固井技术现状及发展趋势

《固井技术现状及发展趋势》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2003年度局学术技术带头人技术报告会材料固井技术现状及发展趋势钻井生产技术服务公司成月波2003年12月2日29随着石油勘探开发领域扩大，钻井技术不断进步促进了固井技术的进步，固井新技术、新工艺、新材料的推广应用又促使固井作业水平及固井质量逐年提高。随着国内外勘探开发的需要和钻井技术发展，国内外固井技术也不断发展。一、国内外固井技术（一）油井水泥及油井水泥外加剂油井水泥及油井水泥外加剂发展速度突飞猛进，国外基本水泥共有十三类水泥，油井水泥外加剂共有13大类200多个品种。为适应向API水泥标准的转化，我国油井外加剂也发展到10大类100多个品种。1、基本水泥目前国外BJ、福拉斯马斯特、道威尔

2、、哈里伯顿和诺斯科等五大能源技术服务公司都生产基本水泥，我国只生产一类油井水泥（波特兰水泥）。基本水泥共有十三类：波特兰水泥、高铝水泥、市售低密度水泥、市售膨胀水泥、微细波特兰水泥、微细波特兰水泥和微细高炉矿渣混合物、高细度水泥、高炉矿渣、微细高炉矿渣、波特兰水泥和高炉矿渣的混合物、可储存的液体水泥、酸溶水泥、合成树脂水泥。2、油井水泥外加剂29外加剂只能改变水泥浆的物理性能而不能改变其化学成分，水泥浆只不过是外加剂的载体。国外油井水泥外加剂主要以哈里伯顿、BJ、休斯、德莱塞、道威尔、西方五家公司的产品为代表，我国油井外加剂也发展很快，水泥外加剂品种比较多，主要分为13大类。包括：促凝剂、缓凝

3、剂、降失水剂、分散剂、消泡剂、减轻外掺料（减轻剂）、加重外掺料（加重剂）、防漏外掺料（防漏剂）、防止水泥石高温产生强度退化的外掺料、触变水泥、隔离液和冲洗液、清除钻井液污染剂、特种外加剂。（二）国外固井技术1、新型“钻井”固井液技术美国壳牌石油公司及几个其它石油公司的一批科研开拓者，在多功能钻井液（UF）性能、胶凝浆特性、泥饼固化、界面胶结等方面作了大量的实验（剪切胶结，激活剂的扩散实验，水平井大型井筒顶替模拟试验），研制出新型“钻井”固井液技术，只是在原有钻井液配方的基础上，添加不多的高炉淬厂渣或其它可水化材料，基本上不影响钻井液的其它性能。新型“钻井”固井液技术采用UF钻井、MTC固井提高

4、了钻井液和固井液的相溶性，有效地解决了传统固井水泥浆与钻井液的不相溶问题，从而实现了第一、二界面的良好分隔和胶结强度，特别是提高第二界面的胶结质量，减少和阻止油气、水流体的层间窜通，而且由于激活剂的扩散和渗透，使泥饼形成了固化的致密泥浆，阻止循环漏失和水泥浆液柱回落。新型“钻井”固井液与普通油井水泥浆相比，调节性能的外加剂价廉，而且具有低失水、强度发展快、沉降稳定性好、耐污染等特点，新型“钻井”固井液技术淡化了顶替机理和顶替技术，解决了废弃钻井液排放造成的环境保护问题。美国和加拿大用新型“钻井”29固井液技术在4个油田进行了23口井的施工作业，以解决各油田存在的固井循环漏失及地层胶结不好问题。

5、美国联合太平洋能源公司在开采了56年的老油田斯特霍顿油田应用使用多种油井水泥及外加剂始终没有解决第二界面胶结不好问题，而使页岩坍塌，导致水窜和油气窜发生，应用新型“钻井”固井液技术，解决此问题，提高了固井质量。2、新型泡沫固井技术新型泡沫有两种充气方法，一种方法是化学剂在水泥浆中起化学反应产生氮气，加入其它外加剂如稳泡剂等，形成一种均匀稳定的泡沫水泥，这一新型低密度水泥属原苏联科学家首创，并固了12000口井。另一种方法为机械充气泡沫水泥。近几年来，美国哈里伯顿公司一直致力于机械注氮泡沫水泥浆固井技术研究与完善工作，研制开发了相应的外加剂、计算机控制系统及配套现场施工工艺技术。泡沫水泥浆由净浆

6、、氮气、稳泡剂及水泥浆处理剂组成。现场施工时，由水泥车用含有各种外加剂的混合水配制净浆，通过氮气泵向净浆中注入氮气形成泡沫水泥浆，注氮量的大小可根据现场设计的水泥浆密度由计算机自动控制。泡沫水泥浆具有如下优点：①低密度，最低密度可达到0.72g/cm3；②有利于提高泥浆顶替效率，这是由于泡沫水泥浆有较高的粘度，有利于驱替不易流动的泥浆；③具有相对较高的抗压强度（相同密度条件下）；④由于具有可压缩性，因此可以补偿水泥浆胶凝失重，有利于防气窜；⑤在高温高压条件下，相对常规水泥石具有更好的韧性；⑥具有良好的高温稳定性，可以用于深井固井作业；⑦具有相对较低的渗透率；⑧相对较低的作业成本，较常规低密度水

7、泥浆成本降低三分之一左右。29哈里伯顿公司应用泡沫水泥浆替代常规漂珠低密度水泥浆固井取得了良好现场应用效果，在许多应用常规低密度水泥浆固井失败的地区应用泡沫水泥浆固井取得了良好的胶结质量。3、“短候凝”水泥浆体系的固井技术“短候凝”水泥浆体系是一种短候凝、短过渡、高早强、低失水、微膨胀的水泥浆体系，80年代中期美国做了这方面工作，只用于A级水泥，而没有考虑到低渗透、低失水。90年代由BJ公司研究出