③不影响套管柱旋转。常用的有弓形弹簧扶正器和旋流刚性扶正器，可据地层、井径与井斜
变化灵活选用。直井段可选用弓形弹性扶正器，三根套管装备一个便可。斜井段与水平段均
选用刚性旋流扶正器，每二根套管装备一个，也可与弓形弹簧扶正器交替使用，保证套管
居中度达到

67% 以上。

　　

2.2 紊流器

　　紊流器上有螺旋叶片，它的作用是强迫钻井液形成漩涡流，以提高钻井液在通过环空
窄边时的顶替效率。紊流器的使用使固井管柱的居中度得到了极大幅度的提升。在工程实践
当中，应用紊流器达到了不吃井眼底边，不产生明显摩阻的效果。
　　

3.固井特殊工艺技术

　　

3.1 环空压力补偿固井技术。套管外封隔器与压力补偿工具（图 1）相互配合，在水泥

浆凝固前对环空施加一个与地层压力相当的压力，以达防止油气水窜的目的。依据固井质量
及水窜机理，环空压差

△P<1MPa 将无法阻挡地层流体的侵入，严重时会引起二次窜槽；统

计结果证明，在

1～7MPa 间水泥环的胶结质量最有保障，而 1.5～5.5MPa 是优质固井最合

理的选择范围。
　　

3.2 套管外封隔器固井技术。是一种防止套管与井壁间环空泄漏的工具，可以明显提高

固井质量。其原理为高压液体经施工阀进入胶筒，胶筒受挤压膨胀紧贴井壁，胶筒内压力达
到一定数值后限压阀主动关闭通道。泄压后锁紧阀彻底关闭胶筒通道。
　　图

1 压力补偿工具

　　

4.优化前置液性能

　　钻井前置液由隔离液与冲洗液构成，其作用为清洗井眼和井壁油膜，防止钻井液与水
泥浆混合污染。要求隔离液与钻井液有良好的互容特性，并且在相遇后起到稀释作用，以保
证较高的顶替效率；不产生使水泥浆发生闪凝、絮凝、变稠等负面作用；冲洗效率较高，环
空界面有较高的胶结质量；具有一定的悬浮能参数，与钻时变化没有必然联系的显示不作
为异常显示。冲洗液的设计原则为：密度约在

1.0～1.10g/cm3 之间，能够起到破坏虑饼、井

壁油膜的作用，使其得到充分的水润；对泥饼有较强的浸透力，可有效降低粘度与切力；
溶液稀释性能佳。隔离液采用粘性隔离液，具有一定的稳定性和悬浮性，能够使岩屑与其它
固体颗粒悬浮；在中温条件下塑性粘度应保持在

40～180mPa·s，设计密度高于泥浆或低于

水 泥 浆 密 度

0.12 ～ 0.25g/cm3 ， 胶 凝 强 度 低 于 水 泥 浆 高 于 泥 浆 ，   屈 服 值 大 于 钻 井 液

9.6Pa[2]。
　　

5.水泥浆性能的优化

　　

5.1 失水量与自由水的控制

　　通常情况下，要求水泥浆

API 失水小于 50ml 和自由水小于 0.5%。在进行设计时，在确

保施工安全条件下，需尽可能的降低水泥浆的初凝时间，使稠化时间变短，进而达到

“直

角

”稠化的目的。另外，水泥细度、水灰比和沉降稳定性是水泥浆自由水含量的影响因素，提

高水泥细度、减小水灰比和添加失水剂等方法都可以降低自由水。
　　

5.2 强水泥浆的稳定性

　　可以在水泥浆中适量加入增粘剂或抗沉降剂来增加水泥颗粒的沉降阻力，以减缓沉降
可以加入电介质，使水泥体系的静切力增加；可以加入微硅来降低自由水量。
　　总而言之，在斜井段和水平段的套管不居中、钻屑堆积是影响固井质量的重要难题之一。
通过洗净井眼，加装扶正器、优化前置液和水泥浆性能，可以达到提高固井质量的目的。
　　参考文献
　　

[1]冯京海，郝新朝，白亮清等.冀东油田水平井固井技术[J].石油钻采工艺，2007.

　　

[2]屈建省，许树谦，郭小阳.特殊固井技术[M].北京：石油工业出版社，2006.