1、zms2007zms2007zms2007現代固井技術講座現代固井技術講座 題目題目 現代固井技術的理現代固井技術的理論基礎和現場經驗論基礎和現場經驗zms2007zms2007zms2007為什么固井技術有研究不完的課題為什么固井技術有研究不完的課題現代固井技術詮釋現代固井技術詮釋 世界上已經有世界上已經有103年的固井歷史，在國內也有年的固井歷史，在國內也有50多年了，為什多年了，為什么固井有研究不完的課題？難道沒有固定的模式嗎？么固井有研究不完的課題？難道沒有固定的模式嗎？ 1. 從宏觀來看，完鉆后下套管用水泥固定的固井方法是不變從宏觀來看，完鉆后下套管用水泥固定的固井方法是不變的，然而

2、影響固井質量的因素如井眼條件，尤其是地層性質、井的的，然而影響固井質量的因素如井眼條件，尤其是地層性質、井的類型、泥漿類型、甚至套管和水泥都是多變的。因此固井不斷需要類型、泥漿類型、甚至套管和水泥都是多變的。因此固井不斷需要新方法。新方法。 2. 從理論上講，固井已經成為一門由多學科組成的科學。這個從理論上講，固井已經成為一門由多學科組成的科學。這個結論是不可否定的。它包含化學、地質、物理、石油、機械和電工結論是不可否定的。它包含化學、地質、物理、石油、機械和電工學。每一門學科對實現固井目標都是很重要的。固井作業是一口井學。每一門學科對實現固井目標都是很重要的。固井作業是一口井整個施工中重要的

3、組成部分，沒有任何因素比固井質量對油井產能整個施工中重要的組成部分，沒有任何因素比固井質量對油井產能的影響更大，因此固井技術要更新觀念。的影響更大，因此固井技術要更新觀念。zms2007zms2007zms2007為什么固井技術有研究不完的課題為什么固井技術有研究不完的課題現代固井技術詮釋現代固井技術詮釋3. 從固井的發展史來看，固井中的重大問題是逐步被認識的。盡管在上世紀從固井的發展史來看，固井中的重大問題是逐步被認識的。盡管在上世紀40年代發現高溫下水泥強度衰退，年代發現高溫下水泥強度衰退，60年代發現固井后氣竄等等，但都沒有得到年代發現固井后氣竄等等，但都沒有得到完善的解釋和徹底的解決辦

4、法。固井理論是在逐步發展，固井方法是在逐步完善的解釋和徹底的解決辦法。固井理論是在逐步發展，固井方法是在逐步完善的。完善的。 固井理論和工藝只有在實踐中得到發展，也只有在實踐中得到提高。固井理論和工藝只有在實踐中得到發展，也只有在實踐中得到提高。 因此固井技術有研究不完的課題。因此固井技術有研究不完的課題。4. 現代固井理論的應用和發展完善了對固井重大問題的解釋，現代固井理論的應用和發展完善了對固井重大問題的解釋， 促進了現代固井技術中特別是高溫高壓深井固井、高壓氣層固井、促進了現代固井技術中特別是高溫高壓深井固井、高壓氣層固井、 特殊固井、計算機應用、水泥漿設計和檢驗方法的發展和創新。這特殊

5、固井、計算機應用、水泥漿設計和檢驗方法的發展和創新。這 就是現代固井技術的含義。就是現代固井技術的含義。 5. 固井技術沒有固定的模式。固井技術沒有固定的模式。現代固井技術的理論基礎和現場經驗現代固井技術的理論基礎和現場經驗為固井為固井 工程師提供的是固井的新理念新方法、新概念工程師提供的是固井的新理念新方法、新概念發展和創新的思維。發展和創新的思維。 zms2007zms2007zms2007現代固井技術的理論基礎和現場經驗現代固井技術的理論基礎和現場經驗第一部分第一部分 現代固井技術發展的理論基礎現代固井技術發展的理論基礎第二部分第二部分 現代固井技術在現場的使用經驗現代固井技術在現場的使

6、用經驗 第三部分第三部分 現代固井技術現場應用的技術保證現代固井技術現場應用的技術保證 zms2007zms2007zms2007第一部分第一部分 現代固井技術現代固井技術發展的理論基礎發展的理論基礎zms2007zms2007zms2007第一部分第一部分 現代固井技術發展的理論基礎現代固井技術發展的理論基礎一、一、API標準促進固井技術的進步與發展標準促進固井技術的進步與發展二、波特蘭水泥的應用改變固井落后面貌二、波特蘭水泥的應用改變固井落后面貌三、專家、學者的重大發現，迅速發展現代固井技術三、專家、學者的重大發現，迅速發展現代固井技術四、鉆井和勘探的縱深發展挑戰著固井作業難題四、鉆井和勘

7、探的縱深發展挑戰著固井作業難題五、現代固井技術在實踐中形成的新觀念進一步推動現五、現代固井技術在實踐中形成的新觀念進一步推動現代固井技術的發展代固井技術的發展zms2007zms2007zms2007一、一、API標準促進固井的進步與發展標準促進固井的進步與發展1. API1. API（American Petroleum Institute) American Petroleum Institute) 于于19371937年成立。年成立。 API API 的成立標志著石油工業的發展與進步。的成立標志著石油工業的發展與進步。 API API 標準已經成為國際范圍的石油工業標準包含固井作業標準。

8、標準已經成為國際范圍的石油工業標準包含固井作業標準。 2. 2. 在固井技術上在固井技術上 研制了更多更好的波特蘭水泥，現今已有研制了更多更好的波特蘭水泥，現今已有8 8個級別，個級別，19841984年年 已規范了水泥的物理、化學性能標準和試驗標準已規范了水泥的物理、化學性能標準和試驗標準 水泥添加劑在固井工藝的發展過程中起著重要的作用，為了水泥添加劑在固井工藝的發展過程中起著重要的作用，為了 適當地使用各種級別的水泥而研制了多種添加劑以便調節水適當地使用各種級別的水泥而研制了多種添加劑以便調節水 泥漿性能，據統計現今世界上添加劑已發展到泥漿性能，據統計現今世界上添加劑已發展到1313類類5

9、00500多種。多種。 zms2007zms2007zms2007API標準促進固井的進步與發展標準促進固井的進步與發展水泥漿設計技術得到顯著的進步，早期的平均候凝水泥漿設計技術得到顯著的進步，早期的平均候凝 時間為時間為10天最長的天最長的28天，直到天，直到1961年國際上平均候年國際上平均候 凝時間仍達凝時間仍達24小時。當然由于新技術的出現已縮短小時。當然由于新技術的出現已縮短 短到短到8hr甚至甚至6hr1939年國際上研制成功了高溫高壓稠化儀年國際上研制成功了高溫高壓稠化儀 ，它是用，它是用 于水泥漿設計最突出的測試儀器于水泥漿設計最突出的測試儀器 之一，之一，50年代后成年代后成

10、 為為API規范規范10的部分標準。的部分標準。zms2007zms2007zms2007API標準促進固井的進步與發展標準促進固井的進步與發展固井前的井眼準備和調節的重要性得到認固井前的井眼準備和調節的重要性得到認 識和應用，提高固井質量的議題被提到議識和應用，提高固井質量的議題被提到議 事日程上。事日程上。 注水泥施工和監測儀器得到很大的發展，因注水泥施工和監測儀器得到很大的發展，因 而這就使施工人員能夠及時地掌握施工情況而這就使施工人員能夠及時地掌握施工情況 ，并根據需要改變施工措施以提高施工的成，并根據需要改變施工措施以提高施工的成 功率。功率。zms2007zms2007zms200

11、7API標準促進固井的進步與發展標準促進固井的進步與發展3. 固井作業標準：固井作業標準： 水泥等級標準水泥等級標準 水泥檢驗方法水泥檢驗方法 水泥漿試驗標準水泥漿試驗標準 井底循環溫度標準（井底循環溫度標準（1984年）年） 水泥漿化驗設備標準水泥漿化驗設備標準 套管性能標準套管性能標準 水泥漿在套管內和環形空間流變性能水泥漿在套管內和環形空間流變性能 計算標準計算標準 （1990年）等等。年）等等。 zms2007zms2007zms2007二、波特蘭水泥的應用改變固井落后面貌二、波特蘭水泥的應用改變固井落后面貌關于波特蘭水泥關于波特蘭水泥 從世界水泥的發展史知道，波特蘭水泥是從世界水泥的

12、發展史知道，波特蘭水泥是1824年由年由 Joseph Aspdin 研制的。它是由石灰石和黏土混合后煅燒而成研制的。它是由石灰石和黏土混合后煅燒而成的人造膠凝物，含有硅酸鹽物質。的人造膠凝物，含有硅酸鹽物質。Aspdin 稱它為波特蘭水泥是稱它為波特蘭水泥是因為它凝固后類似于從英國近海中波特蘭島上開采的石頭。因為它凝固后類似于從英國近海中波特蘭島上開采的石頭。 波特蘭水泥是最典型的常用的水硬水泥，由于配制的水泥漿可波特蘭水泥是最典型的常用的水硬水泥，由于配制的水泥漿可 泵性好，又容易在水下環境中硬化，因此是油井注水泥的理想材泵性好，又容易在水下環境中硬化，因此是油井注水泥的理想材料。料。 1

13、903年，波特蘭水泥第一次用于油井封固水層。到年，波特蘭水泥第一次用于油井封固水層。到1917年普遍年普遍 用于油井固井。用于油井固井。 直到有了石油工業化標準后，波特蘭水泥的生產更迅速，應用更直到有了石油工業化標準后，波特蘭水泥的生產更迅速，應用更廣泛。廣泛。API標準出現以來所有的固井施工都使用波特蘭水泥。標準出現以來所有的固井施工都使用波特蘭水泥。zms2007zms2007zms2007關于波特蘭水泥關于波特蘭水泥 1937年年API學會標準化委員會成立以后將波特蘭水泥學會標準化委員會成立以后將波特蘭水泥規范為規范為8個級別：個級別：A B C D E F G H。 其中其中A B C

14、 G H 級是常用水泥。級是常用水泥。 G H級是基本水泥。級是基本水泥。zms2007zms2007zms2007波特蘭水泥的主要特性波特蘭水泥的主要特性 1824 1824年波特蘭（年波特蘭（Portland)Portland)水泥研制成功，水泥研制成功，19031903年波特蘭年波特蘭水泥第一次用于油井封固水層。波特蘭水泥是硅酸鹽物水泥第一次用于油井封固水層。波特蘭水泥是硅酸鹽物質的人造膠凝物，是最典型的常用水硬水泥。在波特蘭質的人造膠凝物，是最典型的常用水硬水泥。在波特蘭水泥研制成功的前后，使用普通的水泥研制成功的前后，使用普通的 建筑水泥固井必須候建筑水泥固井必須候 凝凝2828天才

15、能恢復鉆進，而且稠化時間極短產生強度的時天才能恢復鉆進，而且稠化時間極短產生強度的時間很長。使用波特蘭水泥后固井面貌大為改觀，雖然也間很長。使用波特蘭水泥后固井面貌大為改觀，雖然也經歷過經歷過24Hr24Hr的候凝時間近半個世紀，隨著添加劑的使用的候凝時間近半個世紀，隨著添加劑的使用候凝時間大大地縮短了，當今固井后候凝時間大大地縮短了，當今固井后6Hr6Hr測固井質量是普測固井質量是普遍的，不候凝技術也正在應用。對波特蘭水泥的研究也遍的，不候凝技術也正在應用。對波特蘭水泥的研究也在深入進行，由于它存在的特性已成為發展高溫高壓井在深入進行，由于它存在的特性已成為發展高溫高壓井固井技術和氣層固井防

16、竄技術等的理論基礎。它最主要固井技術和氣層固井防竄技術等的理論基礎。它最主要的特性如下：的特性如下：zms2007zms2007zms2007波特蘭水泥的主要特性波特蘭水泥的主要特性 1. 波特蘭水泥在水化過程靜壓降低波特蘭水泥在水化過程靜壓降低 2. 波特蘭水泥在高溫下強度衰退波特蘭水泥在高溫下強度衰退 3. 高密度水泥漿不穩定高密度水泥漿不穩定 4. 高溫水泥漿稠化時間突變。等等高溫水泥漿稠化時間突變。等等。zms2007zms2007zms20071. 波特蘭水泥在水化過程靜壓降低波特蘭水泥在水化過程靜壓降低 根據試驗，水泥漿水化根據試驗，水泥漿水化1 1：00hr00hr后，水泥漿柱靜

17、后，水泥漿柱靜壓會變為混合水的靜壓。水化過程如果環空靜壓總和壓會變為混合水的靜壓。水化過程如果環空靜壓總和小于地層壓力就會造成氣竄。固井后井口環空施加回小于地層壓力就會造成氣竄。固井后井口環空施加回壓正是為了解決靜壓下降問題。為發展防竄工藝技術壓正是為了解決靜壓下降問題。為發展防竄工藝技術提供了依據。大量的現場經驗形成了如下的結論：固提供了依據。大量的現場經驗形成了如下的結論：固井全過程維持環空靜壓總和大于地層壓力是防竄的新井全過程維持環空靜壓總和大于地層壓力是防竄的新理念。理念。zms2007zms2007zms20072. 波特蘭水泥在高溫下強度衰退波特蘭水泥在高溫下強度衰退 在高溫下強度

18、衰退是在高溫下強度衰退是API波特蘭水泥具有的特性之波特蘭水泥具有的特性之一。這個特性是在一。這個特性是在1935年被發現的。波特蘭水泥強度年被發現的。波特蘭水泥強度衰退與如下原因有關：衰退與如下原因有關： （1） 波特蘭水泥的成分波特蘭水泥的成分 （2） 衰退的根本原因衰退的根本原因 （3） 衰退的主要特征衰退的主要特征 （4） 解決的辦法解決的辦法zms2007zms2007zms2007波特蘭水泥由如下四種熟料組成波特蘭水泥由如下四種熟料組成1. 硅酸三鈣硅酸三鈣- - 3CaO.SiO2簡寫簡寫C3S (強度）強度）2. 硅酸二鈣硅酸二鈣- 2CaO.SiO2簡寫簡寫C2S （緩凝，稠

19、化時間）（緩凝，稠化時間） 3. 鋁酸三鈣鋁酸三鈣- 3CaO.Al2O3簡寫簡寫C3A （早強）（早強） 4. 鐵鋁酸四鈣鐵鋁酸四鈣-4CaO. Al2O3 Fe2O3 簡寫簡寫C4AFzms2007zms2007zms2007波特蘭水泥波特蘭水泥強度衰退強度衰退 波特蘭水泥實質上是硅酸鈣材料。通常占材料總量波特蘭水泥實質上是硅酸鈣材料。通常占材料總量的80%，主要成分是，主要成分是C3S和和C2S。這兩種化合物的水化物。這兩種化合物的水化物都是硅酸鈣都是硅酸鈣(CS)的水化物和氫氧化鈣的水化物和氫氧化鈣(CH)，即，即 2 C3S+6H C3S2H3+3CH2 C2S+4H C2S3H3+

20、CH 通常稱為通常稱為“CSH凝膠凝膠”（硅酸鈣凝膠）在常溫（硅酸鈣凝膠）在常溫 下穩定，在高溫下變質，強度下降滲透率增大。這種下穩定，在高溫下變質，強度下降滲透率增大。這種現象稱作現象稱作“強度衰退強度衰退”（Strength retrogression) 波特蘭水泥強度衰退的臨界溫度是波特蘭水泥強度衰退的臨界溫度是 110（230 ）zms2007zms2007zms2007水泥強度衰退的根本原因水泥強度衰退的根本原因 水泥水化后硅酸鈣水合物結構發生變化水泥水化后硅酸鈣水合物結構發生變化 高溫轉化高溫轉化 3CaO22SiO23H2O-（ -C2SH） -硅酸二鈣水合物硅酸二鈣水合物結構強

21、度降低和對水滲透率結構強度降低和對水滲透率增加。增加。（油井水泥對水的滲透率應小于（油井水泥對水的滲透率應小于0.1md,但但G級水級水泥在一個月內，其滲透率增加泥在一個月內，其滲透率增加10100倍。）倍。）zms2007zms2007zms2007強度衰退的主要特征強度衰退的主要特征a 強度降低強度降低 Class H cement 290 (143) 4400psi/24hr.-2600psi/7dayb 滲透率增加滲透率增加 Class H cement 320 (160) 0.031md/3day-4.58md/28dayzms2007zms2007zms2007水泥強度衰退解決辦法

22、水泥強度衰退解決辦法在水泥中加硅粉處理在水泥中加硅粉處理 硅粉在高溫下參與化學反應，生成硅酸硅粉在高溫下參與化學反應，生成硅酸一鈣水化鈣水化 物，阻止物，阻止 （ -C2SH）生成，保持水泥強度。生成，保持水泥強度。 常規密度（常規密度（1.90g/mL) 用用200目目35% (BWOC) 高密度漿高密度漿(1.90g/mL) 用用100目目35% (BWOC) 高溫水泥漿設計的新舉措高溫水泥漿設計的新舉措 在同一個水泥漿體系中：在同一個水泥漿體系中： 細目硅粉細目硅粉17.5%（BWOC） 粗目硅粉粗目硅粉17.5%（BWOC zms2007zms2007zms20073. 3. 高密度水

23、泥漿不穩定高密度水泥漿不穩定1） 高密度（密度大于高密度（密度大于1.90g/cm3，需要加進加重材料，需要加進加重材料)水泥漿不穩定是高溫高壓深井固井的最大難題，是水泥漿不穩定是高溫高壓深井固井的最大難題，是波特蘭水泥的特殊性之一波特蘭水泥的特殊性之一2） 高密度材料缺乏自身和對其它材料的懸浮作用高密度材料缺乏自身和對其它材料的懸浮作用3） 謀求水泥漿懸浮能力的材料與配漿工藝是攻克高溫謀求水泥漿懸浮能力的材料與配漿工藝是攻克高溫高壓深井的關鍵高壓深井的關鍵zms2007zms2007zms20074. 高溫水泥漿稠化時間突變高溫水泥漿稠化時間突變原因分析原因分析1）只有在高溫條件下稠化時間只

24、有在高溫條件下稠化時間可能出現突變，可能出現突變，突變的突變的規律是規律是 溫度升高，稠化時間縮短。其根本原因是溫度升高，稠化時間縮短。其根本原因是“提高溫度加快水泥的水化速度提高溫度加快水泥的水化速度”。 因此溫度的變化是稠化時間突變的直接原因。因此溫度的變化是稠化時間突變的直接原因。2）井底循環溫度（井底循環溫度（BHCTBHCT）超過）超過120120稠化時間有突變稠化時間有突變 的可能，可以認為它是稠化時間突變的臨界溫度。的可能，可以認為它是稠化時間突變的臨界溫度。3 3）從臨界溫度起井底循環溫度每）從臨界溫度起井底循環溫度每55的變化，稠化時間的變化，稠化時間 將有大幅的變化。將有大

25、幅的變化。4 4）因為耐高溫水泥對微小的化學變化反應敏感）因為耐高溫水泥對微小的化學變化反應敏感 多數的添加劑在高溫下不穩定。多數的添加劑在高溫下不穩定。zms2007zms2007zms2007高溫水泥漿稠化時間突變高溫水泥漿稠化時間突變（突變典型例子）突變典型例子）水泥漿組成水泥漿組成 稠化時間（稠化時間（min)150156161膨潤土加緩凝劑膨潤土加緩凝劑725460250尾隨漿加緩凝劑尾隨漿加緩凝劑500368179zms2007zms2007zms2007高溫水泥漿稠化時間突變的預防高溫水泥漿稠化時間突變的預防1. 1. 正確選用合適的添加劑，添加劑的選擇主要決定于境地正確選用合適

26、的添加劑，添加劑的選擇主要決定于境地 循環溫度（循環溫度（BHCTBHCT） 如果如果BHCT估算不準確將會影響對緩凝劑的正確選擇估算不準確將會影響對緩凝劑的正確選擇 使用使用API標準，可是舊的標準，可是舊的API標準受地區影響，誤差標準受地區影響，誤差 過大（過大（020），因此不能使，因此不能使 用用 使用經驗計算公式，卻不符合井底實際情況使用經驗計算公式，卻不符合井底實際情況2. 2. 四種鮮為人知的四種鮮為人知的 BHCT BHCT 計算模式，它將結束固井工程師計算模式，它將結束固井工程師 設計中的苦惱。設計中的苦惱。3. 3. 高溫水泥漿設計必須使用以高溫水泥漿設計必須使用以BPB

27、P為核心的水泥漿質量檢驗為核心的水泥漿質量檢驗 體系檢驗稠化時間突變。體系檢驗稠化時間突變。zms2007zms2007zms2007波特蘭水泥的特性對添加劑發展的激化作用波特蘭水泥的特性對添加劑發展的激化作用國際上水泥添加劑的發展概況國際上水泥添加劑的發展概況1. 高溫井向波特蘭水泥提出了設計挑戰課題。高溫井向波特蘭水泥提出了設計挑戰課題。 油井水泥的物理與化學性能隨溫度與壓力的升高而變油井水泥的物理與化學性能隨溫度與壓力的升高而變 化。化。2. 復雜地層對水泥漿性能提出挑戰性課題。復雜地層對水泥漿性能提出挑戰性課題。 除了溫度與壓力因素與水泥接觸的地層的物理與化學除了溫度與壓力因素與水泥接

28、觸的地層的物理與化學 性質也重要的因素，固井水泥還要能夠對付疏松地層性質也重要的因素，固井水泥還要能夠對付疏松地層 、多孔隙地層及腐蝕性液體和高壓地層流體，但是、多孔隙地層及腐蝕性液體和高壓地層流體，但是 如果不精心改進波特蘭水泥設計方案，水泥石就要失如果不精心改進波特蘭水泥設計方案，水泥石就要失 去強度，而產生滲透率，結果使地層封隔失敗。去強度，而產生滲透率，結果使地層封隔失敗。 3. 要調節波特蘭水泥性能必須開發添加劑。要調節波特蘭水泥性能必須開發添加劑。zms2007zms2007zms2007國際上水泥添加劑的發展概況國際上水泥添加劑的發展概況（當今已發展到當今已發展到13種，種，12

29、4類型）類型）1. 速凝劑：如氯化鈉、氯化鈣、硅酸鈉等速凝劑：如氯化鈉、氯化鈣、硅酸鈉等2. 充填劑：膨潤土、天然火山灰、硅煙等充填劑：膨潤土、天然火山灰、硅煙等3. 防強度衰退材料：硅粉等防強度衰退材料：硅粉等4. 分散劑：檸檬酸、聚奈黃酸鹽、聚合物分散劑：檸檬酸、聚奈黃酸鹽、聚合物5.提高膠結力材料：乳膠等提高膠結力材料：乳膠等6.緩凝劑：木質素磺酸鹽等緩凝劑：木質素磺酸鹽等7. 降失水劑：乳膠、高溫聚合物等降失水劑：乳膠、高溫聚合物等zms2007zms2007zms2007國際上水泥添加劑的發展概況國際上水泥添加劑的發展概況（當今已發展到當今已發展到13種，種，124類型）類型）8.

30、防氣竄添加劑：乳膠型苯乙烯和丁二烯共聚物、乳膠防氣竄添加劑：乳膠型苯乙烯和丁二烯共聚物、乳膠型聚丙烯和硅煙等型聚丙烯和硅煙等9. 防炮和消泡劑：高分子量醇、聚醇、硅酮等防炮和消泡劑：高分子量醇、聚醇、硅酮等10. 防漏劑：柴油般土、硅酸鈉溶液等防漏劑：柴油般土、硅酸鈉溶液等11. 加重材料：硅粉、鈦鐵礦、赤鐵礦等加重材料：硅粉、鈦鐵礦、赤鐵礦等12.懸浮劑：般土粉、錳礦粉等懸浮劑：般土粉、錳礦粉等13.隔離液：硅酸鈉和海泡石等等。隔離液：硅酸鈉和海泡石等等。zms2007zms2007zms2007 三、專家、學者的重大發現三、專家、學者的重大發現迅速發展現代固井技術迅速發展現代固井技術1.

31、國際上固井技術專業公司逐步出現。國際上固井技術專業公司逐步出現。 國際上固井技術專業公司在它的發展過程都有自己的研究機構，國際上固井技術專業公司在它的發展過程都有自己的研究機構，從事對公司的設備、添加劑、工具和生產技術的研究以提高他們從事對公司的設備、添加劑、工具和生產技術的研究以提高他們的競爭力，他們的研究過程和施工過程不斷有新的和重大發現，的競爭力，他們的研究過程和施工過程不斷有新的和重大發現，他們的研究成果促進了世界固井技術的進步與發展。他們的研究成果促進了世界固井技術的進步與發展。2. 專家和學者的重大發現。這些發現諸如：專家和學者的重大發現。這些發現諸如： 高溫下波特蘭水泥強度衰退；

32、高溫下波特蘭水泥強度衰退； 固井后氣竄；高溫水泥漿稠化時間固井后氣竄；高溫水泥漿稠化時間突變；高密度水泥漿不穩定；混合水延遲使用失效；突變；高密度水泥漿不穩定；混合水延遲使用失效； 波特蘭水泥波特蘭水泥易受地層水的破壞；水泥漿體系與地層的相互作用等。易受地層水的破壞；水泥漿體系與地層的相互作用等。zms2007zms2007zms2007專家和學者的重大發現的意義專家和學者的重大發現的意義3. 這些發現為我們發展這些發現為我們發展 高溫高壓井固井技術高溫高壓井固井技術 防氣竄固井工藝技術防氣竄固井工藝技術 水泥漿設計和檢驗新技術水泥漿設計和檢驗新技術 特殊固井工藝技術特殊固井工藝技術 確立油井

33、百年大計始于固井的觀念而奠定了基礎。確立油井百年大計始于固井的觀念而奠定了基礎。zms2007zms2007zms2007四、鉆井和勘探的縱深發展四、鉆井和勘探的縱深發展 挑戰著固井作業難題挑戰著固井作業難題 挑戰著固井作業難題挑戰著固井作業難題1. 隨著井深的縱深發展和地區的差異，出現了高溫高壓隨著井深的縱深發展和地區的差異，出現了高溫高壓 深井固井難題；深井固井難題；2. 氣竄的復雜現象在鉆井、固井和完井過程都可能出氣竄的復雜現象在鉆井、固井和完井過程都可能出 已成為固井工藝的難題；已成為固井工藝的難題；3. 由于井況的復雜化水泥漿體系的設計成為固井的主要由于井況的復雜化水泥漿體系的設計成

34、為固井的主要 難題；難題；4. 由于地區的差異地層中大段、多套巖鹽層已成為固井由于地區的差異地層中大段、多套巖鹽層已成為固井 難題；難題；zms2007zms2007zms2007 挑戰著固井作業難題挑戰著固井作業難題5. 高壓鹽水層固井問題相當突出；高壓鹽水層固井問題相當突出；6. 窄壓力窗口（易漏易噴）井在很多的地層中存在已成窄壓力窗口（易漏易噴）井在很多的地層中存在已成 為的固井難題；為的固井難題；7. 高溫深井中尾管作業出現長封固段上下溫差超過高溫深井中尾管作業出現長封固段上下溫差超過30 已成為水泥漿設計難題；已成為水泥漿設計難題；8. 高含高含H2S、CO2 井對固井質量將有嚴重影

35、響，采取什井對固井質量將有嚴重影響，采取什 么對策，已成為固井難題。么對策，已成為固井難題。 等等。等等。zms2007zms2007zms2007發展新的固井技術體系發展新的固井技術體系1. 發展高溫高壓深井固井技術發展高溫高壓深井固井技術。開發新產品，突破高溫。開發新產品，突破高溫 高壓井作業中難度最大的高密度水泥漿不穩定問題。高壓井作業中難度最大的高密度水泥漿不穩定問題。 2. 發展氣層固井工藝技術發展氣層固井工藝技術。確立氣層固井防竄工藝核心。確立氣層固井防竄工藝核心 理論。最低限度地降低水泥結構滲透率，徹底解決氣理論。最低限度地降低水泥結構滲透率，徹底解決氣 竄問題，竄問題，3 . 創新水泥漿新的檢驗體系創新水泥漿新的檢驗體系。建立有利于施工安全、。建立有利于施工安全、 固井質量優良的水泥漿特殊檢驗體系。固井質量優良的水泥漿特殊檢驗體系。4. 對巖鹽層固井有新的方法對巖鹽層固井有新的方法。新型的水泥漿體系一舉解。新型的水泥漿體系一舉解 決鹽層固井作業兩大問題（可溶性和塑性移動）決鹽層固井作業兩大問題（可溶性和塑性移動） zms2007zms2007zms2007發展新的固井技術體系發展新的固井技術體系5. 創新非常規套管結構小間隙固井方法創新非常規套管結構小間隙固井