固井质量问题及其原因分析.ppt

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,11/7/2009,#,单击此处编辑母版标题样式,1,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,固井质量问题及其原因分析,主要内容,1,、概述,2,、环空窜流的类型与成因,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,2025/10/28 周二,2,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，进而密封环空、实现层间封隔的工艺过程。,一、概 述,2025/10/28 周二,3,固井目的：,钻井：封隔井下复杂情况，如塑性盐层、高压水层、大段泥页岩以与疏松破碎带等，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。,一、概 述,2025/10/28 周二,4,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。,一、概 述,2025/10/28 周二,5,固井目的：,开发：,提供良好的油气流通道；,防止油气资源散失而提高采收率；,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；,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；,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；,便于实施压裂、酸化、分层注水、分层开采等强化开采措施等。,一、概 述,2025/10/28 周二,6,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；,一、概 述,2025/10/28 周二,7,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。,一、概 述,2025/10/28 周二,8,窜至地面,明显,地下窜流,隐蔽,套管；,环空窜流通道；,高压层；,低压层；,一、概 述,层间封隔失败的后果：环空窜流,一、概 述,环空窜流的危害,2025/10/28 周二,10,美国,一、概 述,环空窜流的危害,2025/10/28 周二,11,一、概 述,环空窜流的危害,2025/10/28 周二,12,一、概 述,环空窜流的危害,2025/10/28 周二,13,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。,一、概 述,2025/10/28 周二,14,环空窜流的危害：,开发：,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；,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；,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。,一、概 述,2025/10/28 周二,15,环空窜流的危害：,开发：,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与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；,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。,一、概 述,2025/10/28 周二,16,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。,一、概 述,2025/10/28 周二,17,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。,二、环空窜流的形态与其成因,2025/10/28 周二,18,因此，要防止环空窜流，需对其本身、其影响因素与其作用机理、作用规律有系统、科学、全面的认识。,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。,二、环空窜流的形态与其成因,2025/10/28 周二,19,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,，或水泥石与地层、套管之间的连接界面,、,。,二、环空窜流的形态与其成因,地 层,水泥石,套 管,二、环空窜流的形态与其成因,窜流通道,水泥石,本体,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,固井,界面,2025/10/28 周二,21,死泥浆、泥饼,套管、地层表面油湿,出现时间,注水泥,凝结后,候 凝,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,二、环空窜流的形态与其成因,2025/10/28 周二,22,固井是一项涉与多学科的系统工程，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。,三、固井质量影响因素分析,2025/10/28 周二,23,根据固井作业涉与的对象分,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,三、固井质量影响因素分析,（,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。,三、固井质量影响因素分析,-,井眼条件,（,2,）井眼参数,主要包括井深、井径、返高与上层套管程序，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，以与井眼的清洁、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。,三、固井质量影响因素分析,-,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，以与平衡注水泥设计。,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。,三、固井质量影响因素分析,-,井眼条件,（,1,）地层岩性剖面,可影响水泥与地层之间的界面胶结与密封能力，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。,三、固井质量影响因素分析,-,地层条件,（,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。,三、固井质量影响因素分析,-,地层条件,（,1,）返高,影响水泥浆的量、浆柱结构、顶替流速流态度以与候凝过程中的压稳。,（,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。,三、固井质量影响因素分析,-,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、套管的界面胶结与密封能力，从而影响水泥环的长期密封性能。,三、固井质量影响因素分析,-,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。,三、固井质量影响因素分析,-,作业要求,（,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与密封能力，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。,三、固井质量影响因素分析,-,钻井液,（,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。,三、固井质量影响因素分析,-,钻井液,（,1,）表面粗糙度与清洁度,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。,三、固井质量影响因素分析,-,套管,（,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。,三、固井质量影响因素分析,-,水泥浆,（,3,）流变性,可影响现场配浆、平衡注水泥、顶替流速、流态以与最终的顶替效率。,（,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。,三、固井质量影响因素分析,-,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,）水泥石强度与长期稳定性,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。,三、固井质量影响因素分析,-,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，以与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。,三、固井质量影响因素分析,-,水泥浆,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。,三、固井质量影响因素分析,-,前置液,（,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。,三、固井质量影响因素分析,-,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。,三、固井质量影响因素分析,-,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。,三、固井质量影响因素分析,-,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，以与在有条件的情况下，上下、旋转活动套管，振动固井等，均有助于提高顶替效率。,三、固井质量影响因素分析,-,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。,三、固井质量影响因素分析,-,施工,四大时段,温度变化,压力变化,外力作用,液体环境,水泥石自,身性能,配浆性能,平衡注水泥,顶替效率,顺利作业,注水泥,凝结后,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,候 凝,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,三、固井质量影响因素分析,2025/10/28 周二,46,影响固井质量的六大关键环节,任一环节有误，都可能导致环空窜流、导致水泥环层间封隔失败。,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,固井工程设计,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,室内结果现场复核,水泥浆,前置液,陈化实验,适应性试验,配灰、配液,室内复核,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,候凝,管内干扰,管外干扰,失 重,收 缩,膨 胀,悬浮失稳,压稳,注水泥,配浆,前置液,水泥浆,注替排量,顶替效率,顺利作业,三、固井质量影响因素分析,2025/10/28 周二,47,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。,四、固井系统工程设计理念,地层条件：既定,井眼质量：给定,泥浆性能：可调,套管性能：限定,注水泥工艺：可控,工况变化：限定,优良,固井,质量,水泥浆、冲洗液、隔离液性能：可调,四、固井系统工程设计理念,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。,四、固井系统工程设计理念,（,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。套管与其附件。,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。,四、固井系统工程设计理念,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,套管与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,（,1,）、作业前的准备工作,-,基本条件质量控制,四、固井系统工程设计理念,2025/10/28 周二,52,（,2,）、套管柱强度、结构设计与安全下入,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,四、固井系统工程设计理念,（,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与其变化的需要，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。,四、固井系统工程设计理念,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、施工条件与工艺,基,本,性,能,要求,四、固井系统工程设计理念,（,3,）、调配出性能优良的固井液,水泥浆,2025/10/28 周二,55,稠化时间对促凝剂加量波动具有良好的适应性,四、固井系统工程设计理念,（,3,）、调配出性能优良的固井液,水泥浆,2025/10/28 周二,56,四、固井系统工程设计理念,（,3,）、调配出性能优良的固井液,水泥浆,稠化时间对温度波动具有良好的适应性,2025/10/28 周二,57,四、固井系统工程设计理念,（,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,2025/10/28 周二,58,四、固井系统工程设计理念,（,3,）、调配出性能优良的固井液,水泥浆,超低密度：密度对液灰比波动反应迟钝,通过密度控制液灰比误差较大，不利于性能控制,2025/10/28 周二,59,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,四、固井系统工程设计理念,（,3,）、调配出性能优良的固井液,水泥浆,特殊,性,能,要求,2025/10/28 周二,60,分散与流变性控制,体系稳定性控制,稠化时间,早期强度,互相矛盾,互相矛盾,四、固井系统工程设计理念,（,3,）、调配出性能优良的固井液,水泥浆,2025/10/28 周二,61,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,设计原则,（,3,）、调配出性能优良的固井液,水泥浆,四、固井系统工程设计理念,2025/10/28 周二,62,密度,流变性,稳定性,用量,顶替流态,化学性能,提高顶替效率,环空浆柱结构,平衡注水泥,压稳防窜候凝,设计原则,（,3,）、调配出性能优良的固井液,前置液,四、固井系统工程设计理念,2025/10/28 周二,63,（,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。,四、固井系统工程设计理念,（,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。,四、固井系统工程设计理念,1,、套管,强度与结构设计,五、单项技术,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？,工,况,分,析,1,、套管,强度与结构设计,五、单项技术,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、密封性能与通过性？,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？,工,况,分,析,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,注意活动套管并与时灌泥浆,根据需要中途循环,五、单项技术,1,、套管,安全下入,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：,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）,悬浮稳定：粘、切，密度差，外掺料颗粒直径,五、单项技术,2,、水泥浆体系设计技术,2025/10/28 周二,69,密实：粒度级配，液灰比,提强度：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,五、单项技术,2,、水泥浆体系设计技术,2025/10/28 周二,70,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,3,、平衡注水泥技术,五、单项技术,2025/10/28 周二,71,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、用量与排量,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,4,、提高顶替效率技术,五、单项技术,2025/10/28 周二,72,水泥浆体系稳定性控制,水泥浆凝结体积收缩、膨胀控制,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,5,、压稳候凝固井设计技术,五、单项技术,2025/10/28 周二,73,六、常见问题与其原因,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化为佳，否则，体系对温度、压力过于敏感，易使体系提前稠化；,在一定的温度、压力条件下，体系稠化实际随促凝剂、缓凝剂加量的变化近似呈线性变化为佳，否则，体系对加量变化过于敏感，同样易使体系提前稠化；,现场连续混配，导致水泥浆密度上波动过大，稠化时间缩短。,2025/10/28 周二,74,六、常见问题与其原因,憋泵、灌香肠,干灰经过长途运输、振动，加重料下沉或减轻料上浮分层，再按密度控制配浆，导致体系稠化时间缩短,液在配好后，由于现场原因，未与时施工，随时间延长性能发生变化，而施工前未做陈化试验并进行调整，导致体系稠化时间缩短,液经过长时间放置，分层、不均，施工前未重新搅拌均匀，再按密度控制配浆，导致体系稠化时间缩短,2025/10/28 周二,75,六、常见问题与其原因,憋泵、灌香肠,泥浆、隔离液、水泥浆不相容，或用量不足以有效隔离，导致混浆稠化，堵塞环空或使压耗增加，甚至直接提前稠化。,井下不稳定，施工过程井壁垮塌、堵塞环空、憋泵,井下不清洁、（大肚子）岩屑在水泥浆的悬浮作用下运移、堆积在小间隙处堵塞环空,清水做隔离液，水敏性地层垮塌,施工过程中设备故障、管内留灰塞,套管内异物憋堵,双塞固井胶塞装反,2025/10/28 周二,76,六、常见问题与其原因,全井声幅偏高,泥浆粘度高、切力大，顶替不干净,泥浆性能差，虚、厚泥饼，难以顶替干净,井眼质量差，糖葫芦井眼、大肚子井段内滞留大量的泥浆，顶替过程中形成大段泥浆窜槽,井下不清洁，大量岩屑床，影响顶替效率,套管表面油湿，前置液洗油效果不好，影响胶结,无（负）密度级差，泥浆窜槽,无（负）流变性级差，泥浆窜槽,2025/10/28 周二,77,六、常见问题与其原因,全井声幅偏高,前置液的清洗、隔离效果不好，清洗不干净，甚至混浆稠化，粘附于井壁和地面表面，影响胶结,中途设备故障、不连续施工，泥浆重新形成结构，不利于顶替,放回水不干净，管内憋压候凝,水泥浆失重、压不住地层流体、地层流体窜槽,施工过程中井漏、返高不足、压不住地层流体、地层流体窜槽,2025/10/28 周二,78,六、常见问题与其原因,全井声幅偏高,井径测量不准、水泥浆量偏少：返高不足、未压稳,以井底压稳为依据，设计浆柱结构，井底部分井段未压稳、地层流体窜槽,候凝时间不到，提前动井口，影响界面胶结,提前试压或后续作业，形成微环隙,水泥浆体系严重失稳、分层，压不住地层流体,水泥浆凝结过程中体积收缩过大，形成微环隙,超低密度水泥浆固井，漂珠类材料过多,设计温度偏高、稠化时间过于安全：全井超缓凝,2025/10/28 周二,79,六、常见问题与其原因,部分井段声幅偏高,水泥浆体系严重失稳、分层,连续混配，水泥浆性能不均、密度波动过大,批混时，对应井段水泥浆密度偏低,长封固段顶部凝结缓慢或超缓凝,高渗透地层、泥饼厚，影响胶结,低压地层、泥饼厚，影响胶结,大肚子井段，胶结不好,2025/10/28 周二,80,六、常见问题与其原因,部分井段声幅偏高,高渗透、高压地层，地层流体活跃,调整井固井，关停措施不到位，动态水干扰,高渗低压地层，压差大、失水多，水化受到影响,底部欠压未得到足够的补充，未压稳,浆柱结构设计上导致部分井段未压稳、影响胶结,顶部混浆段、底部多替,快速地层影响,2025/10/28 周二,81,谢谢,