对油田固井技术的探讨

摘　要：随着石油勘探开发领域不断扩大，固井新技术的推广应用促使我国油田的固井质
量逐渐提高。本文就我国油田固井技术进行初步探讨。
　　关键词：油田　固井技术　现状发展
　　油田固井就是将水泥浆注入井壁与套管之间的环空中的过程，其目的是为了层间封隔
和支撑及保护套管，固井质量的好坏直接关系到油井的寿命和资源的保护，因此必须充分
考虑固井作业的各个环节，如：井眼准备、固井材料、固井工具及附件、固井工艺、固井装备
和固井施工等。随着新的钻井技术的逐步发展，天然气、煤层气、地热井等资源的不断的受到
重视，环保要求的不断提高、深层的能源和难开采储量的开发，给我国固井工程不断带来了
新的挑战，对固井技术提出了新的课题，本文简探了我国油田的固井技术现状及未来的发
展趋势。
　　一、我国油田的固井技术现状
　　

1.固井液技术

　　固井液技术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。固井液技术采用

UF 钻井、MTC 固井提高了钻井液和固井

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。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，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。
　　

2.泡沫固井技术

　　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。另一种方法为机械充气泡沫水泥。泡沫
水泥浆由净浆、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：低密度，最低密度可
达到

0.72g/cm3；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；在高温高压条件下，相对常规水泥石具有更好的韧性；具有良好的高
温稳定性，可以用于深井固井作业；具有相对较低的渗透率；相对较低的作业成本，较常
规低密度水泥浆成本降低三分之一左右。
　　

3.防窜固井技术

　　环空窜流是困扰固井作业多年的问题，窜流的成因分为三种。一是界面胶结不良造成的，
主要原因是由于泥饼的存在，导致界面与地层胶结不良；二是水泥失重造成环空窜流；三
是微裂缝

- 微环隙造成环空窜流，微环隙是由于水泥环不能很好与套管胶结造成的，而微

裂缝则是在水泥环与地层之间或水泥环内产生的微小通道。通过设计合理的水泥混合物可防
止三种类型的气窜发生。第一种通过磁铁矿可消除发生在套管和水泥之间的气窜；第二种是
通过添加一种特殊的材料能在一定程度上消除井壁上滤饼对水泥胶结的不利影响，改善胶
结质量，防止井眼与水泥之间的气窜；第三种是添加合适的弹性材料，其机理为：在水泥
凝固期间会出现复杂的压力变化，其双正玄波压力响应在水泥微观结构上产生裂缝，添加
的弹性材料对压力动态起逆反应，消除水泥凝固期间的压力变化。
　　

4.水平井固井技术

　　进行水平井注水泥应注意以下几方面：减少和消除游离水及防止水泥浆固相沉降；优