的前提，水泥浆体系设计时固井工程的核心和关键环节，优化固井水泥浆体系设计，对于提高固井质量，确保致密油藏的开发具有重要的现实意义。
致密油藏由于其油藏特点和开发工艺的特殊性，对固井水泥浆性能有着特殊的性能要求。
致密油藏固井水泥浆体系设计与常规固井水泥浆体系相比，存在明显的特殊性，致密油藏固井水泥浆体系设计过程中应重点考虑和优化以下方面的设计：1）密度设计。
密度参数的设计以水泥浆流变性能、稳定性能及水泥浆顶替性能需求进行选择和优化。
2）流性设计。
水平井段水泥浆顶替的核心驱动力是泥浆、隔离液和水泥浆的流性差别，致密油藏水平井固井水泥浆体系设计中在流体驱替模拟的基础上须重点优化水泥浆流变参数设计。
3）抗高温能力设计。
致密油藏温度较高，固井水泥浆体系设计时不仅要考虑水泥石的高温强度热衰退现象，还要重点关注和优化水泥浆浆体的高温稳定性能。
4）膨胀性和自愈性设计。
考虑到致密油藏水平井水平井段水泥环经历的复杂应力变化环境，为提高和延长口井的服务寿命计，致密油藏固井水泥浆体系设计时应加入膨胀性和自愈性设计。
参考文献[1]魏海峰，凡哲元，袁向春.致密油藏开发技术研究进展[J].油气地质与采收率，2013（2）：62-66.[2]Ariyanto，P.，Najwani，M.A.，Najwani，Y.，Al Lawati，H.，Pfeiffer，J.，& Al Abri，M.（2015）.水平井致密气藏开发中固井质量的提高.SPE.[3]Darbe，R.P.，& Ravi，K，（2010）.致密气藏固井时考虑的因素.SPE.[4]Darbe，R.P.，Karcher，J.，& Pewitt，K，（2009）.井底试验条件下自愈性水泥浆体系的动态有效性评价测试.SPE.。