固井质量问题与原因分析报告

技

术

交

流固井

质

量

问

题及其

原

因分

析2

0

0

1

0

年

8

月1、

概

述2、环空

窜流

的类

型及成

因3、

固井质量影响因素分析4、

固井系统工程设计理念5、单项技术6、

常见固井质量问题及其原因下午5时14分主

要

内

容2固

井

，

就

是

在

钻

井

作

业

钻

达

一

定的

井

深

以

后

，

在

井

眼

中

下

入

套

管

，

把

水

泥

浆

注

入

到

套

管

外

环

形

空

间

(

简

称

环

空

)

某

预

定

位

置

，

并

使

其

在

预

定

时

间

内

迅

速

硬

化

、

凝

结

，

与

地

层

、

套

管

良

好

胶

结

，

形

成

优

质

、

完

整

、

具

有

良好

层

间

封

隔

能

力

的

水

泥

环

，

进

而

密

封环、实现层间封隔的工艺过程。一、概

述固井目的：钻

井：

封隔

井

下

复

杂

情

况

，

如

塑

性

盐

层

、

高压水层、大段泥页岩以及疏松破碎带等，为泥浆

循环提供良好的井眼通道，

为顺利进行后续钻井

作业奠定基础，

从而防止井眼失稳，减少井下复杂

和

事

故，

以

缩

短

建

井

周

期，降

低

油

气

勘

探

开

发成本。下午5时14分4一、概

述固井目的：完井：提供良好的井眼条件。只有层间封隔良好的井眼，才能实施分层

作业，如分层测

试

等；

才能

实

施

酸

化、压

裂

等

强

化开采措

施；才能

根

据

油田长期

开

发的需

要

选用

适宜的开采

方

式，如

分

层

开

采、

分

组

开

采

等

。下午5时14分

5一

、概

述固井目的：开发：①提供良好的油气流通道；

②防止油气资源散失而提高采收率；③防止油气藏能量散失而

延长自喷生产时间，降低油气生产成本；

④防止套

管外油、气、水互窜而影响油气井的正常生产，并

节约修井费用；

⑤支撑、保护套管，防止套管因受

力或

受

地

层

流

体

腐

蚀

而

损

坏，

确

保

油

气

井

寿

命

满

足

油田长期

开

发的需

要；

⑥

便

于实

施

压

裂

、

酸

化

、

分层

注

水、

分

层

开

采

等强

化

开

采

措

施

等

。下午5时14分

6、

概述固井的特点●

一

次

性

工

程

，

如

果

固

井

质

量

不

好

，

或

出

现

固

井

事

故

，

难以补救，且补救费用高；●

隐蔽工程，主要流程在井下，施工时不能直接观察，●

施工时间短。●

受多种因素的综合影响；●

费用高，花钱多；●

承前启后，钻井-采油；下午5时14分

7层

间

封

隔

失

败

的

后

果环空窜流：

在

注

水

泥

作

业

后，由于水

泥

浆

体系设计不合理，或固井工程设计不合理，或注水泥施工操作不合理，水泥浆未能完全充满待封固的环形空间，或未能形成优质、完整的水泥环，或未与欲封固井段的地层、套管良好胶结，不能在油气井正常生产寿命期间有效密封环空而导致井口冒油、气、

水，或油、气、水在地下层间互窜的现象。下午5时14分8①套管；

②环空窜流通道；

③高压层；

④低压层；层间封隔失败的后果：环空窜流地下窜流隐

蔽窜

至

地

面

明

显环

空

窜

流

的

危

害台H6-1井339.7

mm表层套管固完井候凝时，

北东方向约250米冒气水后目前情况表

层套管固并难题，低温早强防审

因难●生产套管固井难题：防窜防漏、提高第一界面脏结质量下午5时14分台6-7井273mm表层套管固

完井候凝时，地表窜出盐水和水溶气10环

空

窜

流

的

危

害美

国11下午5时14分下午5时14分

12环

空

窜

流

的

危

害下午5时14分

13环

空

窜

流

的

危

害一

、概

述环

空

窜

流

的

危

害

：钻

井：由

于

不能

有效

封

隔

井

下的

复

杂

地

层

，

将影响后续钻井作业的顺利进行，

从而影响油气井的

建井周期和建井成本，甚至影响整个区块的勘探、开发进程。完井：由于地层之间未能得到良好的层间封隔，将无法根据油田长期开发的需要，进行分层测试、分层开采等分层作业。下午5时14分

14一

、概

述环

空

窜

流

的

危

害

：开发：

①

难以

进行

分

层

测

试、

分

层

开

采

或

分组开

采

等

措

施，

致

使

部

分

储

量

难以动

用，

不

利

于提高

产

量

和

采收

率；

②

油

气

藏

本

身的能

量、

资

源将

通过

窜

流

通

道

散

失，

不

利

于

提

高

产

量

和

采

收

率

；③高

压

地

层水

将

通

过窜

流

通

道

进

入

油

气

藏，

影

响油气资

源

在

地

下

分

布、

运

移，

甚

至

对

油

气

藏

造

成严

重

的

破

坏

，

如

油

气

层

水

淹

。下午5时14分

15一

、概

述环

空

窜

流

的

危

害

：开

发：

④

酸

液、

压

裂

液

等

注

入

流

体

通

过

窜

流

通道进入非目的层，将降低增产措施的实施效果，

同时，

注

入

流

体

乱窜

将

使

波

及

地区的

地

层

压

力

发

生

变

化，从

而

影

响

油

气田的

正

常

生

产

及

合

理

开

发，

甚

至

造

成

严

重

事

故，

如断

块

复

活

导

致

套

管

成

片

地

被

破

坏

；

⑤套

管

得

不

到

水

泥

环的良

好

保

护，易

被

地

层

流

体

、注

入

流

体

腐

蚀

损

坏，

从

而

影响

油

气

井的

正

常

生

产

，甚

至

无

法

满

足

油

田

长

期

开

发

的

需

要

。下午5时14分

16一

、概

述固

井

质

量

要

求

：不论是钻井、完井还是开发，对固井质量的要求，都可以归结为：套管：

有足够的强度，能承受井下多种外力的

作用，

耐

腐

蚀、

不

断、

不

裂

、

不

变

形

。水

泥

环：良好的层间封

隔，不

出现环空窜流。可根据层间封隔效果判定固井质量的原因。下午5时14分

17环空窜流的形态及其成因固井的主要目的是层间封隔，

一旦出现环空窜流，就表明层间封隔失败，因此，要实现固井

的目的，必须有效防止环空窜流。环空

窜

流

是

一

个

非

常

复

杂的

物

理、

化

学

作

用过

程，

影响因

素多，

且

各

因

素

之

间

相

互

影

响

、

相

互制约；既可由某些因素单独作用形成，也可由

某

些因

素

综

合

作

用

形

成；不同的

影

响因

素

，

其

作

用时间

、

作

用

方

式

、

作

用

原

理

都

有

所

不同

。下午5时14分

18的

认

识

。只

有

这

样，

才能

在

进

行固

井

工程设

计

和固

井

作

业

时，

对

其

进

行

全面

的

掌

握

和

控

制

，

掐

断

环

空

窜

流

形成的

渠

道，

有

效防

止

环

空

窜

流，

从而

获

得

优

良

的

固

井

质

量

。下午5时14

分环空窜流的形态及其成因因

此，

要防

止

环空

窜

流

，需

对

其

本

身、

其

影

响因素及其作用机理、作用规律有系统、科学、全面19环空窜流的形态及其成因环空窜

流的

两

个

必

要

条

件●

动

力←

层间

压

差：

客

观

存

在

、

改

变

不了●

通

道←

水

泥

与

地

层、

套

管

胶

结

形

成良

好

层间

封隔中

的薄弱环节，即水泥石本体①,或水泥石与地层、

套管之间的连接界面②、

③

。雕雠翔

地

层水泥石

」

套

管●大肚子、窄边死泥浆、指进泥浆窜槽●候凝，地层流体窜槽、侵入●自由水通道、严重分层●水泥水化裂缝，收缩、膨胀●水泥石破碎解体，高温、冲击、射孔●井壁残存泥饼●套管、地层表面油湿●微环隙，管内憋压候凝●地层流体动态干扰●界面胶结破坏，PT

变化、冲击21环空窜流的形态及其成因水

泥

石本

体窜

流

通

道固

井界

面下午5时14分死

泥

浆

、

泥

饼套管、地层表面油湿自由水通

道、分

层●水泥水化裂缝●地层流体侵入●动态水干扰●管内憋压、微环隙●

提

前

作

业

、

动

井口水

泥

石

破

碎

解

体界

面

胶结

破

坏22环空窜流的形态及其成因注

水

泥候

凝凝

结

后出

现

时

间下午5时14分固并质量影响图素分析固井

是

一

项

涉

及多

学

科的

系

统

工

程，

影

响因

素多，且

各因

素

之间

相互

影

响

、

相

互

制

约，

既

可

单

独作

用

影响固

井

质

量，也

可

综

合

作

用

影

响固

井

质

量

，因此，

要

提

高固

井

质

量，

必

须

对固

井

质

量

影响因

素及其

作

用

机

理

形

成

全

面、

清晰的

认

识，

只

有

这

样

才能

在固

井工

程

设

计

和固

井

作

业时

对

其

进

行

全

面的

掌握和

控

制，

从

而

获

得

优良的固井质量。下午5时14分

23固并质量影响图素分析根

据

固

井

作

业

涉

及

的

对

象

分◆井眼条件◆地层条件◆作业目的

◆套管◆钻井液◆水泥浆◆前置液◆注水泥施工固井质量影响因素固并质量影响因素今析-并眼条件(

1

)

井

眼

类

型根据井眼剖面形状，可分为常规直井、定向井、

水

平

井、

特

殊

结

构

井

等

；根据钻井目的，可分为探井、评价井、开发井、

调

整

井

、

注

入

井

等

；根据井下复杂情况，可分为高温高压深井、超

深

井，

低

压易

漏

井，

热

采

井

、

小间

隙

井

等

。不同的井型，其作业要求和难点也有所不同，

可根据具体情况制定相应的技术标准，并选用适宜的技术措施。

固并质量影响因素分析-井眼条件(

2)

井

眼

参

数主要包括井深、井径、返高及上层套管程序，可影响环空浆柱结构、注水泥过程中的环空流动压

耗、

顶替

流

速、

流

态以

及

水

泥

浆、

冲

洗

液

、

隔

离

液

的

用

量

。(

3)

井

眼

质

量包

括

井

径

规

则

程

度、

井眼

光

滑

程

度、

井

径

扩

大率

，

以

及

井眼的

清

洁、

畅

通

程

度

等

。可影响安全下套管、环空流动压耗，以及水泥浆的量及其对钻井液的顶替效率。

固并质量影响图素分析-井眼条件(

4

)

环

空

间

隙影响水

泥

浆

对

钻

井

液的

顶

替

流

速、

流

态，

从

而

影响顶替效率，

以及平衡注水泥设计。另外，小间隙水泥环抗冲击能力较弱，其长期密封性能对水泥石的力学及厚度有特殊要求。(5)井

内温度

、压

力影响水泥浆的流变性、稳定性和注水泥施工的安全性，以及水泥石的强度等性能。

固并质量影响图素分析-地展条件(

1

)

地

层

岩

性

剖

面可影响水泥与地层之间的界面胶结及密封能力，从而影响固井第二界面的层间封隔质量。(

2)

地

层

压

力可影响环空浆柱结构、水泥浆体系性能、平衡注水泥施工设计、顶替流速、流态和在候凝过程中压稳

地层流体、防止地层流体窜槽等一系列影响固井质量的

关

键

环

节

。

固并质量影响图素分析-地展条件(

3

)

地

层

流

体

特

性包括组分、状态(静态、动态),可影响水泥浆的正常凝结过程，妨碍其形成优质、完整的水泥环；另

外，可通过化学腐蚀作用破坏水泥石的化学、力学稳

定性从而影响水泥环的长期密封性能。(4)地层气

窜

潜

力不同气窜潜力的地层，需要使用不同的防窜水泥浆

体系，

并

采

取

适当的

压

稳防

窜

候

凝

措

施

。

固并质量影响因素分析-作业要求(

1

)

返

高影响水

泥

浆的

量、

浆

柱

结

构、

顶

替

流

速

流态度以及候凝过程中的压稳。(2)后续强化开采措施对返

高

及

拟

实

施

强

化

开

采

措

施

井

段的

水

泥石强度、

固

井

质

量

有

特

殊

要

求

。固并质量影响因素分析-作业要求(

3

)

后

期

工

况

变

化不同的井别，有不同的后期工况变化，但都要求水泥环具有良好的长期密封性能。水

泥

浆

凝结

后，

井内

温

度、

压

力

的

变

化

可影响水泥石与地层、套管的界面胶结及密封能力，

从

而

影响

水

泥

环

的

长

期

密

封

性

能

。固并质量影响图素令析-作业要求(3)后期工况变化高温下水泥石强度衰退、解体，

导致水泥环密封性能失效。水

泥

石

耐

腐

蚀能

力

不

足，

水

泥

石

所

处

化

学

环境的

变

化，如

地

层

水

离

子

组

分

发

生

变

化

，

均

可

影

响水泥石的化学、力学稳定性，

从而影响水泥环的

长

期

密

封

性

能

。固并质量影响图素分析-钴井液(1)

类型(油基、水基、脂基等)不同类型的钻井液在地层和套管表面的润湿

性，可影响水泥石对地层、套管的界面胶结强度

及

密

封能

力，

从

而

影响

第

一

、

第

二

界

面

的

层间

封

隔能力

。(

2

)

密

度影响

环空

浆

柱

结

构

、

平

衡

注

水

泥

设

计

等

与

井底

有

效

压

力

相

关的

各

个

环

节，

如

压

稳

和防

漏

。固并质量影响图素分析-钴井液(3)流变性(粘度、切力、触变性)是否

利

于

顶替，

可

影

响

水

泥

浆

对

其的

顶

替

效率。是否利于降低循环压耗，影响平衡注水泥。(4

)

滤

饼

质

量薄而韧且容易被冲洗液分散的滤饼有利于安全下套管、提高水泥对地层、套管的胶结能力，从而提高联结界面的胶结、密封质量。固并质量影响图素分析-套管(1)表面粗糙度及清洁度影响水泥与套管之间的界面胶结能力，从而影

响层间封隔效果。(2)抗

拉、承压

及耐

腐

蚀能力影响套管的安全以及油气井的生产寿命。(3

)

套

管

丝

扣

连

接丝扣连接强度对于安全下套管、套管柱抗拉强度有

重

要

影响。

丝

扣

连

接的

密

封能

力

对

气

井的

安

全

生

产

有

重

要

影响

。固并质量影响图素分析-水泥浆(

1

)

体

系可

根

据

不同的

分

类

指

标

进

行

分

类。

不

同

体

系

具

有不同的特殊性能，

以满足封隔不同地层的需要。(

2

)

稳

定

性目前，

主要考核指标为失水、析水和悬浮稳定

性(水泥石柱上下的密度差)。失水、析水、水泥

石柱上下的密度差越小，体系越稳定。水泥浆体系

稳定是安全施工、候凝过程压稳、形成优质水泥环

的重要物质基础。固并质量影响图素分析-水泥浆(

3

)

流

变

性可

影响

现

场

配

浆、

平

衡

注

水

泥、

顶

替

流

速、

流态以及最终的顶替效率。(4)

施

工

安

全

性合理的稠化时间，既可确保注水泥施工操作安

全

进行，

又

可

缩

短

候

凝

时

间

。(

5

)

适

应

性对材

料

性

能的

微

小

变

化、

温

度

波

动、

液

灰比

波动有较强的适应性，影响施工的安全、效率及

质量

。固并质量影响图素分析-水泥浆(

6

)

凝

结

过

程

中

的

防

窜

能

力水泥浆具有适当的防窜能力，既有利于在候凝过程中压稳地层流体、防止地层流体侵入环空、降低固井质量，又有利于降低体系的成本。(7)水泥石强度及长期稳定性水泥石强度应足以支撑、保护套管，并满足后续施工的需要。主要体现为抗高温强度衰退和抗地层流体腐蚀的能力。固并质量影响因素令析-水泥浆(8)水泥环的力学、热学性能在油井生产过程中，水泥环所处环境条件不可避免

地

要发

生

变

化，

如由热

采引

起的

温

度

变

化，由

酸化、

压

裂引

起的

压

力

变

化，以及由蒸

汽

吞

吐引

起

的

周

期

性

应

力

等

。水泥石应具有一定的力学、热学性能，

以适应这些工况的变化，并维持良好的界面胶结、密封能

力，使水泥环具有良好的长期密封性能。固并质量影响图素分析-前置液不同的密度、类型，

有不同的特殊性能，

以满

足

不同固

井作

业的

需

要

。可影响冲洗、隔离的效果，从而影响水泥浆对钻井液的顶替效率。用量影响接触时间、顶替效率，亦影响环空

浆柱结构设计和平衡注水泥设计。能否与钻井液、水泥浆良好相容，可影响顶替效

率

和

施

工

安

全

。可能

冲

垮、

泡

垮

地

层

而

影响

井眼

的

稳

定

性

。固并质量影响图素分析-施工(

1)

安

全

下

套

管将套

管

安

全

下

至

井

底，

有

利

于

后

续固

井

作

业的顺利

进

行，并

提

高固

井

作

业的

质

量，

为

获

得

优良的

固

井

质

量

奠

定

基

础

。(2

)循环洗井、调整钻井液性能确保井眼清洁、稳定，为顺利进行固井作业做好

准

备，

尤

其

要

减

少

死

泥

浆、

岩屑

床的

存

在

。适当降低钻井液的粘度、切力，使其利于被水

泥浆顶替，

可提高顶替效率，并降低循环压耗。2

固并质量影响图素分析-施工(

3

)

配

浆混配的水

泥

浆，

其

性能

是

否

达

到

设

计

要

求，

对

于安

全

施工、

平

衡

注

水

泥、

提

高

顶替

效

率

、

候

凝

过

程中

压

稳并

使水

泥

浆

凝

结

形

成

优

质

、

完

整的

水

泥

环

具

有

重

要意义

。连续

混

配

方式，

通

过

调

节

水

灰比

控

制

水

泥

浆的

密度波动，

因此，

所

配

水

泥

浆的

性能

与

设

计

水

泥

浆

性

能

之间存在一定的差异，不利于提高固井质量。批

量混

配

方

式，需

增

加

批

量

混

配

设

备，

但

所

配

水

泥浆密度波动较小，性能更接近设计要求，利于提高

固井质量。固并质量影响图素分析-施工(

4

)

平

衡

注

水

泥按照

设

计的

排

量、

流

态

注

水

泥，

且

在

注

入

过

程中压稳地层流体而不压漏薄弱地层，可防止地层流体

环

空

窜

槽

和

井

漏

。能

否

实

现

平

衡

注

水

泥，

可

影响

水

泥

浆的

返

高

、水

泥

浆的

流

速

流

态、

顶替

效

率

、

施

工

作

业

的

安

全

，并影响最终的固井质量。固并质量影响图素分析-施工(

5

)

顶

替

效

率替净是形成优质、完整的水泥环，获得优良固

井

质

量

和

层间

封隔

效

果的

重

要

前

提。

顶

替

效

率

不高，可直接降低水泥环的层间封隔质量。套管居中，合理的接触时间，合理的顶替流

速、流态，顶替液和被顶替液之间合理的密度级

差、

流

变

性

级

差，

加强

冲

洗

、

隔

离

效

果

，

以及在

有

条

件的

情

况下，

上

下、

旋

转

活

动

套

管

，

振

动

固

井

等，

均

有

助

于

提

高

顶

替

效

率

。固并质量影响图素分析-施工(6)候凝

过

程

中

压

稳

(

失

重

)如在候凝过程中不能压稳地层流体，

地层流体将侵

入

环空，

破

坏水

泥

浆

柱的

完

整

性、

使

其

无

法

形

成

优质、完整的水泥环而导致环空窜流。可

通过多

种

压

稳

措

施，

如

环空憋

压，

双级、多

级注水

泥，

振

动固

井，

可

压

缩

水

泥

等

。建议：KQ,

延缓或消除失重，进而压稳。候

凝●压

稳●自由水通道●水化微裂缝●动态干扰●收缩微环隙●管内憋压候

凝

微

环隙●提前动井口●提前试压固并质量影响图素今析四

大

时

段准备阶段●基本数据收集

●室内设计●现场陈化，复核

●井眼准备●下套管凝

结

后●温度变化

●压力变化

●水泥石自身性

能境用环作体力液外●●注水泥配浆性能●顺利作业●●平衡注水泥

●顶替效率下午5时14分46固并质量影响因素分桥影响固井质量的六大关键环节注水泥

→候凝配

浆

管内干扰前

置

液

管外干扰

水泥浆

失

重

注替排量

收

缩

顶替效率

膨

胀顺利作业悬浮失稳

压

稳任

一

环

节

有

误

，

都

可

能

导

致

环

空

窜流4分导致水泥环层间封隔失败。套管柱

下套管水泥浆冲洗液

隔离液扶正器

浆柱结构

顶替设计

平衡注水泥

压稳候凝基

本

数

据收集

地层情况

井眼质量

泥浆性能

温度压力固

井

要

求复杂事故

后期工况井眼及作

业准备泥浆性能

井下稳定

井眼畅通

井眼清洁

下套管

施工机具水泥浆前置液陈化实验

适应性试验

配灰、配液

室内复核固

井

工

室

内

结

果

程设计

现场复核前述因素相互影响、相互

制约，既可单独作用，也可

联合作用影响固井质量。因此，

从

某

种

程

度

上

说

，

影

响固井质量的因素构成一个环环相扣的单链过程，任何一个环节存在不足

，

都

将

影

响最终

的

固井

质

量

，

为

此

，

在

进行固井施工方案设计时，必须对其进行全面的考虑。固并系统工程被计理愈面井

质量水泥素售酱垫玉辈罪地尽出纯条件钻并性能畜升地地层条件：

既定井眼质量：给定泥浆性能：可调套管性能：

限定工况变化：

限定固并系统工程被计理4水泥浆、冲洗液、隔离液性能；可调注水泥工艺：

可控优良固

井质量固并系统工耀被计理惫如何针对上述既定或给定的影响因素，调配并配制出能满足平衡注水泥、提高顶替效率、候

凝

过

程

中

压

稳

地

层

流

体

、

形

成

优

质

水泥

环，凝结

后能适应后期工况变化需要的水泥浆，并通过合理的

施

工

工艺

将

其

注

入

井内，

注

入过程中压稳而不压漏地层并顶替干净，之

后

压

稳

候

凝

，

使

水

泥

浆

柱

形成优质、完整的水泥环，即成为影响固井质量的关键。固并系统工耀设计理愈(1

)、作业前的准备工作---基本内容收

集

基

本

数

据，如

井眼

条

件

、

地

层

条

件

、

钻

井液

性能

、

后

期

工

况

变

化

等

。根

据收

集

到的

基

本

数

据，

确

定

可

满

足

平

衡

注

水泥、

提高

顶

替

效

率、

候

凝

过

程

中

压

稳

、

形

成

优

质

水

泥环、良好界面胶结、适应后期工况变化、维持长

期

密

封

性能

水

泥

浆、

水

泥

石

应

该

具

备的

性

能。

套

管

及

其附

件

。制定详细、周密的施工方案。现场配浆、平衡注水泥、提高顶替效率、候凝过程中压稳。固并系统工耀被计理愈(1)、作业前的准备

工

作

-

-

-

基

本

条

件

质

量

控

制基本

设

计

参

数、

条

件

合

理

可

靠水泥

性

能

优良、质

量

稳

定

可

靠处理

剂

质

量

稳

定、

性

能

配

伍

无

突

变套管

及

其附

件

满

足

要

求

且

质

量

可

靠

注水

泥

设

备

性

能良好、

可

靠现

场作

业

人

员

操

作

熟

练参与

方

协

调、

处

理

到

位井

眼

及

作

业

准

备

充

分下午5时14分52固并系统工耀被计理愈(2

)、套

管

柱

强

度、结

构

设

计

及

安

全

下

入结构

简

单

但

强

度

满

足

要

求◆关键

(特殊)工况分析◆合适的强度设计及校核方法◆

强

度、

结

构

满

足

要

求能

够安

全下

入◆井眼准备、泥浆性能◆减摩降组措施◆下入操作固并系统工耀被计理愈(

3

)

、

调

配

出

性

能

优

良

的

固

井

液

—

水

泥

浆水

泥

石

的

力

学

、

热

学

、

化

学

性

能

满

足

后

期工况及其变化的需要，流变性能满足平衡注水泥、

提高

顶

替

效

率的

需

要，

防

窜

性

能

满

足

候

凝过

程中

压

稳、快

速

形

成

强

度的

需

要

，

稳

定

性

满

足不出现自由水通道、形成优质水泥环的需要，稠

化时间

满

足

安

全

施

工的

需

要

，

强

度

满

足

支

撑

、

保

护

套

管的需

要

。●密度：井底压力●流变性：配浆、平衡注水泥、顶替效率●体系稳定性：滤失、自由水、悬浮稳定●稠化时间：施工安全●强度：快凝、早强、高强●压稳防窜：

失重(弹性膨胀)●界面胶结强度：

良好(刚性微膨胀)●水泥石的渗透率：不产生水化裂缝●长期密封性能：

强度、界面胶结、渗透率●适应性：温度、液灰比、施工条件及工艺(3)、调配出性能优良的固井液

—

水泥浆固并系统工程设计理愈本姓能要求下午5时14分55MTC-CN/%稠化时间对促凝剂加量波动具有良好的适应性下午5时14分固

养

系

统

工

程

被

计

理

愈(3)、

调配出性能优良的固井液—水泥浆00

0.51.555*3551*30—

43*25稠化时间min30020010056240120030405060温

度

(

℃

)稠化时间对温度波动具有良好的适应性下午5时14分(3)、

调配出性能优良的固井液—水泥浆360—1.2—0.8—0.6固

养

系

统

工

程

被

计

理

愈稠

化

时

间

(

m

i

n

)57固

养

系

统

工

程

被

计

理

愈(3)、

调配出性能优良的固井液—水泥浆超

高

密

度

：

密

度

对

液

灰

比

波

动

反

应

灵

敏

可通过密度控制液灰比下午5时14分58水灰比超低密度：密度对液灰比波动反应迟钝下午5时

1通4分

过

密

度

控

制

液

灰

比

误

差

较

大

，

不

利

于

性

能

控

制固

养

系

统

工

程

被

计

理

愈(3)、

调配出性能优良的固井液—水泥浆—4:6

—5:5△—6:40.6

0.8

工1.251.21.150.4体

系

密

度

(

(

g

/

c

m

3

)59●

堵

漏

能

力●水泥石的抗冲击破碎能力●体系在凝结过程中的弹性膨胀能力●体系在凝结过程中的微刚性膨胀能力●

抗

高

温

衰

退

能

力●

耐

腐

蚀

能

力●

抗

盐

污

染

能

力固

养

系

统

工

程

被

计

理

愈(3)、

调配出性能优良的固井液—水泥浆特殊性能要求下午5时14分60固

养

系

统

工

程

被

计

理

愈(3)

、调配出性能优良的固井液—水泥浆●

分

散

及

流

变

性

控

制●

体

系

稳

定

性

控

制●

稠

化

时间●早

期

强

度下午5时14

分

61互相矛盾互

相

矛

盾兼顾水泥

浆

综

合

工

程

性能兼

顾

流

变

性

和

体

系

稳

定

性

兼顾稠

化时间和早期强度

兼

顾

初

期

和

后

期固

井

质

量

压稳候凝防窜性能针

对

井

况

的

特

殊

性

能下午5时14分固并系统工程被计理愈(

3

)、

调

配出

性

能

优良的固

井

液

—

水

泥

浆设

计

原

则62密

度流

变

性稳

定

性用

量顶

替

流

态化

学

性

能下午5时14分固并系统工耀设计理惫性

能

优

良

的

固

井

液

—

前

置

液设

计

原

则提

高

顶

替

效

率环

空

浆

柱

结

构

平

衡

注

水

泥压

稳

防

窜

候

凝(3)、

调

配

出63固并系统工耀被计理愈(

4

)

、

平衡注水泥在压稳地层流体而不压漏薄弱地层的条件下将

水

泥

浆

顺

利

注

入

井内。

在窄

安

全

压

力窗口

或小

间隙的井内，这一工作尤为重要。(5

)

、

顶

替

效

率顶替效率不高是固井质量不好的直接原因，因

此，

应

通

过

各

种

措

施

尽

可能

提

高

顶

替

效

率

。圆并系统工程被计理4(6)、候凝过程中压稳在

水

泥

浆

凝

结

过

程中，一

旦

不

能

压

稳

地

层流

体，发

生

地

层

流

体

窜

槽

，

就

无

法

形

成

优

质

、完

整的

水

泥

环

。因

此

应

用

各

种

辅

助

手

段，

压

稳

地

层

流

体

，确

保

水

泥

浆

柱

凝

结

形

成

优

质

完

整的

水

泥

环

。■井眼类型：探井、开发井■下入过程中井口套管受强大拉力■下入过程中底部套管受强大外挤压力■压井、生产过程中井口套管受强大内压■有无腐蚀性地层流体?■有无软泥岩、盐岩?五、

单项械水1、

套

管

—

强

度

及

结

构

设

计工

况

分

析■是否存在高温热应力或热应力循环?■是否存在深井套管内壁的磨损问题?■弯曲井段?强度、密封性能及通过性?■是否需要气密封?■井眼质量如何?大肚子?狗腿?糖葫芦?■是否需要减摩降阻?强力扶正?五、单项拔水1、

套

管

—

强

度

及

结

构

设

计工

况

分

析单项核水1、

套

管

—

安

全

下

入下入摩阻分析◆最大允许下入速度◆作业前充分通井、洗井◆在泥浆中混入适量原油或塑料小球(润滑性)◆漂浮下套管技术◆按计算结果严格控制套管下入速度◆按安全操作规程进行作业◆注意活动套管并及时灌泥浆◆根据需要中途循环五

、单

项

械

水2

、

水

泥

浆

体

系

设

计

技

术密度：加重料或减轻料，液灰比分散：↑分散剂，↑

液

灰比

，↓比表面积，粒度级配增稠

：√分

散

剂

，↓

液灰比，↑

比表面积，↑

降失水剂促凝：1比

表

面

积

，↓

液灰比，促凝剂，增强剂缓凝：↓比

表

面

积

，↑

液灰比，缓凝剂降自由水：↑比

表

面

积

，↓

液灰比，粒度级配，

降失水剂降失水：↑比表面积，粒度级配，降失水剂(滤饼渗透率)

午浮5时稳14分定：↑粘

、

切

，↓

密度

差，↓

外掺料颗粒直径

69五

、单

项

械

水2、

水

泥

浆

体

系

设

计

技

术密

实

：粒度级配，↓

液灰比提强度：个

水泥量，↓

液灰比，粒度级配，增强剂，外掺料压稳：

凝结早期弹性膨胀，减小或延缓失重界面胶结：凝结后期刚性膨胀防水浸：增强内聚力堵漏

：触变

、

纤维

、

颗粒韧

性

：密实、胶乳、纤维等抗腐蚀：密实、胶乳、硅粉等抗高温衰退：硅质材料

70五、单项披水3、

平

衡

注

水

泥

技

术合

理

确

定

地

层

承

压

能

力憋

压

堵

漏

提高

地

层

承

压

能

力防

漏

、

堵

漏

水

泥

浆环空

浆

柱

结

构

设

计

技

术注水

泥

仿

真

设

计

技

术紊

流

顶替

平

衡

注

水

泥

技

术前置液紊流水泥浆有效层流顶替平衡注水泥技术前置液紊流水泥浆塞流顶替平衡注水泥技术下午5时14分71五

、

单

项

被

水4、

提

高

顶

替

效

率

技

术充分进行井眼准备工作，保持井眼清洁、畅通调

整

泥

浆

性

能冲洗液、隔离液的性能、用量及排量顶替液和被顶替液之间

的流变性级差顶替液和被顶替液之间

的密度级差扶正器类型、安放位置、数量设计水泥浆紊流顶替前置液紊流，水泥浆塞流或有效层流顶替技术活

动

套

管振动固井下午5时14分

72环空

浆

柱

结

构

优

化

设

计环

空

憋

压

候

凝关环空候凝双

凝

水

泥固

井双级

或多

级固

井振

动

固

井压

稳

候

凝

固

井

设

计

技

术水

泥

浆

体

系

稳

定

性

控

制水

泥

浆

凝

结

体

积收

缩

、

膨

胀

控

制五、单项械水下午5时14分5、73常见

闷题

及其原

田憋泵、灌香肠设计温度、压力偏低，促凝剂加量偏多或缓凝剂加量偏少，体系在实际温度下提前稠化。优选

促

凝

剂或

缓

凝

剂时，

体

系

稠

化

实际

随

温

度

变

化

近似呈线性变