油田固井水泥浆体系研究及应用
固井水泥浆技术体系探讨
一
大， 能抵 挡 住 气 体 的窜 人 ； 抗 冲击 的韧 性 泥浆 的评 价 好， 冲击 功 要 比平 常 的水 泥 石提 高 百 分之 根 据 国 内一 些 深 层 气 油 井 对 水 泥 浆 ２ ０以 上 。 的性 能 的要 求 ， 在 室 内进行 了非 常多 的配 （ ２ ） 高温防气体窜外加剂的选择 方 的筛选 ＿ Ｔ作 ， 最终 确 定 了适 用 于深 层 气 根 据 国 内 国外 已经 有 的外 加 剂 的性 油井 的水 泥 浆 的最 佳配 方 ， 通 过 大量 的试 能、 使用 状 况 以及 深层 气 井 的钻 井 以及 完 验证 明筛选 的高温防气窜增 加韧性的水 井的特点、 环 空 气 窜 的 特征 ， 经 过 了大 量 泥浆 能有 效 的 防止 环空 气 窜 ， 能 够很 好 的 的 室 内试验 和 大量 的 分析 对 比 ， 考 虑采 用 保 证 气层 的封 闭质 量 。 丁 苯 胶乳 来 作 为 防气 窜 水 泥 浆 的 外 加 剂 ３深气 井 固井 的工艺 技术 是 比较合 适 的。这个 物质 是 由无数 的微 小 双极 注水 泥这 种 技 术 可 以 一 次性 的 的橡 胶粒 子 组成 的 ， 随 着水 泥 水 化 时温 度 长 封 固井 划 分 为 两 段 比较短 的封 固段 固 的 升高 ， 橡 胶 分 子 与水 分 子 、 水 泥 中 的 化 井 作业 ，比较 适用 于深 井 的封 固井 作 业 ， 学 物 质形 成 氢键 、 氧桥 、 以及 和硫 桥 ， 形 成 能 够 有 效 的 减 少 一 次 注水 泥 固井 的施 工 了 网架状 的 结构 ， 聚 集 了 比其 他类 型 水 泥 的难 度 ， 能 减低 环 空 液 柱 的压 力 ， 能够 有 外 加 剂更 高 的能 量 ， 抗 高温 这 个 性能 得 到 效 的减 少 固井 中发生 漏失 的可 能性 。 双极 了提 高 。橡 胶 分 子充 填 于水 泥 颗 粒之 间 ， 注 水 泥 的 方 法 可 以分 为 淹 没 试 的连 续 双 在 合 适 的压 差 作 用 下 汇 聚形 成 了 比较 致 极 注入 一剂 间 隔式 的双极 注水 泥 。 淹 没式 密 的硬橡胶块 ， 阻止 了水泥浆失水 ， 大大 连 续 双 极 注水 泥注 一 级 与 二 级 之 间是 没 降低了水泥石的渗透率 ， 增加了气体进入 有 隔膜 的 ， 这是 为 了避 免 二 级井 眼 钻井 液 水 泥石 时 的阻力 。 丁苯胶 乳 在水 泥水 化 的 的腐 蚀 ， 淹 没式 双 击注 入 水 泥在 固井是 一 时 候 会 产 生 絮状 的凝 结 物 在 水 泥 基 质 当 级水 泥 浆 的量 要尽 量 的少 附加 ， 同时一 定 中汇 聚在一 起 形成 了抑 制渗 透 的胶 乳 膜 ， 要 注入 定量 的缓 凝 前 导水 泥 浆 ， 用 来方 便 能够有效的防止气体侵入水泥浆柱 。 丁苯 打 开 双 极 箍 以后 水 泥 浆 能 够 顺 利 的返 出 胶 乳 水 泥 在 配置 之后 一 直 保 持 着 低 胶 凝 导地 面 ； 在 一级 冲 洗液 中加 入 一 定 量 的稀 的 强度 状态 ， 能够 充分 的传 递水 泥 浆 的液 释 剂 ，能 够 有 效 的 控 制 水 泥 浆 的污 染 程 柱压 力 ， 并 且能 随 着 时间 的 推移 以及 温度 度 ； 同 时还 配套 应用 了 内置 的隔 离 液 以及 的不断升高 ， 充 分 的 形 成 直 角胶 凝 ， 充 分 压胶 塞液 。 弥 补 了 因为 水 泥 浆 失 重 从 而 产 生 的 压 力 结语 的降低， 达到防气窜的目的。 １防 气 窜 的 增 加 韧 性 的 泥 浆 的 失 水 （ ３ ） 增 加韧 性 的材 料 的选 择 量低 ， 稠 化 过 度 的 时 间 比较 短 ， 失 重 的 时 为了能够更好的满足深气油井的 固 候基 质 的渗 透率 是 比较 低 的 ， 内 部 的阻 力 井要求 ， 在 除 了丁苯 胶 乳作 为 防 气窜 的外 较大 ， 防窜 行 能很好 。 加 剂 的情 况 下 ，依 据 超 混 复 合 材 料 的 原 ２水 泥石 的可 塑性 比较 高 、脆性 小 ， 理， 同时还 选用 了 Ｄ Ｚ Ｆ 一 １ 来 作 为增加 韧性 具 有 比较 强 的 的抗 冲击 韧 性 ， 减小 了井 下 的材 料 ， 用 来 减 少 在 射孔 、 压 裂 等 等 工 作 工作 是对 水泥 环 的损 坏 。 ３在 采 用 防气 窜增 加韧 性 的水 泥 浆 是 产 生 的冲 击载 荷 的作 用 下 ， 水 泥石 当中 的原 始 的细 微 裂 缝 的 迅 速 的增 大 与 应 力 以及 配套 的 固井 方案 的技术 ， 能 够保 证 水 的集 中 ， 防止 形成 大 的 裂纹 和 裂缝 从 而造 泥浆 在失 重 的情 况下 对 气 层 的压稳 ， 防 止 成气体的窜槽。 Ｄ Ｚ Ｆ — Ｉ 这种材料是一种用 环空气窜的发生 ， 解决了气井气窜这个难 低弹的矿物纤维作为主体 同时又加入 大 题 ， 具有 十分 宽广 的应用 前景 。 参 考文 献 量的不 同成分的纤维混合物 ， 具有 比较高 的抗拉 性 ， 能够 对 水 泥石 中的缺 陷的 裂痕 ［ １ ］ 钻 井手 册 （ 甲方） 上册【 Ｍ ］ ． 北 京： 石 油 工 １ ９ ９
聚合物驱油田固井水泥浆体系优选及应用
河南 油 田聚合 物 驱 （ 简称 “ 聚驱 ” ）试 验 区块是 国内较 早采 用 聚合 物 驱油 的 区块 ，针 对聚 驱试 验 区 调 整井 地层 的地 质特 点 ，应优 选相 应 的水 泥 浆体 系 。
聚 驱 油 田调 整 井 固井 难 点
以河南 油 田双河 油 田和下 二 门油 田为代表 ，对其高 含水调 整 井进行 固井 难点分 析ｌ ２ ］ 。这两 个油 田属
第３ ５ 卷 第 ８期
杨 波 等 ：聚 合 物 驱 油 田固 井 水 泥 浆 体 系优 选 及应 用
由于地层 中含有 ｃ （ ） 、Ｈ ）
Ｃ １ 、ｓ ｏ Ｘ 一等 腐蚀 性离 子 ，会 对水 泥 石 产生 腐蚀 ，为 了避 免此 种
方 方 骱 方 鼢 厅 鼢 方 鼢
情 况 ，选 择具 有增 强作 用 和超 细 活化 材 料 的 Ｐ Ｚ Ｗ Ａ 和胶 结 稳 定剂 Ｃ Ｇ６ ０ ０ Ｓ作 为 水 泥浆 体 系 的基 础 掺 料 ，并加 入一 定 比例 的降 失水 剂 、早强 剂 、防漏 增韧 剂 、膨胀 剂 和其他 调节 剂 ，形成 防渗抗 腐蚀 水 泥浆 体系。 防渗抗 腐 增强 水泥 浆体 系 ，重 点解决 多 压力 层系 固井 质量 问题 。确 定 的水 泥 浆体 系配方 有如 下 ６个
于油 层层 系多 、主力 油层 厚度 大 、油层 物性差 异 大 的中小油 田，实施 三次加 密钻井 和 注聚合 物三 次采 油
措施 后 ，聚合 物侵 入水 泥浆使 水 泥浆 增 稠 、流动 性 降 低 ，采 出 液 中各 种 离 子成 分 对 水 泥 石产 生 腐 蚀 作 用 ，最终 影 响 固井 质量 。主要 表 现如下 ：① 聚合 物 和地层 流体渗 出 ，影响 水泥浆 性能 和腐蚀 水 泥环 。聚 合 物侵入 水 泥浆后 ，使 水泥浆 增 稠 、流动 性 降 低 ，从 而 降 低 固井 顶 替效 率 ；聚驱 采 出 液增 大水 泥 浆 黏 度 、增 大水 泥浆失 水量 、缩 短水 泥浆 稠化 时间 ，采 出液 中各种离 子成 分对 水泥石 产 生腐 蚀作 用 ， 水 泥 石
1.25~1.30gcm^3低密高强水泥浆体系研究与应用
1.25~1.30g/cm3低密高强水泥浆体系研究与应用李德伟*（中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆固井公司,陕西西安710000）摘要：2019年，油田公司为了保护油层，保护套管的要求，调整了油、气井产建方案，油气井实行全封固，同时对低密度段封固质量及性能提出了更高的要求。
低密度水泥石24h抗压强度达到7.0MPa 以上。
因此，为了解决承压能力低区块难以实施一次上返固井工艺的技术难题，研制出了一种复合减轻剂以及形成了三种低密高强水泥浆体系,使用密度范围为1.25~1.30g/cm3,适用温度范围广泛,具有水泥浆稳定性好、抗压强度高、渗透率低、防气窜能力强、失水量易控制等特点，提高低密度段固井质量，满足甲方产建方案要求。
混灰流程方便，现场施工工艺简单，取得了很好的经济效益。
关键词：1.25~1.30g/cm3；低密高强；水泥浆体系；复合减轻材料；现场应用中图分类号：TE24文献标识码：B文章编号：1004-5716(2021)03-0101-04随着长庆油田对低压低渗透油气藏的进一步勘探和开发，深井和长封固段井的数量也逐年增多，低压易漏井和深井长封固井的固井难点也日趋突显出来。
为避免长封井和易漏井固井施工中出现漏失，并保证固井质量，对固井水泥浆的各项性能提出了更高的要求，特别是在2019年，为了适应新环保法的要求，长庆油田调整了油、气井产建方案，油气井实行全封固，同时对低密度段封固质量及性能提出了更高的要求。
不仅要进一步降低水泥浆密度，还要保证水泥浆在大温差下的各项性能，最大程度地满足油田勘探开发的要求。
1长庆油田低密度水泥浆应用现状目前，长庆油田应用的低密度水泥浆密度范围在1.35~1.65g/cm3之间，难以满足地层承压能力特低的区块的固井要求和固井质量要求。
但该水泥浆密度和低温条件下的抗压强度，还不完全满足长封段固井要求。
1.25~1.30g/cm3低密高强水泥浆体系的研究的完成将有利于保证长庆油田深井和长封固井的固井施工及提高固井质量，改善下部漏失层承压能力；同时随着水泥浆密度的进一步降低，也减少了液柱压力与地层压力的过平衡的程度，尽可能避免了油气层带来的损害；为长庆油田后续开发的需求提供了有利的技术支撑，对固井技术的发展起到积极的推动作用。
胜利油田河50区块固井水泥浆体系技术
，
定 的 微 膨 胀 性 ． 有 良好 的界 面胶 结 ７２ ＭＰ ４ ｈ ７６ ＭＰ ７ ｈ ８ ０ ＭＰ 具 ２ ａ（ ８ ）． ４ ａ（２ ）． ． ０ ａ 层 压 力系数较 低 ， 属于 易漏 地 层 ； 一一 能 力 ． 有 效 防止 收缩 和 气 窜的 发 生 ， 沙 可 有 （６ ｈ 弹 性模 量 ：７５ Ｐ 。由力学 实验 １８ ） １．Ｇ ａ 沙 二 段 原 始 地 层 压 力 ２ ． ５ ａ 压 力 系 利 于 防止酸 性 气体 对 水 泥 环 柱 及套 管 的 １２ ＭＰ ， 可知 ： 塑性 微 膨胀 水泥 比未 加 塑 性 剂 的 数 １０ 沙 二 稳 原 始 地 层 压 力 ３ ．７ ａ ．ｉ ６ ６ ＭＰ ． 腐蚀 。 水泥 石抗 中击 韧 ｌ 生提高 ２ ％ 以 上 ． 折 ０ 抗 压 力 系数 １２ ． ， 常温 、 ．～ ３ 属 常一 中压 系 ２ 塑 儆 膨 胀 水 泥 浆 体 系 Ｉ ＂ ｌ 强 度 提高 了１ ％ ～１％ ， Ｏ ５ 弹性 模 量 则下降 统 ； 三 段 地 层 压 力 为 ４ ＭＰ 压 力 系 数 沙 ７ ａ 了约 ２ ％ 。 Ｏ （ ）配 方优 选 １ １ ５ 属 常 温 高 压 系 统 。 通 过 大 量 实验 优 选 得 到 配方 ： 潍 胜 （ 水 泥 石 韧 性 实 验 ４） 常规 低 密度 水 泥 在 经 过 ６ 中击 实 次 ＡＰ ６ ０ ＋降失 水￣ Ｓ ４ ．２ ＋缓凝 剂 Ｉ ０ｇ Ｇ Ｊ ＷＪ ５４ ｇ 二 、固 井 难 题 验 后 实验 试 块 出现 明显 的裂 缝 ， 塑性 而 Ｗ １ ４ｇ ２ ＷＪ １ｇ ２ １大位 移 、 半 径 绕 障 定 向井 套 管 ｓ Ｈ ９ ＋减 阻 剂Ｓ Ｚ１ ．７ ＋增 韧 ． 小 说 Ｗ Ｒ ２ ０ ＋膨 胀 ￣ Ｓ Ｐ ４ ．６ ＋ Ｉ Ｗ Ｚ ９５ ｇ 微 膨 胀 水 泥 没 有 明显 裂 缝 出现 ， 明其 Ｊ 居中困难 ， 斜度 井段套 管与上下井 壁大 剂 Ｓ Ｚ １ １７ ｇ 大 抗 韧性 好。 中击 消 泡 ￣ Ｓ Ｐ ｇ 稠化 实验 条 件 ： ０Ｃ、 Ｉ ＷＸ ２ 。 Ｊ １ 。 ０ 面积 接 触 ． 窄边 钻 井 液 很 难 被 水 泥 浆 顶 ７ ０ＭＰ 初始 稠度 １Ｂ ， ａ （ ）膨 胀 实 验 ５ ９ ｃ 稠化 时间１２ ｎ ８ ｍ＿ ， 替走 。 在 相 同 实 验 条 件 下 进 行 了 膨 胀 实 过 度 时 间 ２ ｎ（０ ０ ｃ 。 １ ｍｉ ３ ～１ Ｂ ） ０ ２层 间压 力不 均衡 ， 沙二和 沙三段 油 结 （ ２）塑 性 微 膨 胀 水 泥 浆 体 系 综 合 验 ． 果 表 明塑 性 微 膨 胀 水 泥 浆 在 凝 固 层 压 力系 数 较 高 。 后 体积 略 大于原 浆 水 泥石 塑性 微 膨胀 ３水 泥 浆 在 大 斜 度 井 段 凝 固 时 ， 性 能 ． 形 当增 塑 剂加量 为１ 时 ． ％ 密度 ： ．２ ／ 水 泥 浆体 系在 水泥 浆 的胶 凝 过 程 中能够 １９ ｇ 成 上稀下稠 ， 上侧 的水 泥石 强 度低 渗 透 消 ｃ 流 动 度 ： ２ ｍ ． Ｉ 水 ： ２ ： 产 生体积 膨胀 ， 除了水 泥浆 在侯凝 失重 ｍ。 ２ ｃ ＡＰ失 ５ ｍＬ 游 率高 。 Ｏ ： 值 ０ ８ ６： 值 ０． Ｐ 情 况下产生 的油气 窜。 ７ ４ 固 井 封 固 段 长 ． 部 地 层 压 实 作 离 液 ： ｍＬ ｎ ： ４ Ｋ ： １２ ａ・ 上 Ｐ系 ０ ９ 。当增 塑 剂加 量 为３ ｏ Ｊ ￣ 用 差 、 力低 ． 井 施 工 过 程 中极 易 发 生 Ｓ Ｓ Ｎ 数 ： ．７ 压 固 四 应 用 效 果 时 ． 度 ： １／ ｍ。 流 动 度 ： ２５ ｍ 密 １９ ｇ ｃ ； ２ ．ｃ 漏 失 河５ ０区块 ３ 口新井 已 全 部 投 产 ． ４ 投 ＡＰ失 水 ： ６ Ｉ 游 离 液 ： ｍ Ｌ ｎ ： ｌ ３ ｍ ； ０ ；值
河68区块固井水泥浆体系的研究与应用
种 复合 型 水 泥 体 系 。 体 系 中以 漂 珠 该
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
失 使水 泥浆 安全 返 到地 面 ， 到保 护套 为 密度减 轻 的主 料， 达 微硅 为辅 料 ， 珠 颗 漂
ｇ ｃ 左 颗 管 的 目的 。 层 段 采 用塑 性 微 膨 胀 水泥 粒 密 度 只有 ０ ７ ／ ｍ。 右 ， 粒 直 径 大 油 平 ５ ５ ｍｍ） 在 水泥 浆 中会 ． 主要集 中在 以 浆体 系 防 止 水 泥 浆 在候 凝 过 程 中 由于 （ 均粒 径 １０￣２ ０
沫 水 泥 浆 固井 有利 于解 决 低 压 易漏 井和
长 封 固段井 的固井难 题 。 ２． 珠 ＋微 硅 类 低 密 度 水 泥 体 系 漂 漂珠 低 密度 水 泥 、 硅 低 密度 水 泥 微
和 漂 珠 微 硅 复 合 低 密 度 水 泥 是 发 展 较
早 、目前 使 用 较 广 的 ３ 低 密 度 水 泥 体 种 系。 中， 珠低 密 度水 泥 的密度 减 轻材 其 漂 料 为 漂 珠 主 要 成 分 是 二 氧化 硅 和 三 氧
化铝， 含量 约为８ ％ ～９ ％ ． 度为０ ６ ５ Ｏ 密 ～
顶 替 走 ． 响 封 固 质 量 。 层 间 压 力 不 均 ０ ７ ／ ｍ。 该体 系的 优 点是 需 水少 、 影 ② ．ｇ ｃ 。 可调 凹 陷 中央 隆 起 衡 ． 沙二段 油层压 力系数较 高 ． 用长封 密度 范 围大 、 影响 稠化 时间 、 常用水 采 不 与 采 油 厂 ２ １ 年 固段 固 井容 易造 成 油气 窜 流 。 水 泥 浆 泥 和 水泥 外加 剂 的 相 容 性 好 水 泥 石 的 ０ ０ ③ 映 主 力 油 层 分 在 大斜 度 井段 凝 固时 ， 由于重 力作用 ， 强度 高、 透率低 。 形 渗 不足 适 用井深 有限 。
泡沫水泥浆固井技术在吐哈油田的研究与应用
收 稿 日期
２ ０ 一∞一２ ０１ ０
钙 的水泥 水相 环境 中迅速反 应 生成大 量气体 。在
一
第一 作 者 简 介 田红 ， １ 年生 ｊ ３年毕业 ｒｆ 女 ９ １ Ｌ
汉 石 油 学 院 ， 为 谆院 在 凄硕 土研 究 生 ． 址 （ ３ １ｌ） 湖 现 地 ４４ｌ ： ２
２ ５ 稠 化 时 间 ．
由 于 泡 沫 水 泥 浆 具 仃 ｉ Ⅱ 缩 性 ． 化 时 ＾ 雌 ｌ ｉ 稠 Ｈ ｊ 以 按 ＡＩ 标 准 直 接 测 试 同 外 争家 实 验 研 究 袁 Ｉ
叫 ， 泡 对 稠 化 时 问 具 订 缓 作 Ｊ ．ｆ 影 响 气 ＋ １Ｉ 】 【
为使 泡沫 水 泥浆 在 同 等 密度 下强 度 更 高 ， 可 加 Ａ 增 强 剂 Ｆ Ｐ。 加 Ａ Ｃ Ｃ Ｆ Ｐ后 ， 体 稳 定 性 好 ， 浆
１ 泡 沫水 泥 浆 添 加 剂
利 用 化学反 应 制备 泡 沫 水泥 浆 ． 键 在 于 发 关
气 剂与 稳泡 剂的选 用 。同 时 ， 据 现场作 业要求 ， 根 水 泥浆 配方 中还应加 入缓 凝 剂 、 强 剂 等添加剂 。 增 因此 ， 型 泡 沫 水 泥 浆 的 体 系 为 ： 浆 ＋ 发 气 剂 ＋ 新 基 稳 泡 剂 一 缓 凝 剂 增 强 剂 。
关 键 词 泡 沫 水 泥 浆 固 井 添 加 剂 吐 哈 油 田
引 言
利 用化 学 剂 在 水 泥 浆 中 反 应生 成 氮气 （ ） Ｎ，
而 形 成 的 新 型 泡 沫 水 泥 浆 ， 其 它 低 密 度 水 泥 浆 同
应 生 成 ＼ ． 具 有 反 应 迅 速 、 气 量 大 、 应 后 残 并 发 反 余 物 对 水 泥 浆 无 不 利 影 响 等 特 点
分级固井注水泥工艺技术及运用实践研究
分级固井注水泥工艺技术及运用实践研究摘要：随着我国固井工程技术的发展速度不断加快，分级固井技术发展也得到快速提升。
在石油气井固井工程施工过程当中，分级固井水泥施工工艺得到了广泛的运用，特别是在解决井漏现象以及地层压力系数较低的工程项目当中发挥出了非常重要的作用。
关键词：分级固井；注水泥；工艺技术引言：钻井工程技术快速发展的过程中广泛应用了分级固井注水泥施工，尤其是当前我国双级注水泥施工技术逐步完善的背景下，其在我国钻井工程中发挥相当重要的作用。
使用分级箍显著提升了固井成功率及其固井工程的合格率，在使用多种外加剂的过程中固井质量得到进一步提高。
1.分级箍在石油气固井工程中的应用1.1 分级箍结构在分级注水泥工艺施工过程当中，通常分为两种施工方法：第一种是非连续性的双重注水泥施工模式；第二种是连续性双击注水施工方法。
除此之外，分级箍的类型也有很多种类型，常用的尺寸包括三种：φ139.7mm、φ177.8mm、φ244.5mm。
当前我国在石油勘测企业当中相继研发和制造了分级箍模型，但是在实际的施工和下井操作当中，和国外一些比较先进的发达国家相比还有着一定的差距。
在我国某大型油田钻井企业当中，依照具体的施工需求，自行设置了相应的滑套式分级箍设置方法，一共分为了四个不同类型的型号，四种型号当中滑套式的分级箍在对油田开采施工过程当中的使用范围相对比较广泛，在油田的开发领域当中，慢慢发展成为了一套比较系统化的施工产品。
其中主要的工作原理和工作特点为：通过一级注水泥施工结束之后，再投入到第一级水泥将作为顶部施工程[1]。
1.2 工作原理和工作特点我国某大型油田钻井企业根据施工要求，自行设计了滑套式分级箍，一共设计了四个型号，即φ139.7mm、φ177.8mm、φ244.5mm 与φ339.7mm。
这四种型号的滑套式分级箍在对油田的开采过程中使用的范围很广，在油田开采领域中成为成功的系列产品。
其工作机理及工作特点为：第一级注水泥施工结束后，投入硬压塞顶替第一级泥浆，当顶替第一级泥浆完毕后进行固井碰压，接着在水泥车上或者泵房内实施放压，并且在此过程中时刻注意浮箍浮鞋的工作情况，如果其运行正常，那么投入重力塞，以保证加压开孔的顺利实施，随后，通过水泥车继续替入泥浆，以使分级箍的开孔压力控制在 4~5 MPa 范围，滑套下落时注意控制速度，不得快于每分钟60米，接着迅速将循环孔打开，循环出分级箍以上的水泥浆。
深水油气井浅层固井水泥浆性能研究
ＱｕＪ ａ ｓ ｅ ｇ Ｘｉ ａ ｇ ｈ Ｔａ ｅ ｌ Ｘｉｎ ｄ ｎ ｉｎ ｈ ｎ ｎｚｕ Ｆ ｎＷ ｎｉ ｏ ｇＹｕ ａ
（ ．Ｏｆ ｈ ｒ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ Ｃｏ Ｌｔ ， ＮＰＣ， ｉｉ ｇ， ０ １ ６， ｉ ａ； ． Ｔｉ ｎ ｉ — ｎ ｇ ｎ ｅ — １ ｆｓ ｏ ｅＥｎ ｉ ｅ ｒｎ ． ｄ． Ｃ Ｂｅｊ ｎ １ ０ ７ Ｃｈ ｎ ２ ａ ｊ ｎ ＢｏＸｉ ｇ Ｅｎ ｉ ｅ ｒ
试 深水 固井 水 泥 浆 性 能 的稠 化 试 验 装 置 及 静胶 凝试 验 装 置 。 同 时设 计 了不 同密 度 的 深 水 固 井 水 泥 浆 配 方 ， 对 其 并
性 能进 行 了测 试 ， 结果 表 明 ， 所设 计 的 不 同密 度 深 水 固井 水泥 浆 ， 在低 温条 件 下早 期 强 度 发展 快 （ ａ １ ｈ ， 变 ４ＭＰ ／ ６ ） 流 性 好 ， 气 窜 能 力 强 ， 降稳 定性 能好 ， 满足 深 水 表 层 套 管 固 井 的 需要 。 防 沉 能
ｏ ｏ ｒ ｄ ｃ ｉ ｇ ｂ ｔ ｏ ｈ ｌ ｉｃ ｌ ｔ ｇ ｔ ｍ ｐ ｒ ｔ ｒ ＢＨＣＴ）ａ ｄ ｂ ｔｏ ｈ ｌ ｔ ｔ ｅ ｅ ａ ｕ ｅ（ ｄ ｆ ｒ ｐ ｅ ｉｔｎ ｏ ｔ ｍ ｏ ｅ ｃｒ ｕ ａ ｉ ｅ ｅ ａ ｕ ｅ（ ｎ ｎ ｏ ｔ ｍ ｏ ｅ ｓ ａ ｉ ｔ ｍｐ ｒ ｔ ｒ ＢＨＳ ． ｃ Ｔ）
ｓｖｅ ｓ ｒ ｎ ｈ ｎ ｐ ｒ ｈｅ ｌ ｇ ｅ ｅ ｂｓ ｒ ｅ ａ ｏｗ ｅ ｐ ｒ ｔ ｒ ．Ｓ ｎｃ ｔ ｔ ｍ ｐｅ ａ ｕ ｅ ｉ ｕ ａ ｉｎ ｉ ｔ ｅ ｇｔ ａ ｄ ａ ｏｏ ｒ ｏ ｏ ｙ ｗ ｒ ｏ ｅ ｖ ｄ ｔ ｌ ｔ ｍ ｅ ａ ｕ ｅ ｉ ｅ ｈｅ ｅ ｒ ｔ ｒ ｓｍ ｌ ｔｏ
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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。
二、对于深井固井的研究
1.高温的防气窜体系的产用要满足几个方面的要求，可泵性的密度一般都控
制1.93g/cm3，流动大230毫米；水泥浆的冷却凝固的时间可调的，过滤的阶段
也要控制在15分钟以内；水泥砂浆具备担心丢失量，数量一定《102ml/30min、
6.9MPa；压缩性、压缩性要大25MPa；对于失重的情况，要求渗透性能不能过
高，内部需要一定的填充物增大阻力，使之具有一定的缓冲的能力。平时水泥石
孔一定冲击更高百分之二十以上。
2.高温防气窜外加剂的选择
国外已经有国内外加剂性能、使用情况及深层天然气井的钻井及完井环空气
窜特征特性，通过大量室内试验及大量分析对比，考虑采用一叫胶乳具备使气体
跑水泥浆外我物质比较合适。是无数小橡胶粒子组成的，随着温度的升高可以水
泥时，橡胶分子和水分子，水泥中的化学物质结合形成氢，氧和硫桥及桥形成网
架状结构，不同种类的水泥外，更弱更高的能量，抗高温性能得到提高在橡胶分
子填充在水泥颗粒之间，高压作用下几乎聚集形成比较致密的硬质橡胶块挡水泥
浆脱水，大大降低了水泥石的透过率增加的气体进入水泥石的时候一点抵抗力的
叶酸和胶乳。可以产生絮状物水泥的凝结和聚集在一起形成抑制气体中渗透的乳
胶膜有效地防止气体侵入水泥砂浆柱。一点叫乳胶设置后一直保持较低的胶凝强
度状态充分传递压力的水泥浆液柱，还有时间及温度不断升高，充分考虑角度的
问题，充分补充了胶凝水泥浆失重因此产生的压力下降在窜气的目的。
2.提高材料的韧性的选择
更深入的满足是因为油井固井施工的要求，除了叶酸作为一防气窜胶乳加增
白剂外，根据不同的情况，完全是随意复合材料的原理，同时还选取了DZF-1
具有韧性材料的地方有。压裂打工是暂时的冲击载荷作用下水泥石中源细微裂缝
迅速增大及应力集中，形成大裂纹及金的气体窜槽。DZF-1这种材料是一种低的
矿物纤维为主体的同时加入许多其他成分纤维混合物有较高的抗拉性，水泥石中
缺陷的裂纹尖端应力场屏蔽作用，改进水泥石抗断裂的韧性和抗冲击性能，可以
形成具有很高强度的水泥。聚乙烯醇交联形成了的网状结构能够增大抗压的能
力，，这种结构作用到水泥颗粒上能够有效的阻止砂砾的移动，同时使得水泥浆
体系拥有过滤的作用，减少内部的摩擦并提供一定的空间，同样的也能起到阻碍
的作用，保证了水泥浆在井下的按时的准确的凝固。
4.对深层固井的防气窜使用的评价
根据使用的内在要求，从中选择最合适的方案进行，并通过大量的实验来验
证高温防气窜的使用性能是否符合设计的要求，更好的进行检查。
三、固井深气井工艺技术
双极给水泥这种技术可以一次性长久的进行固封分成两段较短信固定期限
固井工作比较适用于深井的有效地减少固井作业，能一次性的减少施工时的难
度，起到有效的缓冲的效果，也能减少漏失情况的发生。双极给水泥的使用时中
间是没有隔膜的，因为这样能形成联通防止腐蚀的产生，在施工的过程中要进行
多次的浇灌、稀释，避免产生污染，同时内部也有隔离的措施能做到自我的保护。
四、结语
该文主要讲了油田固井工程中的防窜理论，以及对水泥外加剂方面的研究.
从理论的程度上指导的固井水泥浆的注意事项，尤其是一下几点值得注意。
1.防气窜增加粘度的泥浆的丢失数量太低，稠化时间比较短，在失重时，实
体的透过率较低的内部电阻大逃不了。
2.水泥石是一次性的定性产品，不能经过重复的锻造，所以脆性小但抗压能
比较强，能对其下的设备起到保护的作用。
3.现在采用防气窜韧性水泥浆及附属的固井方案技术，增加保水泥浆在失重
状态下的基层的压环空气窜确实发生了气井气窜问题，十分广阔的应用前景。
参考文献：
[1]路俊刚，郭小阳，杨香艳等.胶乳水泥体系的室内研究[J].西部探矿工程，
2002（2）：78-80.
[2]徐洪国；混凝土材料与结构热变形损伤机理及抑制技术研究[D]；武汉理
工大学；2011年
[3]李玉杰；石宝民；孙玉学；刘作鹏；；松辽盆地新型防漏水泥浆体系的研
究及应用[J]；西部探矿工程；2007年11期