预防油气水窜槽的工程技术措施及效果分析-刘力春

指导教师评审意见毕业论文(设计)题目名称：预防油气水窜槽的工程技术措施及效果分析题目类型：毕业设计学生姓名：院(系)：石油工程学院专业班级：班指导教师：辅导教师：时间：201年月日至201年月日+VI目录毕业论文(设计)任务书 I毕业论文开题报告 Ⅲ指导教师评审意见 Ⅸ评阅教师评语 Ⅹ答辩记录及成绩评定 Ⅺ中文摘要 Ⅻ外文摘要 ⅩⅢ1前言 11.1本文研究的目的和意义 11.2国内外发展现状 21.3主要研究内容 41.4研究思路 42油气水窜槽机理及防窜水泥浆体系 52.1对于窜槽的几种理论机理 52.2防窜水泥浆体系 63现场应用防窜工程技术措施及效果分析 83.1反循环固井技术 83.2ECP管外封隔器技术 93.3双级注水泥技术 113.4其他工程技术措施 124总结与展望 164.1总结 164.2展望 17参考文献 18致谢 20I毕业论文(设计)任务书毕业论文(设计)任务书II院(系)石油工程专业石油工程班级学生姓名指导教师/职称毕业论文(设计)题目：预防油气水窜槽的工程技术措施及效果分析毕业论文(设计)起止时间：2013年04月01日～2013年06月13日毕业论文(设计)所需资料及原始数据(指导教师选定部分)3.1书籍：《固井技术基础》；《美国油井注水泥技术》；《钻井甲方手册》；《钻井工艺原理》；《钻井工程理论与技术》。3.2其它：CNKI数字图书馆，超星数字图书馆，万方数据库，维普资讯。毕业论文(设计)应完成的主要内容4.1查阅与防气窜有关的技术文献。Ⅱ开题报告II4.2阅读与防气窜相关的英语资料，并翻译。4.3写出《预防油气水窜槽的工程技术措施及效果分析》的开题报告。4.4研究油气田防气窜最新进展。4.5写论文。4.6制作PPT文件，准备答辩。4.7现场答辩。毕业论文(设计)的目标及具体要求5.1阅读前述书籍、杂志，自己查阅一些与题目相关的技术资料,要求阅读资料总数30种以上，并在参考文献中列出参考文献的来源。5.2阅读相关的英语资料不少于20万印刷符，并翻译不少于3千印刷字符的英文原文，两周内上交。5.3开题报告字数3000汉字以上，毕业设计时间安排以星期为单位，两星期内上交。5.4熟悉注水泥施工工艺。5.5绘制各油田防气窜方法表。5.6写出1.2万字以上的论文。5.7答辩准备：准备10分钟以上的答辩材料并作成十张以上的PPT幻灯片。5.8答辩要求：声音洪亮，表述清晰，有理有节，有问必答。完成毕业论文(设计)所需的条件及上机时数要求计算机上机学时120小时以上。))完成任务日期学生签)Ⅲ长江大学毕业论文开题报告题目名称预防油气水窜槽的工程技术措施及效果分析院(系)石油工程学院专业班级学生姓名指导教师辅导教师开题报告日期2日Ⅳ预防油气水窜槽的工程技术措施及效果分析学生：，石油工程学院指导教师：，石油工程学院1题目来源生产实际2研究的目的和意义窜槽是在注水泥过程中，由于水泥浆不能将环空中的钻井液完全替走，使环形空间局部出现未被水泥浆封固住的现象。窜槽会引起封固质量的下降，使套管失去水泥石的保护，受到岩石侧向变形的挤压，引起套管损坏；使水泥石中形成连通的通道，丧失封隔不同压力体系的地层的作用，使套管外冒油、气、水或使底下压力窜通。是一种常见的注水泥质量缺陷。研究的意义：一方面是在固井过程中，提高固井的质量，缩短固井日期，降低固井成本；另一方面避免发生窜槽所引起的影响，防止水泥浆滤液进入油气层孔隙后,与地层内流体不配伍造成油气层污染。3阅读的主要参考文献及资料名称[1]陈庭根，管志川.钻井工程理论与技术[M].东营：中国石油大学出版社，2006:1～283[2]国景星，王纪祥，张立强，李红男，王金友.油气田开发地质学[M].东营：中国石油大学出版社，2010:60～79Ⅴ[3]何耀春，赵洪星.石油工业概论[M].北京：石油工业出版社，2006:58～70[4]巢贵业，陈宇.固井环空气窜机理和防窜水泥浆体系及措施探讨[J].水泥工程，2006,04:1～4[5]丁士东，张卫东.国内外防气窜固井技术[J].石油钻探技术，2002,05:1～7[6]顾元武，王桂敏.防止水泥浆窜槽的技术措施[J].探矿工程，1996,6[7]韩福彬.庆深气田深层气井防气窜固井配套技术[J].天然气工业，2009,29:70～72[8]丁世东.国内外固井技术现状及发展趋势[J].钻井液与完井液，2002,05:8～10[9]杨建雄，杨保国，胡小兰.高温高压固井防气窜技术[J].江汉石油职工大学学报，2009，22[10]龚孝林.反循环固井技术解决特殊固井难题[J].西部探矿工程，2012,05：1～2[11]孔涛，赵建新，张宏军，马延风，王国清.ECP在完井固井工艺中的应用与分析[J].石油钻采工艺，2010,32:2～5[12]邓旭.套管外封隔器技术发展及应用[J].试采技术，2009,30:2～3[13]马玉斌.管外封隔器在复杂油气井固井中的应用[J].石油钻采工艺，2004,26：1～2[14]李宝贵，双级注水泥技术在低压易漏探井中的应用[J].新疆石油科技，2002，04:1～2[15]汪志利.锦州20-2区块固井技术应用[J].科学观察，2012,05:1～3[16]由保胜,王忠福,王震,吴广兴,贾付山.大庆深层气井防窜固井新技术[J].大庆石油地质与开发.2009,284国内外现状和发展趋势与研究的主攻方向4.1国内外现状固井后水泥浆环空发生气窜是当前固井工艺技术存在的难题之一。自20世纪60年代以来,国内外对固井后环空气窜机理、预测方法及防气窜技术方法进行了大量的系统研究,但还未能从根本上解决固井后环空气窜问题。近年来随着科学技术的不断创新及设备的更新，固井防气窜也取得了相当大的进展。技术人员对气窜的形成原因，影响因素，气窜的物理过程，预测方法及防气窜水泥浆体系做了大量工作，先后研发了膨胀水泥，延缓胶凝水泥，触变水泥，可压缩水泥，非渗透乳胶水泥等多种防窜水泥浆体系。Ⅵ80年代后期,Halliburton公司首先研究并应用微硅作为防气窜材料,用含有微硅的水泥浆体系在北海进行了100多井次防气窜固井作业,应用效果很好,同时也显著降低了水泥浆的总成本。近几年来,国外研究开发了廉价的防气窜材料——炭黑(颗粒直径0.001～0.5um)。室内试验表明,炭黑水泥浆具有良好的防气窜性能,而且在亚得里亚海的一口3500m井的<177.8mm套管固井中得到成功应用,没有发生环空气窜,水泥浆与套管及地层胶结质量良好。管外封隔器技术是指在相临的气层之间加套管外封隔器,在注水泥结束后膨胀套管封隔器,强制各气层分隔开。McMoRan公司在墨西哥湾Louisiana海滨的MississippiCanyon321区从1991年6月份以来,解决了8口井的气窜问题。Ⅵ近年来，我国在防气窜固井技术发展过程中取得了相当大的进展。1996年顾元威、王桂敏系统的阐述了发生窜槽的各种原因，并详细的给出了解决因为各种原因而发生气窜的技术措施。针对川东北地区气井目的层埋藏深、地层压力高、固井作业时易发生井漏和气窜等问题,进行了防气窜高密度水泥浆体系研究。应用紧密堆积和颗粒级配原理,使用微硅和铁矿粉进行顺拉级配,并优选了铁矿粉和“卫辉”的外加剂,配制出了高性能的高密度水泥浆体系。试验表明,该体系在较大温度范围内具有菜体沉降稳定性好、密度可调、游离水为零、流变性好、失水量小、强度高、稠化时间可调等特点,而且具有良好的防气窜性能。该高密度水泥菜体系已成功应用于川东北地区建深1井的高压气层的固井作业中。现场应用表明,该体系的流变性能、初始稠度、失水量、稠化时间、抗压强度等指标均能满足施工要求,固井质量合格,可进一步推广应用。4.2发展趋势与研究的主攻方向产生窜槽的原因主要是：1、因为顶替效率不高而造成水泥浆窜槽。2、水泥石与套管及水泥石与地层之间存在微空隙。其形成原因是由于水泥浆凝固时化学收缩或由于水泥浆自由水析出以及由于温度压力变化形成的(室内实验表明水泥石的体积收缩率可达到6%)。3、水泥浆失重。应对以上原因，尽管国内外早已开发出了一系列相应的防气窜水泥浆体系，但都还或多或少存在一些缺陷，如水泥浆性能较差、作用时间比较冗长、水泥浆体系不能应对各种复杂的地层情况。Ⅶ为此，实现固井过程的顺利进行，防止油气水窜槽，以及能够因对各种复杂的底层情况。针对以上情况，建议开展以下几方面的研究：(1)研制新型的防气窜水泥浆体系，新水泥浆体系要有良好的性能，包括流变性能良好，可调节水泥浆与钻井液密度之差。(2)实验以及现场运用各种新型技术，如已有的环空加压技术、管外封隔器技术和脉冲注水泥技术。(3)推广和应用新型设备，如大庆油田研制成功的环空气窜阻断工具。(4)在具体的地质条件下，选用合适的防窜水泥浆体系，结合现场适用的工程技术措施，达到最佳的防窜效果。5主要研究内容、需重点研究的关键问题及解决思路5.1主要研究内容(1)通过加深对注水泥施工过程的了解，研究油气水窜槽产生的原因，熟悉环空气窜的机理。(2)通过查询资料，了解已有各种水泥体系对于预防油气水窜槽的作用。(3)靠调节水泥的化学成分不能完全满足注水泥工艺要求，因此，就需要通过添加各种外加剂来调节水泥浆的性能。如加重剂、减轻剂等。了解外加剂在油气水窜槽上所具有的作用。(4)了解各油田现在已有的预防油气水窜槽的工程措施。(5)在具体的地质条件下，选用合适的防窜水泥浆体系，结合现场适用的工程技术措施，达到最佳的防窜效果。Ⅷ5.2需重点研究的关键问题通过对注水泥工艺过程的了解，对于油气水窜槽的原因要有一定的了解，虽然不能完全解决固井后环空气窜技术问题，但是要尽可能的避免。有关气窜的成因及防窜措施还必须进一步研究和探索。防气窜固井工艺技术取得了许多切实可行的研究成果，了解各种防气窜固井工艺在固井过程中的重要作用及其原理，了解各种工程措施在现场实施的具体过程及应用效果。在已有的各种防窜水泥浆体系下，在具体的地质条件下，该怎样选用合适的工程措施与相应的水泥浆体系。5.3解决思路首先要结合现有的固井防气窜资料，对有关气窜的成因及防窜措施进一步研究和探索。通过已有的防气窜工艺技术和水泥浆体系，给予有力的解决方法。再有就是研发应对特定地层的优秀的防气窜水泥浆体系，能应对复杂地层，降低成本，获得最大的经济和生态效益。将合适的工程措施与相对应的水泥浆体系结合来预防油气水窜槽，并通过现场实例来分析防窜效果。6完成毕业设计所必须具备的工作条件及解决办法完成毕业论文的研究需要一系列关于预防油气水窜槽的中外书籍、论文、期刊文献等。此外，还需要电脑及相关软件设施(office办公软件、石油大典等)，另外还要查阅相关的资料，对于不懂之处还要请教辅导老师。7工作的主要阶段、进度与时间安排本次毕业论文的时间安排如下：2013年3月31日～2013年4月16日完成此次毕业论文的开题报告2013年3月31日～2013年4月18日完成相关的英文翻译2013年4月13日～2013年5月31日完成此次毕业论文的初步撰写工作并交导师审阅修改，在这此期间查阅资料2013年6月初～2013年6月中旬行初稿的改正完善工作，并最终定稿送交学院2013年6月中旬毕业论文答辩8指导教师的审查意见已经具备开题条件，同意开始毕业设计指导教师：年月日ⅨⅨ评审老师长江大学毕业论文(设计)指导教师评审意见Ⅹ学生姓名专业班级毕业论文(设计)题目指导教师职称评审日期评审参考内容：毕业论文(设计)的研究内容、研究方法及研究结果，难度及工作量，质量和水平，存在的主要问题与不足。学生的学习态度和组织纪律，学生掌握基础和专业知识的情况，解决实际问题的能力，毕业论文(设计)是否完成规定任务，达到了学士学位论文的水平，是否同意参加答辩。评审意见：指导教师签名：评定成绩(百分制)：_______分Ⅹ长江大学毕业论文(设计)评阅教师评语学生姓名专业班级毕业论文(设计)题目评阅教师职称评阅日期评阅参考内容：毕业论文(设计)的研究内容、研究方法及研究结果，难度及工作量，质量和水平，存在的主要问题与不足。学生掌握基础和专业知识的情况，解决实际问题的能力，毕业论文(设计)是否完成规定任务，达到了学士学位论文的水平，是否同意参加答辩。评语：评阅教师签名：评定成绩(百分制)：_______分Ⅺ答辩记录及成绩评定长江大学毕业论文(设计)答辩记录及成绩评定学生姓名专业班级毕业论文(设计)题目答辩时间年月日～时答辩地点一、答辩小组组成答辩小组组长：成员：二、答辩记录摘要答辩小组提问(分条摘要列举)学生回答情况评判三、答辩小组对学生答辩成绩的评定(百分制)：_______分毕业论文(设计)最终成绩评定(依据指导教师评分、评阅教师评分、答辩小组评分和学校关于毕业论文(设计)评分的相关规定)等级(五级制)：_______答辩小组组长(签名)：秘书(签名)：年月日院(系)答辩委员会主任(签名)：院(系)(盖章)Ⅻ摘要预防油气水窜槽的工程技术措施及效果分析学生：石油工程学院指导教师：，石油工程学院［摘要］钻井过程中，水泥浆产生油气水窜槽是当前固井工艺技术存在的三大技术问题之一。固井后油气水窜槽将损坏储层，影响自然产能；对油气田开发后续作业造成不利影响；即使采用挤水泥等补救工艺也很难奏效。严重时将导致油气井的报废,资源浪费。自60年代以来，国内外对固井后油气水窜槽机理、预测方法及防窜技术方法进行了大量的系统研究。通过十几年在钻井现场及室内试验的不断探索研究，人们已经大体上了解了发生油气水窜槽的机理。针对油气水窜槽的原因，人们结合钻井现场的实际经验，研究出了许多预防油气水窜槽的工程技术措施，并结合各种防窜水泥浆体系。经过不断的现场试验，工程技术措施预防油气水窜槽效果明显。［关键词］油气水窜槽水泥浆体系工程技术措施防窜效果ⅩⅢEngineeringMeasuresToPreventOilAndGasWaterChannelingAndEffectAnalysisStudent:petroleumengineeringinstituteInstructsTeacher:petroleumengineeringinstituteAbstract：Intheprocessofdrilling,Produceoilandgaswaterchannelingcementslurryisthecementingtechnologythatoneofthethreemajortechnicalproblems.Oilandgaswaterchannelingaftercementingwilldamagereservoir,affectthenaturalproductioncapacity.Operationofoilandgasfielddevelopmentadverseeffectsonthesubsequent.Evenifusetheremedyprocesssuchassqueezeishardtowork.SeriouswhenscrapwillleadtotheoilandgasWellsandWasteofresources.Sincethe60s,athomeandabroadformechanismofoilandgaswaterchannelingaftercementing,channelingpreventiontechniqueofforecastingmethodandmethodofsystemresearch.Throughmorethantenyearsatthesceneofthedrillingandexplorationresearchonindoortest.Peoplehavegenerallyunderstandtheoccurrencemechanismofoilandgaswaterchanneling.Reasonfortheoilandgaswaterchanneling,Combiningwiththeexperienceofactualdrillingsite.Developedmanyoilandgaswaterchannelingpreventionengineeringmeasuresarecombinedwithvariousantichannelingcementslurrysystem.Throughcontinuousfieldtest,engineeringandtechnicalmeasurestopreventoilandgaschannelingwatereffectisobvious.Keywords：Oilandgaschannelingwater，Slurrysystem，Engineeringandtechnicalmeasures，Againsttheeffect前言第1页（共20页）1前言在石油勘探和油田开发的各项任务中，钻井起着十分重要的作用。诸如寻找和证实含油气构造、获得工业油流、探明以证实的含油气构造的含油气面积和储量，取得有关油田的地质资料和开发数据，最后将原有从地下取到地面上来等等，无一不是通过钻井来完成的。钻井是勘探与开采石油及天然气资源的一个重要环节，是勘探和开发石油的重要手段[1]。但是在钻井过程中总会遇到这样那样的问题，其中油气水窜槽就是其中比较常见、危害比较大的问题。固井后环空气窜是指在注水泥结束后由于水泥浆胶凝、水泥浆在由液态转化为固态过程中．水泥浆难以保持对气层的压力或由于水泥浆窜槽等原因造成水泥浆胶结质量不好，气层气体窜入水泥石基体或沿水泥与套管或水泥与井壁之间间隙中造成层间互窜甚至窜入井口。我国地质情况比较复杂，这对于钻井来说，是一个比较大的挑战。所以相对的油气资源埋藏情况也变的很复杂。我国的大庆、胜利、大港、克拉玛依等油田的储集层为碎屑岩储集层，碎屑岩储集空间按形态分为孔、缝、洞三大类；碳酸盐岩储集层在我国分布也极为广泛，主要有华北任丘油田、四川威远油田等油田，碳酸盐岩储集空间分为空隙、溶洞、裂缝三类。其他诸如岩浆岩、变质岩、泥质岩等特殊岩类的储集层在我国也有广泛的分布[2]。在此条件下，地下情况更变的复杂。例如有的油气藏埋藏地层比较浅，而有的则是在高温高压的很深的地层；低压、低渗地层，水层多的地层。因此在钻井过程中，需要考虑的情况很多。在不同的地质条件下，需要采取相对应的钻井方法。固井包括下套管和注水泥两个生产过程[3]。注水泥就是在地面上将水泥浆通过套管柱注入到井眼与套管柱之间的环形空间的过程。油气水窜槽就是发生在注水泥的过程中。因此详细了解注水泥的过程，知道注水泥的程序，对于如何预防油气水窜槽具有十分重要的意义。根据十几年的发展，各种工程技术措施层出不穷，这对于预防油气水窜槽，减少固井过程的意外伤害，有着极其深远的影响。1.1本文研究的目的和意义窜槽是在注水泥过程中，由于水泥浆不能将环空中的钻井液完全替走，使环形空间局部出现未被水泥浆封固住的现象。窜槽会引起封固质量的下降，使套管失去水泥石的保护，受到岩石侧向变形的挤压，引起套管损坏；使水泥石中形成预防油气水窜槽的工程措施及效果分析第2页（共20页）前言连通的通道，丧失封隔不同压力体系的地层的作用，使套管外冒油、气、水或使底下压力窜通。是一种常见的注水泥质量缺陷。固井如何防止油气水窜槽是固井中重要的技术难题，固井发生油气水窜槽直接影响到油气测试，生产及后续作业。固井后发生油气水窜槽将损坏储层，影响自然产能；对油气田开发后续作业造成不利影响，严重时将导致油气井报废，浪费资源；直接影响水泥石胶结强度；导致层间窜流,直接影响油气层的测试评价，污染油气层,降低油气采收率；对油田开发后续作业如注水、酸化压裂和分层开采等造成不利影响；严重时可在井口冒油、冒气，甚至造成固井后井喷事故，即使采用挤水泥等补救工艺也很难奏效[4]。经过十几年的发展，国内外对固井后环空气窜机理、预测方法及防气窜技术方法进行了大量的研究工作，取得了许多切实可行的研究成果。虽然还是不能从根本上解决固井后环空气窜技术问题，但是已经避免了一大部分的窜槽所带来的危害。面对复杂的底层情况，只要运用正确的工程措施，成功预防了油气水窜槽，不仅在固井过程中，提高了固井的质量，缩短固井日期，降低固井成本；而且还能避免发生窜槽所引起的影响，防止水泥浆滤液进入油气层孔隙后,与地层内流体不配伍造成油气层污染，从而造成更大的损失。1.2国内外发展现状固井后油气水窜槽是当前固井工艺技术存在的难题之一。自20世纪60年代以来,国内外对固井后油气水窜槽机理、预测方法及防窜技术方法进行了大量的系统研究,但还未能从根本上解决固井后油气水窜槽问题。近年来随着科学技术的不断创新及设备的更新，固井防窜也取得了相当大的进展。技术人员对窜槽的形成原因，影响因素，窜槽的物理过程，预测方法及防窜水泥浆体系做了大量工作，先后研发了膨胀水泥、延缓胶凝水泥、触变水泥、可压缩水泥、非渗透乳胶水泥等多种防窜水泥浆体系[5]。前言第3页（共20页）管外封隔器技术是指在相临的气层之间加套管外封隔器,在注水泥结束后膨胀套管封隔器,强制各气层分隔开，有效的解决的气窜问题。McMoRan公司在墨西哥湾Louisiana海滨的MississippiCanyon32区从1991年6月份以来,解决了8口井的气窜问题。80年代后期,Halliburton公司首先研究并应用微硅作为防气窜材料,用含有微硅的水泥浆体系在北海进行了100多井次防气窜固井作业,应用效果很好,同时也显著降低了水泥浆的总成本。近几年来,国外研究开发了廉价的防气窜材料——炭黑(颗粒直径0.001～0.5um)。室内试验表明,炭黑水泥浆具有良好的防气窜性能,而且在亚得里亚海的一口3500m井的<177.8mm套管固井中得到成功应用,没有发生环空气窜,水泥浆与套管及地层胶结质量良好。近年来，我国在防气窜固井技术发展过程中取得了相当大的进展[6]。1996年顾元威、王桂敏系统的阐述了发生窜槽的各种原因，并详细的给出了解决因为各种原因而发生气窜的技术措施。针对川东北地区气井目的层埋藏深、地层压力高、固井作业时易发生井漏和气窜等问题，进行了防气窜高密度水泥浆体系研究。应用紧密堆积和颗粒级配原理,使用微硅和铁矿粉进行顺拉级配，并优选了铁矿粉和“卫辉”的外加剂，配制出了高性能的高密度水泥浆体系。试验表明，该体系在较大温度范围内具有菜体沉降稳定性好、密度可调、游离水为零、流变性好、失水量小、强度高、稠化时间可调等特点，而且具有良好的防气窜性能。该高密度水泥菜体系已成功应用于川东北地区建深1井的高压气层的固井作业中,现场应用表明，该体系的流变性能、初始稠度、失水量、稠化时间、抗压强度等指标均能满足施工要求,固井质量合格，可进一步推广应用。针对浅井低温防气窜特点与难点，在防气窜基本条件指导下。2001年杨廷隽、刘绘新改进水泥浆体系，提高水泥浆在浅井条件下防气窜性能(低失水、低温早强、提高沉降稳定性、增大水泥浆对气体阻力、加强水泥环界面粘接)，有效地达到防气审目的。文章选用四川石油管理局川西北矿区常用外加剂与防气常剂配方，并考虑经济合理性，研制出浅井防气窜水泥浆体系，现场应用取得了明显的效果。预防油气水窜槽的工程措施及效果分析第4页（共20页）随着中国主力油田逐渐进入中后期开发，油气层埋藏深度、井底温度和压力以及目的层数也随之逐渐增加，在这种条件下更容易发生气窜，使水泥石胶结强度降低，影响固井质量。为了满足深井固井施工的要求，防止油、气、水窜发生，保证深井的固井质量。在调研了国内外研究成果的基础上，2007年，马永乾、徐依吉、王槐平、何英等人，研制出了一种适用于深井固井的抗高温水泥浆SDJR胶乳水泥浆。该水泥浆具有抗高温、低失水、防窜、流变性能良好和抗腐蚀等特点。注水泥过程中，利用紊流顶替可提高顶替效率，但排量过大会产生较大的环空流动阻力，造成环空动压力过大；此外，由于注人井内的各种流体密度不同(水泥浆密度往往大于井内钻井液密度),井内可能产生“U”型管效应,导致井内的实际流量大于泵入排量,进而导致过大的环空动压力,造成地层压裂漏失,引起井下复杂情况。因此,进行注水泥动态过程研究对于提高固井质量至关重要。2009年，黄志强通过对注水泥施工过程的动态分析,推导出任一时刻注水泥动态参数的计算模式,并开发了注水泥动态过程计算机模拟软件。应用注水泥动态过程模拟软件对江汉油田多口井进行了模拟计算。结果表明,误差较小,满足工程要求。大庆深层气井具有地温梯度高、封固段长、固井后环空易气窜、套管及水泥石腐蚀等技术难点[7]，在近年成功开发高效冲洗隔离液、DHL丁苯胶乳抗高温防窜水泥浆体系、套管及水泥石防腐技术的基础上，针对环空气窜开展了“庆深气田防气窜固井技术研究”等重大新技术科研攻关，开发了抗高温微膨、增韧防气窜水泥浆体系和环空气窜阻断工具，并优化了固井施工工艺，发展了大庆油田深层气井固井技术，取得了良好效果。并且成功的研制环空气窜阻断工具，该气窜阻断工具结构合理、循环阻力小、耐高温，有助于提高水泥胶结质量，降低了固井后环空油气上窜到地面的几率。油气水窜槽机理及防窜水泥浆体系第5页（共20页）1.3主要研究内容(1)通过加深对注水泥施工过程的了解，研究油气水窜槽产生的原因，熟悉环空气窜的机理。(2)通过查询资料，了解已有各种水泥体系对于预防油气水窜槽的作用。(3)靠调节水泥的化学成分不能完全满足注水泥工艺要求，因此，就需要通过添加各种外加剂来调节水泥浆的性能。如加重剂、减轻剂等。了解外加剂在油气水窜槽上所具有的作用。(4)了解各油田现在已有的预防油气水窜槽的工程措施。1.4研究思路首先要结合现有的固井防气窜资料，对有关气窜的成因及防窜措施进一步研究和探索。通过已有的防气窜工艺技术和水泥浆体系，给予有力的解决方法。再有就是研发应对特定地层的优秀的防气窜水泥浆体系，能应对复杂地层，降低成本，获得最大的经济和生态效益。将合适的工程措施与相对应的水泥浆体系结合来预防油气水窜槽，并通过现场实例来分析防窜效果。2油气水窜槽机理及防窜水泥浆体系2.1对于窜槽的几种理论机理2.1.1“桥堵”理论水泥浆进入环空后[8]，由于水泥浆不断地向地层失水，造成其水灰比急剧下降，改变了水泥浆的原有性能，同时在井壁上形成泥饼，使井径缩小、直至井径完全被堵塞，导致水泥浆静压传递受阻,使作用在地层有效的液柱压力小于地层孔隙压压力而发生窜槽。预防油气水窜槽的工程措施及效果分析第6页（共20页）2.1.2“水泥浆胶凝失重”理论水泥浆进入环空静止后，水泥浆内部开始形成静胶凝强度，随着胶凝结构逐渐形成，环空静液柱压力逐渐降低，水泥颗粒逐渐形成网架结构，水泥浆稠度增加，气窜阻力(包括水泥浆结构自身阻力及聚合物提供的附加阻力)相应增大，如果此时环空静液柱压力与气窜阻力叠加之和水大于地层压力则不会发生气窜，否则必将发生窜槽。环空水泥浆进入过渡状态后期至终凝，由于环空水泥浆柱继续失重，直至环空静液柱压力为0甚至为负值。同时高分子量聚合物由于自由水的减少逐渐析出，也就逐渐失去提供附加气窜阻力的能力，环空水泥浆只有依赖自身的胶凝结构阻止窜槽。此时是窜槽易发生时期。2.1.3“界面胶结”理论由于界面胶接不好而发生窜槽，主要原因是由于泥饼的存在和顶替效率低，导致水泥石界面与地层胶结不好而引起的。2.1.4“微裂缝-微环隙”理论微裂缝是在水泥环与地层之间或水泥环内产生的微小通道，而微环隙是由于水泥环不能很好地与套管胶结造成的。该理论认为环空存在微裂缝-微环隙是引起窜槽的根本原因，界面胶接不良的本质是由于水泥水化产生的微裂缝-微环隙。微裂缝-微环隙形成的主要原因是水泥柱的体积收缩、泥饼的存在、毛细管作用、水泥浆初凝阶段水的凝聚、井内热应力及静液柱压力等[9]。第6页（共19页）+油气水窜槽机理及防窜水泥浆体系2.2防窜水泥浆体系针对窜槽机理的研究，国内外开发了多种水泥浆添加剂和水泥浆体系，应用比较普遍和具有代表性的水泥浆体系主要有以下几种：油气水窜槽机理及防窜水泥浆体系第7页（共20页）2.2.1锁水抗窜水泥浆体系它是由速凝剂、膨胀剂、抗渗透剂、减阻剂、消泡剂等外加剂复配而成，主要含有水溶性的有机醇胺化合物，能生成络合物，在水泥浆颗粒上形成许多可溶性的区间，使水泥熟料中的C3A和C4AF水化速度加快，使水泥浆胶凝强度发展迅速。还含有钙、铝等化合物，在水泥中发生反应生成柱状的和针状的硫铝酸钙。其固相体积比反应前增加1.22-1.75倍，而且这种柱状的和针状晶体首先向阻力小的孔隙中生长，形成致密的水泥石结构，当空隙天充满后，便挤压井壁和套管壁，提高水泥界面的胶结质量。2.2.2直角稠化水泥浆体系它是由速凝剂、膨胀剂、减阻剂等添加剂组成。水化由水泥的颗粒表面向深部发展，胶态粒子大量增加，晶体开始互相连接，逐渐絮凝成凝胶结构，水泥将失去流动性。也就是其静胶凝强度为48～240Pa时,属于由液态向固态转化期,水泥浆逐步失去传递液柱压力的能力,此时最易发生气窜。而直角稠化水泥浆体系中的促凝剂能加速Ca(OH)2和C-S-H凝胶的生成速度，其加速机理是OH-1从外界较快的扩散进入富含Ca2+离子的溶液中，在其内部相互作用下，加速了Ca(OH)2的沉降和CaSiO3的分解，同时又是Ca(OH)2的沉降物和CaSiO3的分解物之间发生胶联，就生成能抑制水泥浆中流出或流入的胶结层，这个胶结层的胶凝强度足以阻挡住最初企图侵入水泥环的地层水，致使后面的地层水随着胶凝强度的迅速增加而更难侵入环空。2.2.3触变水泥浆体系主要由硅酸钠、氯化钠和氢氧化钠组成的低密度水泥浆，用CMC加氢氧化锆也可组成触变水泥浆体系，触变水泥浆体系在静止时能够很快形成较高的胶凝强度，阻止环空气窜的发生，而搅动时又能变稀，恢复其流动性，即所谓的剪切稀释特性。触变水泥浆体系的作用机理为：水泥浆顶替到位后，能够迅速形成大于240Pa的静胶凝强度，有效缩短水泥浆由液态转化了固态的过渡时间，减少发生环空气窜的几率。2.2.4非渗透水泥浆体系非渗透防气窜水泥浆体系是80年代以来发展起来的,且已得到了较快的发展。其作用机理为:通过添加高分子聚合物或微细材料,利用化学交联剂的交联反应或利用微细材料充填作用形成不渗透膜,增加气体在水泥浆中的侵入和运移阻力。非渗透水泥大致可分为两种类型:一是加入胶乳聚合物、阳离子表面活性剂等；二是加入微细材料，常用的有微硅、炭黑等。预防油气水窜槽的工程措施及效果分析2.2.5消除微环隙、微裂缝水泥浆体系TalabaniS等人提出消除微环隙、微裂缝的措施是在固井水泥浆中添加海绵铁及合成橡胶粉。海绵铁在京的高温下具有较高的磁性，可消除水泥环与套管间的微环隙并形成良好的胶结。合成橡胶粉颗粒一方面可以充填水泥体内的微裂缝，降低其渗透率；另一方面可产生较大的膨胀作用，它不仅可以补偿水泥的体积收缩，并且能密实泥饼，甚至将泥饼挤压入地层，使水泥浆与地层形成很好的胶结，改善过渡状态后期的环空封固状态，另外该体系水泥浆的早强性能缩短了过渡状态的时间。预防油气水窜槽的工程措施及效果分析第8页（共20页）2.2.6延迟胶凝水泥浆体系延缓胶凝水泥浆是指在水泥浆顶替到环空初期能够较长时间地保持液态，以传递液柱压力，维持对气层的压力。当水泥浆水化后能够迅速形成较高的胶凝强度，尽可能减少水泥浆由液态转化为固态的过渡时间，从而大大降低了发生环空气窜或气侵的几率[10]。除了以上几种水泥浆体系外，目前还有充气水泥浆体系、泡沫水泥浆体系、泥浆转化水泥浆体系、短侯凝水泥浆体系等等。3现场应用防窜工程技术措施及效果分析3.1反循环固井技术3.1.1技术简介反循环固井技术[11]，就是建立一个循环通道，从环空注入水泥浆从套管内返出钻井液，直接让水泥浆停留在环空来达到封固目的，在过去的固井实践中，反循环固井技术应用较少，但随着钻井完井工艺技术的提高，实际生产过程中遇到的难题以及节约成本的需要，反循环固井工艺结合先进的固井工具和水泥浆技术。第9页（共19页）现场应用防窜工程技术措施及效果分析3.1.2技术优势相对于传统正循环固井来说，在相同的排量下，反循环固井更容易达到较好的顶替效果，反循环时钻井环空留下的岩屑颗粒更容易下沉至井底或被携带至套管内；而正循环正好相反，井底岩屑颗粒被携带至环空而且要驱替干净需克服更大的阻力。而且环空反循环压力更低，可以采用较大排量进行循环，提高对井壁的冲刷效率。固井施工前，在正反循环钻井液过程中反复改变钻井液流动方向，也有利于清除泥饼及岩屑。反循环固井时，水泥浆不需要经过套管内的流动，减少了水泥浆与井液的接触混合，提高了顶替效率，有效的预防了油气水窜槽当然。当然优质的井眼条件、良好的钻井液性能、高效隔离液的使用、优化的水泥性能也相当重要。3.1.3应用实例TZXX水平井基本资料(1)基本数据：完钻井深：4005mm，造斜点：3299.58m，A点斜深/垂深：3727.51m／3595.12m，上层套管244.5mm，套管下深3250.13m。(2)钻井液体系及性能：密度1.24g/cm。，粘度52s，初切3Pa，终切5Pa(3)管窜结构：Φ139.7mm引鞋(4003.1lm)+Φ139.7mm筛管24根+Φ139.7mm套管1根+盲板+Φ139.7mm套管1根+盲板+Φ139.7mm管外封隔器2(3719.18m)+液压式分级箍1只(3713.31m)+Φ139.7mm套管38根+变径(Φ139.7mm×Φ177.8mm)套管串至井口。现场应用防窜工程技术措施及效果分析第9页（共20页）+(4)现场反循环固井程序：从套管头处接地面管线，井口接旋塞及回收钻井液管线；注冲洗型前置液7m。，配注纤维堵漏浆25m3，密度1．25g/cm3，注水泥浆40m3，密度1.25g/m3，替清水1m3，关井口闸门，关套管头闸门；关井候凝24h，累计候凝48h后探塞。(5)效果分析：本次固井整个施工过程中无漏失，无窜槽。说明使用反循环固井工艺，配合使用管外封隔器以及超低密度水泥浆，可以减少漏失，避免油气水发生窜槽，减少了水泥浆对油气层的污染，达到保护了油气层目的。3.2ECP管外封隔器技术3.2.1技术简介套管外封隔器是一种与套管连接，用来封隔套管与井壁间环形空间的井下工具，可有效封隔油气水层，预防油气水窜槽。进行有选择性的开采或者封堵某一层段，保证套管外环空的密封。套管外封隔器可显著提高固井质量，有效进行层间封隔，减少窜槽的发生概率，保护或减少油层污染，为提高原油采收率和开采效率提供了保障[12]。预防油气水窜槽的工程措施及效果分析第10页（共20页）3.2.2技术原理根据地质要求将其下入所需层位[13]，准确到位后开泵并小排量憋压，达到一定开启压力时开启阀的销钉剪断，高压流体介质打开单流阀，经关闭阀进入胶筒的膨胀腔内。在压力作用下封隔器膨胀变形与井壁紧密接触形成密封，实现封闭和分隔环形空间。当膨胀腔内的压力达到定值时，关闭阀的销钉剪断，回压推动关闭阀将进液孔堵死。此时套管内压力的变化不会对管外封隔器胶筒膨胀腔产生影响，胶筒外表面紧密作用在相应的井壁上，对井壁产生足够大的径向压力，实现安全坐封。管外封隔器可单独使用，也可配合其它工具，实现不同目的井下封隔，能保证注水泥的完整性，保护油气层，预防油气水窜槽，提高固井质量，简化工艺，降低固井成本。3.2.3应用实例中原油田是个复杂断块油气田[14]，在同一口井中异常高、低压并存，对固井技术的要求很高，而随着油田开发的深人进行，注采比越来越大，地下压力系统越来越难以掌握，使得固井时面临越来越多的井漏、压稳很难兼顾和油气水窜槽频发的局面。中原油田使用的封隔器为水力膨胀式结构，采用高钢级、高壁厚套管为中心管，直接与套管串连接，不改变管串通径，对改善和提高油气井固井质量具有明显作用。目前，在中原油田主要应用于漏失井、返水井、高压井、漏涌并存井等复杂井的油层固井。经现场应用，固井质量大幅度地提高，封隔器在各种复杂井固井的使用比例见表1。表1封隔器在各种复杂井固井的使用比例复杂井类使用比例％漏失井24返水井11高压井46漏涌并存井19现场应用防窜工程技术措施及效果分析第11页（共20页）漏失井的应用如中原油田濮85-17井，完钻井深3450m，钻井液密度1.54g/cm，技术套管下深1505m，油顶2720m，油底3404m，在钻到井深2899m后发生多次井漏(钻井液密度1.42～1.54g/cm3)，分析认为漏失层位于2899m。为防止固井井漏而发生油气水窜槽，在套管串的2840m处加此而已只封隔器。固井时采取小排量注替(≤1.2m3/min)，先注低密度水泥(1.58g/cm3)林D1级25t，再注高密度水泥夹江D级67.5t(原浆42.5t，稠化时问280min，促凝25t，稠化时间97min)，用涡轮流量计计量替浆量，在替浆剩6.5m时发生井漏，只进不出，1.5m左右随即返出正常，在碰压前2m时用水泥车替浆，碰压后憋到21MPa，观察压力5min不降后放压。48h后电测固井质量，被评为优质，没有发生油气水窜槽。高压井的应用第11页（共19页）+此类井的封隔器安放在高压层的顶部。如中原油田文79-187井，完钻井深3284m，技术套管下深1359m，油顶2854m，油底3234m，在钻至2870m时发生严重油气侵，经过多次压井，钻井液密度由1.39g/cm3，加重到完钻时的1.91g/cm3，在完井电测过程中由于有后效而加重到下套管时的1.97g/cm3。地层压力系数高，技术套管下深浅，除了下封隔器外无其它措施可保证压稳。选井径规则处在井深2990m处的套管串中加1只封隔器。注夹江D级水泥90t：密度1.97cm，长段70t，稠化时间253min．短段20t，稠化时间108min；替浆剩最后2m时水泥车碰压到20MPa，稳压5min压力不降。44h后测井，无窜槽现象，固井质量优质。3.3双级注水泥技术3.3.1技术作业方式采用正规非连续式分级注水泥方法。第一级水泥返深至双级箍，一级胶塞碰压后，从井口放压确认浮箍浮鞋工作可靠，水泥不回流，投入开孔器。待开孔器到位后按双级箍设计的开孔压力附加2MPa压力开孔并循环洗井直到双级箍以上水泥浆全部返出井口。待第一级水泥浆的稠化时间或初凝时间到了以后准备第二级注水泥作业[15]。预防油气水窜槽的工程措施及效果分析第12页（共20页）3.3.2应用实例以新疆油田陆梁油田陆9井区为例。大概的主要技术措施：(1)在水泥封固段内下足够数量的套管扶正器，保证套管的居中度大于67％。(2)严格控制套管人井速度，特别是套管进入裸眼后速度控制在每根50-60s，防止压力激动造成井漏。(3)套管下完后，用钻井时的排量由小到大充分循环洗井2周，将泥浆中的“后效”彻底排尽。(4)用温度计实测两级封固段的循环温度，并按实测温度做水泥浆性能试验。(5)采用过渡罐的方式批量混配水泥浆，确保水泥浆密度的均匀性。(6)现场配灰、配液、配水泥浆要严格按化验室提供的配方进行操作。确保水泥、微珠、微硅加量与配方一致，混合均匀。固井水的配制要保证各种药品的加量和加入顺序与配方一致且要进行充分的循环。(7)为提高顶替效率，根据钻井液与水泥浆、顶替流态选用密度1.03g/cm3，低粘紊流型冲洗液10m3。3.3.3效果分析双级注水泥固井技术与超低密度水泥浆解决低压易漏长封固段固井，解决了地层状况下的油气水窜槽情况，提高固井质量。3.4其他工程技术措施3.4.1震动注水泥技术震动注水泥固井技术是目前比较先进的防气窜固井技术[16]，即在注水泥、顶替和候凝过程中，采用机械振动、液压或空气脉冲、水力冲击等手段，产生振动波作用于套管、钻井液和水泥浆来提高固井质量的一项新技术。前苏联和美国已成功地使用了这项技术，国内在这一领域的系统研究才刚刚起步。现场应用防窜工程技术措施及效果分析第13页（共20页）在注水泥的顶替阶段活动套管，尤其是转动套管，对于提高顶替效率，将死区钻井液驱走是十分有帮助的。活动套管时，由于摩擦阻力的存在，会使钻井液与套管一起运动，是钻井液获得一个牵引力。这个力是死区的钻井液获得一定的流动速度，帮助水泥浆替走该区的钻井液。通常转动套管要使用专门的设备，工艺比较困难。此时采用上下活动套管的方法，也有一定的效果。(a)(b)(c)图1旋转套管提高顶替效率示意图旋转套管提高顶替效率示意图(a)套管不动(b)套管开始转动(c)钻井液将被替完3.4.2平衡压力固井工艺技术平衡压力固井可以理解为注替水泥浆过程产生的环空总压力(静液柱压力加流动阻力)应小于最薄弱地层的破裂压力，驱替水泥浆到设计位置后以及在凝固失重条件下其静液柱压力梯度值大于地层孔隙压力梯度值[17]。预防油气水窜槽的工程措施及效果分析第14页（共20页）平衡压力固井工艺技术核心是“高效顶替、整体压力平衡”。通过对固井施工方案的优化设计，在满足环空封固质量和尽量减小对产层污染的前提下，使整个注替过程中保持环空的动液柱压力与地层破裂压力的平衡，保证在整个施工过程中不漏、不窜；在水泥浆候凝过程中保持环空的静液柱压力和气窜阻力之和与地层孔隙压力的平衡，并获得良好的顶替效率，实现良好的防窜槽效果及优质固井。以塔和油田为例，应用此技术的主要技术措施[18]：(1)下套管前用原井钻井液进行地层承压试验，承压值为替浆即将结束时环空增加的动液柱压力，一般为8∽12MPa。(2)在水泥浆中加入适当比例的微硅、膨胀剂、硅粉，使浆体具有微膨胀、微触变特性，并有一定的防漏失作用，针对TP、12区等易漏井效果明显。(3)对于含二叠系等易漏地层的井，领浆采用密度1.50g/cm3的低密度水泥浆，降低环空液柱压力，降低漏失风险。(4)在主要目的层和扩径井段加入树脂旋流扶正器，改变流体经过时的流型，提高顶替效率。(5)注入新配抗钙化钻井液10m3，替浆结束后井底静液柱当量密度1.70g/cm3，尾浆失重后井底压稳当量密度1.59g/cm3(固井前钻井液密度1.57g/cm3)，能够实现压稳。在整个施工过程中，水泥浆顶替效果不错，没有发生油气水窜槽现象，效果明显。3.4.3环空加压技术在注水泥作业结束后，关井候凝。候凝时井口环空加压以弥补水泥浆失重引起的压力降。通过在环空加一定的压力(现场加压的值一般为2～3MPa)，保证环空中的液柱压力大于气层压力，预防或降低水泥浆失重发生的概率，达到防气窜的目的。3.4.4扶正器的应用扶正器原理扶正器随套管下井时，弹性片由系在其上的钢带压平、固定在一起，钢带由一个锁定装置控制。在套管下入井后，利用压差式锁定装置将钢带打开，扶正器释放开弹簧弓形片，产生充足的回复力，起到扶正的效果[19]。三种典型使用的套管扶正器，有常规使用弹簧片式扶正器，带有紊流导向板及刚性扶正器，后者主要用于较大斜度井段。现场应用防窜工程技术措施及效果分析第15页（共20页）在井斜角或方位角有较大变化的井段，大量采用套管扶正器是改善居中程度的有效措施，扶正器可以使套管不居中的程度有所减缓，尤其是在斜井段更应该大量使用套管扶正器。在一般井中，由于井斜角、方位角变化不太剧烈，可采用弹性扶正器。在斜井段及井斜角变化很大的井段，应采用刚性扶正器。一般是每根套管上至少有一个扶正器。刚性刚性弹性图2套管扶正器3.4.5调整水泥浆性能在固井注水泥过程中，通过添加外加剂，加大水泥浆与钻井液的密度差，使钻井液获得一个浮力，促使其漂浮在水泥浆之上，被顶替走。采用优良的前置液体，加强钻井液与水泥浆的隔离及冲洗井壁的效果。使用冲洗液可稀释钻井液，使之易于替走。注水泥时使用前置液冲蚀泥饼，使用套管外封隔器进行层间的机械封隔，套管粘砂提高水泥与套管的胶结强度，控制套管内压变化防止微环隙产生，使用膨胀水泥提高水泥与套管、水泥与地层的胶结强度。对于防窜槽具有十分重要的作用。3.4.6使用双凝水泥技术

井内要封隔的水泥段较长时,为了防止窜槽,可在水泥柱各段范围内添加不同的外加剂以调节水泥浆的凝固时间,使水泥浆从下到上逐渐凝固。常采用的是两凝水泥。当下部速凝段处于危险状态时,上部缓凝段仍保持较高的静液压力;而缓凝段降至水柱压力时,下部速凝段早已凝固,从而防止窜槽。该措施可行,所带来的不便之处是水泥浆体系稍微复杂一点,有时更大的不便不是水泥浆体系的实现而是现场施工不便。预防油气水窜槽的工程措施及效果分析第16页（共20页）3.4.7清除泥饼、改善水泥浆在井下的胶结环境以百色油田为例[20]。百色油田地层分散严重，导致钻井液中存在着大量的无用固相，并且它们的粒径小。常规的固控设备难以将其消除。在钻井过程中这些细颗粒参与泥饼的形成，使水泥浆与地层和水泥浆与套管之间不能直接胶结，严重时会产生油气水窜槽。以往机械消除法或其它一些常规冲洗液冲洗法，只能对泥饼表面起作用，无法彻底清除泥饼。为此，引入了泥饼破坏剂。它是一种含亲油和亲水基团的“双亲”表面活性剂，能够很快地溶解于水溶液及水基钻井液中。在清水或钻井液中加入不同量的泥饼破坏剂配成新型的冲洗液，并加以大量的低密度水泥浆前置液。泥饼破坏剂能有效地清除附在套管壁和井壁上的泥饼，改善水泥浆的胶结环境，使简接胶结变为直接胶结，提高了界面胶结质量。3.4.8地层压力平衡工具地层压力平衡工具与套管外封隔器联合使用[21]，将工具和封隔器作为套管串的组成部分下至井内预定位置，固井施工时，替泥浆之前的所有工序与一次注水泥固井相同。当替泥浆胶塞到达本工具的内滑套时，出现碰压现象。然后用泵车进行蹩压，当压力达到套管外封隔器的施工剪销压力时，封隔器打开，胶筒膨胀，当确认封隔器已处于锁紧状态后，继续蹩压，剪断地层压力平衡固井工具的剪销，推动内滑套下行，将工具到浮箍之间的液体被压入环空，使环空压力升高。在水泥凝固过程中，压稳地层使环空水泥浆真正形成自身的水泥石强度及与套管和井壁形成牢固的胶结性能，从而达到在水泥石强度提高的同时，也防止了油气水的窜槽。4总结与展望总结与展望第17页（共20页）总结与展望4.1总结在钻井过程中，发生油气水窜槽。窜槽不仅会引起封固质量的下降，使套管失去水泥石的保护，受到岩石侧向变形的挤压，引起套管损坏；使水泥石中形成连通的通道，丧失封隔不同压力体系的地层的作用，使套管外冒油、气、水或使底下压力窜通。而且还损坏储层,影响自然产能；对油气田开发后续作业造成不利影响，严重时将导致油气井报废，浪费资源；直接影响水泥石胶结强度；导致层间窜流，直接影响油气层的测试评价，污染油气层,降低油气采收率；对油田开发后续作业如注水、酸化压裂和分层开采等造成不利影响；严重时可在井口冒油、冒气，甚至造成固井后井喷事故，即使采用挤水泥等补救工艺也很难奏效。经过十几年的发展，国内外对固井后环空气窜机理、预测方法及防气窜技术方法进行了大量的研究工作，取得了许多切实可行的研究成果。虽然还是不能从根本上解决固井后环空气窜技术问题，但是已经避免了一大部分的窜槽所带来的危害。预防油气水窜槽的工程措施及效果分析第18页（共20页）面对各种复杂的地质条件，国内外的专家，通过十几年不断的努力，已经研发了各种适应不同地层情况的水泥浆体系。如高温高压、浅层低温和各种压力体系相互穿插等。在研究水泥浆体系的同时，为了预防油气水窜槽，提高固井质量。专家们结合钻井现场的实际情况，有制定出了不同的工程技术措施。如环空加压技术、管外封隔器技术和震动注水泥技术等。所以面对复杂的地层情况，只要运用正确的工程措施，结合给定的水泥浆体系，成功预防了油气水窜槽。这不仅在固井过程中，提高了固井的质量，缩短固井日期，降低固井成本；而且还能避免发生窜槽所引起的影响，防止水泥浆滤液进入油气层孔隙后，与地层内流体不配伍造成油气层污染，避免造成更大的损失。4.2展望了解了钻井过程中油气水窜槽发生的机理和危害。为了预防窜槽的发生，就要采取合适的措施来应对。结合现在正在应用的防窜措施，开展以下几方面的研