第七章低压易漏长裸眼固井技术(二稿)
普光气田低压漏失井固井实践
Ｐ一一 流动 阻力 ，Ｍ Ｐａ Ｐ 一 流体密度 ，ｇ／ｃ ｍ３ 摩擦 系数 Ｌ 一一 流 体段长 ，ｍ Ｖ 一一 流速 ，ｍ／ｓ
一 一
Ｄ 一 一 环 空 外 径 ，ｍ ｍ ｄ一一 内径 ，ｍ ｍ
普 光 地 区 作为 中石化 南 方 勘 探开 发 的 重 要 区 块 ，也 是 中石 化 的 主 要 勘 探 新 区 。 近 年来 ，相 继 在普 光 ｌ井 、大湾 １等 发现 了高 产 天然 气 流 ， 在 川东 北 勘探 中取 得 了 重 大 突破 ，勘 探 大场 面 已经 形成 。普 光 气 田是 以 含天 然 气 为 主的 碳 酸盐 岩 裂 缝 型油 气 藏 ， 由于 四 川盆 地 的 压扭 性 特 点 ，呈现 出诸 多 复杂 的 地 质构 造 特 征 ， 被称 为 中 国 最 复 杂 的 区块 ，为 完井 、固 井 工程 带 来 了 许 多 难 题 ， 是 国 内 外 专 家 公 认 的 固 井 难 点 。在 ３５Ｏ 米 以上 地层 存在 多个压 力 系 ０ 统 ，千 佛 崖和 须 家 河组 地 层 承压 能 力 极低 （ 的 近静 水 柱 压 力 ） 有 ，固井 极 易 发生 漏 失 严 重 影 响 固 井 质量 ，影 响 进 一 步 勘 探 开 发。 为提 高 普 光地 区深 层 低 压漏 失 井 的 固 井 质量 ，从 固井 设 计 、水 泥 浆 体 系和 配 套 固井施 工工艺技 术上采 取措施 ，在 Ｐ １ ３— ｏ ２井 、Ｐ２ ３ ｏ 一ｌ井和 Ｐ１ ４ ０ —１等 井的低压漏 失 层 固井 中取 得 了 良好 效 果 。 １、设 计思 路 由 于 普 光 地 区布 置的 井位 都 是 探 井 ， 能提 供 的地 层的 压 力 系数 不 是很 准 确 ，有 的差 别 很 大 ，根 据 这 种情 况 ，首 先要 根 据 钻 进 的 实 际 情 况 ，修 正 地 层 的 承 压 数 据 ， 再 根 据 承 压 能 力 ，按 照 平 衡 压 力 设 计 原 则 ，选 择 固 井工 艺 、 水 泥浆 体 系 、施 工 方 案 及针 对性 措 施 。 ２ 设计原则 ． 平 衡 压 力固 井 ，注替 水 泥 浆过 程 产 生 的 总环 空 水 泥浆 设 计 的 压 力 （ 液 柱 压 力 静 加 流动 阻 力 ）应 小 于 最 薄 弱地 层 的破 裂 压 力 。驱 替 水 泥浆 到 设 计 位 置后 ，在 凝 固失 重 条件 下 不 受油 气 侵 窜 ， 其静 液 柱 压 力梯 度 值 大 于地 层孔 隙压 力梯 度 值 。 流 动 阻 力的 计 算就 要 依 据 流 变学 的 理 论 ，在 已知 环空 各 类 液 体 的流 变 参数 的情 况 下 ，确 定 流态 ，模 拟 计算 施 工 过程 的动 压 力 变化 ，从 而 逐 步 优 化 施 工 各项 参 数 ： 排量 、压力 、密 度等 以及 流体 的流 变参 数 ， 以 达到 平 衡 固井 的 目的 。 常 用的 流 动 阻 力 计算公式如下 ： ａ 管 内 流 动 阻 力计 算 ： ．
固井技术及现场监督
三、影响固井质量的因素
➢ 偏心度的图、公式表达：
S
Rr
10% 0s
R
r
R
式中：
r
S—偏心度
R—井眼半径 sRr1s0% 0
s 10% 0
Rr 10% 0
r—套管半径Rr
ε
ε—套管中心与井眼中h心的偏离距离
21
三、影响固井质量的因素
➢ 保证套管居中的条件：
✓ 良好的井眼条件
✓ 正确选用扶正器
的钻井液。
h
13
三、影响固井质量的因素
➢ 用公式来表达顶替效率：
Vc 100%
V
式中：
η——顶替效率；
Vc——封固段环空水泥充填的容积； V ——封固段环空总容积。
h
14
三、影响固井质量的因素
➢ 顶替作用力分析
水泥浆顶替钻井液，驱动力主要有：泵的压力、 流动的水泥浆对钻井液的粘滞力、水泥浆对钻井液的 浮力。
施工现场依据固井合同管理作业队伍
h
39
二、固井标准
➢石油标准类别
★国际上比较有影响力的石油行业标准有
⊕美国石油协会API标准、
⊕国际标准化组织推荐标准（ISO）。
★国内石油标准有
⊕国家标准、 s 10% 0
⊕石油天然气行业标准、 Rr
⊕各级石油公司企业标准。
h
40
二、固井标准
➢国内固井标准配置情况
➢ 井底电测温度不准，导致设计的实验温度出 现偏差，
✓ 偏高，施工后井下水泥浆超缓凝 ✓ 偏低，施工s时间1不0% 0 够
Rr
h
33
三、影响固井质量的因素
9、固井设计的质量 ➢ 固井设计是固井施工的法律文件； ➢ 执行质量差的固井设计，必然导致差的固井
长裸眼穿盐井承压堵漏技术探讨
长裸眼穿盐井盐上承压堵漏技术探讨近两年来，西北油田分公司增储上产盐下井布井数量不断增加，而盐上地层承压堵漏使其承压能力达到下步施工要求是这类井的一个重点和影响建井周期的关键，特别是区块不同，地层承压能力也不同，承压堵漏不能盲目按照一个模式进行，要根据区块不同、盐带不同，地层特点有针对性的制定合理的承压堵漏方案。
承压时，不能盲目追求速度，要合理调配堵漏剂颗粒，稳扎稳打，保证地层憋入一定量的堵漏材料，确保承压堵漏一次成功。
现把我公司此类井施工及技术应用情况做一介绍。
1.盐下井地层概况塔河油田区块经历过多次构造运动，发生过多期岩溶作用，构造变形较强，是裂缝发育的有利部位。
油气藏纵向分布层位多，主要储油层位为奥陶系、石炭系、志留系，呈多层系的复式油气聚集特征。
大量实钻表明，该区块盐下井自盐膏层顶部长达2000多米的裸眼井段，地层承压能力相对较低。
一般来说，盐下井地质情况大致为，上第三系、下第三系为粉砂、细砂、粗砂岩夹棕褐色泥岩互层，该井段地层疏松，由于钻速快、砂岩多井壁易渗漏；侏罗系、三叠系地层泥页岩地层易吸水膨胀、剥落、掉块、使用高密度钻井液易发生漏失，特别是二叠系井段，在常规密度钻进时都容易发生井漏，先期承压堵漏这里将是最薄弱环节之一；石炭系“双峰灰岩”段，顶部为黄灰色泥晶灰岩夹深灰色泥岩，下峰含石膏，使用高密度钻井液体系易发生井漏。
堵漏要根据实钻情况和地质解释有针对性进行。
2.堵漏机理及配方的确定2.1、堵漏机理的分析与认识目前在各个区块井的承压堵漏一般使用的是桥接材料堵漏，将不同形状（颗粒、片状、纤维状）和不同尺寸（粗、中、细）的惰性材料，以不同配方混合于钻井液中，通过井口施压，将堵漏材料憋入地层中，在井壁缝隙内部形成桥堵，达到承压堵漏的目的。
（1）采用桥塞复合承压堵漏，提高地层承压能力，应压裂地层，并针对不同地层岩性、孔喉大小，让桥塞剂进入漏失通道后静堵，让其地层充分闭合，闭合过程中，桥塞剂堵液通过失水形成桥接隔离墙。
深井长裸眼堵漏技术
深井长裸眼堵漏技术
张敬荣;齐才学
【期刊名称】《南方油气》
【年(卷),期】2001(014)002
【摘要】井漏是在石油与天然气钻井过程中普遍存在或经常遇到的难题,它是在受地层压差的作用下,钻井液漏失到地层中的一种井下复杂情况,这种井下复杂情况是目前钻井工程中最普遍、最常见的技术难题之一.因此,本文对深井长裸眼堵漏工作列举了部分典型实例,从理论上对漏失及防漏堵漏技术进行了分析和研究.对井下漏失的岩石力学和流体力学;漏层性质和漏层位置判断以及提高低压层的承压能力,治理深井长裸眼井漏,提供了一定的现场理论依据和实际应用数据.以便更有效地指导在复杂地层条件下的勘探与开发工作,并结合深井堵漏机理及堵漏剂作用原理进行了有益的探讨和实践.
【总页数】7页(P65-71)
【作者】张敬荣;齐才学
【作者单位】青海油田公司勘探事业部,甘肃,敦煌,736202;青海油田公司勘探事业部,甘肃,敦煌,736202
【正文语种】中文
【中图分类】TE2
【相关文献】
1.深井长裸眼复杂压力层系堵漏技术研究与应用 [J], 夏宏南;陶谦;王小建;刘小利;张旭;彭明旺
2.深井长裸眼堵漏技术 [J], 张敬荣;齐才学
3.AT22井盐上长裸眼承压堵漏技术 [J], 侯子旭;刘金华;耿云鹏;刘文辉;刘贵传;刘四海
4.SHBP-1超深井三开长裸眼钻井液技术 [J], 刘湘华; 陈晓飞; 李凡; 金军斌
5.超深井长裸眼井底放空井漏失返桥接堵漏工艺技术 [J], 周志世;张震;张欢庆;王辉;孙俊;罗威;杨川;张宁
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顺北油气田长裸眼固井防漏技术
180顺北油气田二、三开下套管及固井过程中易发生漏失，造成水泥浆返高达不到设计要求，导致部分地层漏封，严重影响油气井寿命。
下套管期间发生漏失后，后期固井很难再建立循环，因此，要解决井漏问题，首先要解决下套管及循环期间无漏失。
顺北油气田采用四开井身结构：一开套管下深1200m左右，主要封隔上部新近系松软地层。
二开中完井深4500m左右，钻遇新近系、古近系、白垩系、侏罗系、三叠系、二叠系、石炭系小海子组和卡拉沙依组等地层。
三开中完井深7800m左右，钻遇石炭系卡拉沙依组和巴楚组、泥盆系、志留系、奥陶系等地层，进入奥陶系一间房组中完。
1 漏失的主要因素分析1.1 地层承压能力低易漏地层压力系数低、埋藏深。
二叠系主要以火成岩为主，地层压力系数只有1.26～1.29g/cm 3，埋藏在3700～4300m左右，厚度600m左右；石炭系卡拉沙依组和巴楚组地层以砂岩、灰岩和泥岩为主，志留系塔塔埃尔塔格组、柯坪塔格组以砂岩为主，奥陶系桑塔木组以泥岩为主，岩性硬脆性强，易发生漏失。
由于压力窗口窄、钻进过程中易发生漏失，下套管、循环及固井过程中易发生严重漏失。
尤其是长裸眼井段，往往穿越多套压力体系，很难准确掌握地层安全压力窗口，当套管下放速度小于理论安全下放速度时仍然会发生漏失。
通过对西北油气田下套管漏失井下放速度进行了大量的统计分析，发生漏失的原因主要有以下几点：①地层承压能力掌握不清楚。
②套管下放速度不均匀，最大下放速度超过了安全下放速度。
③实际激动压力比理论值高。
1.2 钻井液性能近年来提倡降本增效，钻井液费用有限，忽视钻井液性能在高温下的稳定性和老化性，因此钻井液和封闭浆在静止时间长，触变性较强，失水后密度增高0.03-0.05g/cm 3，漏斗粘度增加20s以上，导致循环摩阻增大，且形成泥饼较厚，易憋漏地层。
1.3 下套管速度近年来钻井工程要求提速提效，为了节约钻井周期，在中完特殊作业时，井队对套管下放速度控制较快，单根下放时间在30s以内，这样就将产生过大的激动压力，如果激动压力和井内液柱压力之和大于地层破裂压力就可能压漏地层，发生井漏事故。
塔北地区超深井低压易漏长封固段固井技术
藏 ，裸 眼段 长 达 ５ ０ ０ ０ ｍ以上 ，中间揭 露 不 同岩 性组 性 封 固施 工 中泵压 较 高不 能全 程 实 现 紊 流 顶 替 ，固 合 的地层较多 ，二 、三叠系（ 特别层 系交界处 ） 地层 井质 量难 以保 证 。
修 订 回稿 日期 ：２ ０ １ ６ —１ １ —３ ０
作者简介 ：杨川（ １ ９ ８ ８ 一） ，硕
３０
且 Ｊ Ｊ 丁程 师 ，从事现场『 占 １ 计技术及研究 作 ．Ｅ － ｍａ ｉ ｌ ：ｙ ａ ｌ ｌ ｇ ｃ ｈ ｕ ａ ｎ ｄ ｓ ｇ ＠１ ２ ６ ｍ
／Ｎ ａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｇ ａ ｓ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ａ ｎ ｄ Ｅ ｃ ｏ ｎ ｏ ｍ ｙ
塔北地 区超深井低压 易漏长 封 固段 固井技术
杨 川 石 庆 袁吉祥 余 纲 龚孝林 廖 长平
６ １ ０ ０ ０ ０ ；
８ ４ １ ０ ０ ０ ） 库尔勒
（ １ ．中国石油 川庆钻探 工程公 司井下作业公 司 ，四川 成都
２ ．中国石油塔里木油 田公 司开发事业部 ， 新疆
带来 了极大地挑 战。从塔 北地 区深 井低 压 易漏长裸眼段 固井的难 点 出发 ，结合该地 区 目前 广泛采 用的技 术现状 。从 固
井前准备 、高性 能水泥浆体 系应 用、 固井工艺优化 选择及现 场施 工４ 个 方面提 出对应的配套技 术措施 ，并进行 了现 场
实践 ，取得 了良好的效果 ，对 区块 深井超 深井固井及 面临的问题有 了新 的认 识。
低压易漏失井双级固井技术探讨
１ ． １ 双 级 固 井 工 具 和 工 作 原 理
双 级 注 水 泥 要 使 用 分 级 箍 来 实 现 ， 目前 常 用 的 分 级 箍 规 格 有 ２ ４ ４ ． ５ ｍｍ、 ｊ ２ 『 １ ７ ７ ． ８ ａｍ、 ｒ
用合 理 的 顶 替 模 式 是 防止 井 漏 失 的 关键 。在 固 井 施 工 过 程 中 发 生 漏 失 的 井 ，采 取 不 同 的 应 对 措 施 ， 可 以
最 大 程 度 地 提 高 固 井质 量 。
［ 关 键 词 ］ 双 级 固 井工 艺 ；低 密度 水 泥 浆 ； 注 水 泥 ；低 压 易 漏 失 井
着二 开裸 眼段 很 长 ，要 穿越 不 同压力 体 系 ，尤 其 是砂 泥岩互 层 等易 漏失层 位 ，很容 易在 下套 管和 固井施 Ｔ中发生 漏 失的 问题 。而对 于一 些 油 田老 区块 ， 已经进 入 开发后 期 ，地下 亏 空严重 ，在 双级 固井 施工 中
更 容 易 出现漏 失 ，有 的甚至 造成 井 口失返 。为 了提高低 压 易漏失 井双 级 固井 的效率 ，减 少漏 失现象 ，现
低 压 易 漏 失 井 双 级 固 井 技 术 探 讨
张 明 华 ，秦 德 威 郑 晓 志 （ 中石化石油工程技术研究院德州大陆架石油工程技术有限公司， 山东 德州 。 。 。 ０ ）
［ 摘 要 ］ 随着 油 气勘 探 开 发进 度 的 加 快 和 老 区开 采程 度 的 加 深 ，低 压 易 漏 失 井 越 来 越 多 。 双 级 固 井 工 艺 是
１ ３ ９ ． ７ ｍｍ、 １ ２ ７ ｍｍ［ ２ ］ ，分 为 机械式 、液 压式 和机 械压 差双 作用 分级 箍 ３ 种 类 型 ，一 般直 井 中使用 最
裸眼井段测井安全操作管理规定(三篇)
裸眼井段测井安全操作管理规定裸眼井段测井是石油勘探开发过程中的一项重要操作，涉及到井下设备和人员的安全。
为了保证裸眼井段测井操作的安全性，制定了一系列的管理规定。
以下是裸眼井段测井安全操作管理规定，____字：一、总则1.本管理规定适用于所有进行裸眼井段测井操作的井场和工作人员，旨在确保操作的安全性、高效性和可靠性。
2.裸眼井段测井操作必须遵守国家相关法律法规和技术规范，严格执行本管理规定的各项要求。
3.各级管理人员要重视对操作人员的技术培训和安全教育，确保其掌握本管理规定的内容，熟悉裸眼井段测井操作的各项要求。
二、责任和义务1.井场管理人员负责组织和协调裸眼井段测井操作，对操作人员进行技术培训和安全教育，制定相应的操作计划和风险评估。
2.操作人员必须按照管理人员的指令进行操作，严格遵守操作规程和操作程序，对井下设备进行检查和维护，及时报告异常情况。
3.设备制造商和供应商要提供符合国家标准和规范的裸眼井段测井设备，并提供相应的操作手册和技术支持。
三、井场准备1.井场应具备良好的基础设施和作业环境，如地面平整、井口固定、仓库清洁、设备配置合理等，并定期进行维护和检修。
2.井场应具备完善的安全措施和应急预案，设立明显的安全警示标志和疏散指示牌，配备必要的安全设备和消防器材。
3.井场应建立相应的操作规程和操作程序，明确各级管理人员和操作人员的职责和权限，做好相应的记录和报告工作。
四、井下操作1.操作人员必须穿戴符合安全要求的工作服和个人防护用品，如安全帽、防护眼镜、防护手套、耐酸耐碱鞋等。
2.操作人员在进入井口前必须检查井口的安全设施和井下通风状况，确保井下无有害气体和可燃性气体。
3.操作人员必须熟悉井下设备和工作流程，严格按照操作规程进行操作，遵循正确的操作步骤和方法，不得擅自改变操作流程。
4.井下设备必须经过认真检查和试验，确保正常工作和安全可靠，不得使用损坏或过期的设备。
5.井下设备的安装和拆卸必须按照操作规程进行，严禁使用不合适的工具或方法，避免设备损坏或人身伤害。
煤层气固井技术
(3) 煤层气井套管柱试压要求
套管外径mm ф139.7 ф177.8
试压压力MPa 20 20
30分钟降压MPa ≤0.5 ≤0.5
2煤层气井固井质量检测与评价
(1)井温测井 主要应用于确定套管外水泥浆返高，也作为水泥充填程度的补充解释。 (2)声幅和变密度测井 固井质量情况：利用声幅和变密度测井分井段解释两个界面水泥胶结 程度，特别是目标煤层上下各30m井段固井质量。 (3) 固井质量评价 固井质量评价分为四级： 优良声幅值＜10%，变密度图上地层波显示清晰； 合格声幅值10~20%； 基本合格声幅值20~30%； 不合格声幅值＞30%。
不规则井眼、大井眼目的层固井封固质量
7． 双级注水泥工艺技术
解决不同压力和地层介质目的层封固质量
1煤层气固井技术与工艺
(1) 煤层气固井技术要求
水泥返高计算：
H＝（Fd/10-ρm）×hd/(ρc-ρm)
Fd——煤储层破裂梯度，kPa/m； ρm——固井时井内钻井
液密度，g/cm3；hd——煤层深度，m； ρc——最大水泥浆平均密
声幅值＞30； 地层波弱、难辩认
达不到基本合格
用现场水对设计用的水泥做48h抗内压强度试 验 /Mpa
≥14
套管柱质量、组合、下置深度
符合设计
生产套管用微珠低密度水泥 固井，水泥浆密度 /（g/cm3）
＜1.60,水泥浆的返深达到设计要求。
生产套管环空水泥返高为最上目的煤层以上 200m，正、负值m
10
30
50
注1：固井质量声幅测井，技术套管水泥候凝36h；生产套管水泥候凝48h。
注2：若有部分封固段水泥环胶结质量较差时，而目煤层上下各有30m以上优质水泥环可视为单层封固合格。
低压易漏井提高固井质量的研究与应用
断块油气田２００８年１月第１５卷第１期低压易漏井提高固井质量的研究与应用孙清华彭明旺夏宏南张俊严维锋屈胜元（长江大学石油工程学院，湖北荆州４３４０２３）ＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｉｍｐｒｏｖｉｎｇｃｅｍｅｎｔｑｕａｌｉｔｙｉｎｌｏｗｐｒｅｓｓｕｒｅａｎｄｅａｓｙｌｅａｋｉｎｇｗｅｌｌｓＳｕｎＱｉｎｇｈｕａ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＰｅｔｒｏｌｅｕｍＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＹａｎｇｔｚｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉｎｇｚｈｏｕ４３４０２３，Ｃｈｉｎａ），ＰｅｎｇＭｉｎｇｗａｎｇ，ＸｉａＨｏｎｇｎａｎ，ｅｔａｌ．ＷｅｌｌＰｕｇｕａｎｇ３ｉｓａｔｙｐｉｃａｌｌｏｗｐｒｅｓｓｕｒｅａｎｄｅａｓｙｌｅａｋｉｎｇｗｅｌｌ．Ｉｔｉｓｅａｓｙｌｅａｋｉｎｇｉｎｌｏｎｇｏｐｅｎｈｏｌｅ，ｌｏｎｇｓｅａｌｉｎｇｓｅｃｔｉｏｎｓ，ｍｕｌｔｉｐｌｅｐｒｅｓｓｕｒｅｒｅｇｉｍｅｂｅｃａｕｓｅｔｈｅｇｅｏｌｏｇｉｃｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｓｖｅｒｙｃｏｍｐｌｅｘｉｎｔｈｉｓａｒｅａ，ｗｈｉｃｈｂｒｉｎｇａｂｏｕｔｍａｎｙｄｉｆｆｉｃｕｌｔｉｅｓｉｎｃｅｍｅｎｔｉｎｇｏｐｅｒａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｃｅｍｅｎｔｉｎｇｑｕａｌｉｔｙｉｓｎｏｔｓａｔｉｓｆａｃｔｏｒｙ．Ｔｈｉｓｔｈｅｓｉｓｉｎｔｅｇｒａｔｅｓｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｓｏｆｅｎｈａｎｃｉｎｇｃｅｍｅｎｔｑｕａｌｉｔｙ．Ｔｈｅｓａｔｉｓｆａｃｔｏｒｙｅｆｆｅｃｔｈａｓｂｅｅｎａｃｑｕｉｒｅｄｉｎｆｉｅｌｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｔｈｒｏｕｇｈｓｔｕｄｙｉｎｇｔｈｅｐｒｏｐｅｒｔｙａｎｄｖｏｌｕｍｅｏｆｃｅｍｅｎｔｐａｓｔｅａｎｄｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇｔｈｅｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｅｆｆｅｃｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｌｏｗｐｒｅｓｓｕｒｅａｎｄｅａｓｙｌｅａｋｉｎｇ，ｗｅｌｌｃｅｍｅｎｔｉｎｇ，ｌｏｎｇｏｐｅｎｈｏｌｅ，ｃｅｍｅｎｔｐａｓｔｅ．１提高固井质量的措施１．１堵漏提高地层承压能力对于低压易漏井，钻井过程中经常出现井漏或者不井漏但只能维持正常钻进而井眼不能承受额外液柱压力作用的情况，不能给固井创造一个较好的井眼条件。
埕岛油田大斜度、长裸眼固井前循环洗井技术措施
埕岛油田大斜度、长裸眼固井前循环洗井技术措施大斜度、长裸眼固井难题，一直是困扰固井质量的一个难点。
对于大斜度、长裸眼井而言，因固井前循环清洁井眼不彻底造成的易蹩堵甚至造成漏失，水泥浆低返，漏封油气层，造成一次固井失败。
本文分析并应用了通过现场的技术措施，做好井眼的清洁，提高了固井质量。
标签：大斜度；长裸眼；蹩堵；循环清洁；固井质量固井作为钻、完井中不可缺少的一个重要环节，其特殊性和重要性，已得到一定程度地認知。
影响固井质量的原因有很多，包括井身结构不合理造成的漏、喷、塌、卡；井径扩大率超标，严重的“糖葫芦”井眼；长封固段或者循环不彻底造成的易蹩堵、易漏；水泥失重易引起的窜槽；套管居中度不足以及泥浆和水泥浆的配伍等。
其中有些是固井前已经完成的，是不可控的，有些是可以通过技术手段来改良的，比如大斜度、长裸眼给固井造成的易蹩堵、甚至漏失的问题，可以通过采取技术措施，尽可能的清洁井眼，为固井创造良好的界面胶结条件。
1 埕岛油田大斜度、长裸眼井现况近年来，在埕岛油田老区块部署的丛式开发加密井，很多是由于老井绕障和尽可能地穿越油层，从而在井斜和井深上有更大的延伸，大斜度、长裸眼井的数量明显增多。
比如CB22FC-13、-10井CB6GA-8、-10等几口井，裸眼长度均在2200以上米，稳斜段很长，井斜都在60度以上。
如何在固井前充分循环，使环空携砂干净，是固井面临的主要难题。
井眼保洁问题几乎总是伴随着钻大斜度定向井而来的，钻井过程中如果泥浆中加入高黏携屑剂、高机械钻速、大排量、频繁短程起钻和采用润滑剂这些传统方法，是可以实现钻井过程中得到较洁净的井眼的。
然而在下套管过程中，势必又会造成井底很多沉砂，如何在固井前再还原井眼的清洁程度是必要的，一个干净、畅通的井眼，是固井质量好坏的前提，实验表明，60度的井斜，固井循环时砂子是最难携带的，同时面临“糖葫芦”井眼、井径扩大率偏大等问题。
2 大斜度、长裸眼井固井难度分析①研究表明，在45°以上定向井中，岩屑的沉降和下滑与直井和小斜度井的情况相同，但由于其钻具在井眼的偏心状态，大量岩屑会很快沉向下井壁形成岩屑床。
固井技术基础
固井技术基础（量大、多图、易懂）概述1、固井的概念为了达到加固井壁，保证继续安全钻进，封隔油、气和水层，保证勘探期间的分层测试及在整个开采过程中合理的油气生产等目的而下入优质钢管，并在井筒与钢管环空充填好水泥的作业，称为固井工程。
2、固井的目的1. 封隔易坍塌、易漏失的复杂地层，巩固所钻过的井眼，保证钻井顺利进行；2. 提供安装井口装置的基础，控制井口喷和保证井内泥浆出口高于泥浆池，以利钻井液流回泥浆池；3. 封隔油、气、水层，防止不同压力的油气水层间互窜，为油气的正常开采提供有利条件；4.保护上部砂层中的淡水资源不受下部岩层中油、气、盐水等液体的污染；5.油井投产后，为酸化压裂进行增产措施创造了先决有利的条件；3、固井的步骤1. 下套管套管与钻杆不同，是一次性下入的管材，没有加厚部分，长度没有严格规定。
为保证固井质量和顺利地下入套管，要做套管柱的结构设计。
根据用途、地层预测压力和套管下入深度设计套管的强度，确定套管的使用壁厚，钢级和丝扣类型。
2. 注水泥注水泥是套管下入井后的关键工序，其作用是将套管和井壁的环形空间封固起来，以封隔油气水层，使套管成为油气通向井中的通道。
3. 井口安装和套管试压下套管注水泥之后，在水泥凝固期间就要安装井口。
表层套管的顶端要安套管头的壳体。
各层套管的顶端都挂在套管头内，套管头主要用来支撑技术套管和油层套管的重量，这对固井水泥未返至地面尤为重要。
套管头还用来密封套管间的环形空间，防止压力互窜。
套管头还是防喷器、油管头的过渡连接。
陆地上使用的套管头上还有两个侧口，可以进行补挤水泥、监控井况。
注平衡液等作业。
4. 检查固井质量安装好套管头和接好防喷器及防喷管线后，要做套管头密封的耐压力检查，和与防喷器联接的密封试压。
探套管内水泥塞后要做套管柱的压力检验，钻穿套管鞋2~3米后（技术套管）要做地层压裂试验。
生产井要做水泥环的质量检验，用声波探测水泥环与套管和井壁的胶结情况。
溢流井后期裸眼固井工艺技术
溢流井后期裸眼固井工艺技术摘要：JH107井钻揭潜四下段盐间非砂岩产层时，油气显示活跃，井口溢流严重。
文章采用产层顶部注水泥的后期裸眼完井方式，在油气上窜不压稳的情况下，固井取得成功，裸露的产层得到有效地保护，水泥封固段固井质量优良。
关键词：溢流井；后期裸眼；固井技术；固井质量JH107井设计垂深2 750 m。
钻至井深2 757 m的潜四下段盐间非砂岩时，出现溢流。
溢出物为原油、天然气。
溢速26.4 m3/h。
钻井液密度由1.28 g/cm3降至1.0 g/cm3以下。
经液气分离器放喷点火，火焰高5~6 m，回收原油近300 m3。
将钻井液密度提至1.35 g/cm3，溢流量减小，边溢边钻至完钻井深2 787 m。
潜四下段盐间非砂岩良好的油气显示在该地区尚属首次发现，为保护产层，提高盐间非砂岩裂缝性油藏的开发效果，决定在溢流不压稳的情况下，采用后期裸眼方式完井，水泥封固溢流层之上。
1固井难点JH107井的溢流井段2 751.00~2 766.00 m为裂缝性产层，全井油层22.2 m/7层、含油水层2.8 m/2层、水层8.6 m/3层、裂缝性产层51.0 m/5层，且油层、水层、产层间互。
在井段2 400~2 758.2 m存在19个裂缝发育段，裂缝以高导缝为主。
存在以下固井难点：需借助于机械封隔，对工具的性能要求高。
座封的井段短，诱导缝发育，能否座准、座稳、隔开是固井成败的关键。
长时间油气污染，难以保证水泥环与两个界面的胶结质量。
存在诸多裂缝发育段，固井过程中易发生井漏。
油层、产层、水层间互，压力系数各异，难以保证层间封隔质量。
2固井工艺技术2.1管串结构和固井工具的选择采用浮鞋+盲管+管外封隔器+分级箍+套管的结构。
浮鞋：引导套管入井、防止盲管水泥塞脱落、钻除后起斜坡护丝作用。
盲管：管内充填水泥封堵，封隔管内外流体，阻止水泥浆由套管进入裸眼段，阻止溢流层的油气进入管内。
管外封隔器：使用TWF系列5 1/2”Ⅱ型水力膨胀式管外封隔器。
长裸眼固井技术浅议
中 图分 类号 Ｔ ２ ６ 文 献 标识 码 Ａ Ｅ ５ 文 章编 号 １７— ６１￣００ ２— １３ Ｏ ６ ３油田开发以来 ，海上原油产量逐年递增 ，如今埕北 区块馆 陶 组油藏 已基本探 明。为探测新的区块 、地层 ，寻找新产能，中、深井的 数量正在逐年增加 。目前 ，主要是勘探开发古生界 、太古界油藏 。由于 海上钻井的特点 ， 井身结构受到套管层次 、地层压力层系、完井方式等 诸多因素的影响，出现裸眼段长度较长 的问题 ，随之而来封 固段长相应 也增加。
钻井液的紊流速度和流动阻力 ，增大 了水泥浆的驱 动力 ，在相同的排量 下， 使水泥浆具有较大的驱动能量 ，从而提高顶替效率 。一般将塑性粘 度控制在 １—２ｍ ａ ，动切力５ Ｐ ，ｌ 分钟静切力３ ５ ａ ） ５ Ｏ Ｐ． Ｓ —７ ａ Ｏ — Ｐ 。５ 用双 凝水泥浆体系 。这样 ，当下部快凝水泥浆形成结构 时，上部缓凝水泥浆 可有效的实现压力传递 ，防止候凝期间油气上窜 。６ 环空加 回压 。固 ） 井碰压后 ，关万能封井器 ，在地层破裂压力允许 的范围 内，在环空蹩一 定压力 ， 增加环空过平衡压力 ，降低气窜的可能性 。
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长裸 眼固井 技术浅议
川西气田二开长裸眼固井质量保障工艺
石油地质与工程2021年11月PETROLEUM GEOLOGY AND ENGINEERING 第35卷第6期文章编号：1673–8217（2021）06–0081–05川西气田二开长裸眼固井质量保障工艺杨洁1，2，董波2，郑义2，杨大春2，严仕现1，陈瑶棋3（1．中国石化西南石油工程有限公司钻井一分公司，四川新都610500；2．中国石化西南油气分公司彭州气田（海相）开发项目部，四川彭州611930；3．中国石化西南石油工程有限公司钻井工程研究院，四川德阳618000）摘要：川西气田在二开固井过程中存在环空憋堵、易发生井漏、顶替效率低下等情况，首轮开发井前期6口井二开固井质量不佳，直接影响着气井长期安全生产。
结合近年来超深长裸眼大斜度井固井实践，通过开展强化井筒准备、优选固井工具、设计防漏失固井工艺、优化固井液设计等研究，成功解决了固井施工难题并在现场成功实践。
固井质量优良率提高了50.29%，为川西气田二开固井质量的提升提供了有力保障。
关键词：川西气田；尾管固井；尾管悬挂器；大温差中图分类号：TE256.9 文献标识码：ACementing quality assurance technology of long open hole in the second spud of westernSichuan gas fieldYANG Jie1,2, DONG Bo2, ZHENG Yi2, YANG Dachun2, YAN Shixian1, CHEN Yaoqi3(1. The First Drilling Branch of Southwest Petroleum Engineering Co., Ltd., SINOPEC, Xindu, Sichuan 610500, China;2. Pengzhou Gas Field (Marine) Department of Southwest Oil & Gas Company, SINOPEC, Pengzhou, Sichuan 611930, China;3. Drilling Engineering Research Institute of Southwest Petroleum Engineering Co., Ltd., SINOPEC,Deyang, Sichuan 618000, China)Abstract:During the cementing process of the second spud in western Sichuan gas field, there are some problems, such as annular blockage, easy well leakage and low displacement efficiency. The cementing quality of the second spud in 6 wells in the early stage of the first round of development wells is poor, which directly affects the long-term safe production of gas wells. Combined with the cementing practice of ultra-deep and long open hole highly deviated wells in recent years, through the research on strengthening wellbore preparation, optimizing cementing tools, designing leak proof cementing technology and optimizing cementing fluid design, the cementing construction problems have been successfully solved and successfully practiced on site. The excellent cementing quality rate was increased by 50.29%, which provided a strong guarantee for the improvement of cementing quality of the second spud in western Sichuan gas field.Key words: western Sichuan gas field; liner cementing; liner hanger; large temperature difference川西气田海相雷口坡组气藏位于四川盆地川西坳陷龙门山构造带中段，PZ1井、YS1井等多口井获得工业气流，表明雷口坡组气藏具有良好的勘探开发前景[1–3]。
固井技术基础【范本模板】
固井技术基础(量大、多图、易懂）概述1、固井的概念为了达到加固井壁,保证继续安全钻进，封隔油、气和水层，保证勘探期间的分层测试及在整个开采过程中合理的油气生产等目的而下入优质钢管，并在井筒与钢管环空充填好水泥的作业，称为固井工程.2、固井的目的1. 封隔易坍塌、易漏失的复杂地层，巩固所钻过的井眼，保证钻井顺利进行；2。
提供安装井口装置的基础，控制井口喷和保证井内泥浆出口高于泥浆池,以利钻井液流回泥浆池；3。
封隔油、气、水层,防止不同压力的油气水层间互窜，为油气的正常开采提供有利条件； 4。
保护上部砂层中的淡水资源不受下部岩层中油、气、盐水等液体的污染；5。
油井投产后，为酸化压裂进行增产措施创造了先决有利的条件；3、固井的步骤1。
下套管套管与钻杆不同，是一次性下入的管材，没有加厚部分，长度没有严格规定。
为保证固井质量和顺利地下入套管，要做套管柱的结构设计。
根据用途、地层预测压力和套管下入深度设计套管的强度，确定套管的使用壁厚，钢级和丝扣类型。
2. 注水泥注水泥是套管下入井后的关键工序,其作用是将套管和井壁的环形空间封固起来，以封隔油气水层，使套管成为油气通向井中的通道。
3。
井口安装和套管试压下套管注水泥之后，在水泥凝固期间就要安装井口。
表层套管的顶端要安套管头的壳体。
各层套管的顶端都挂在套管头内,套管头主要用来支撑技术套管和油层套管的重量,这对固井水泥未返至地面尤为重要.套管头还用来密封套管间的环形空间,防止压力互窜。
套管头还是防喷器、油管头的过渡连接.陆地上使用的套管头上还有两个侧口，可以进行补挤水泥、监控井况。
注平衡液等作业。
4. 检查固井质量安装好套管头和接好防喷器及防喷管线后,要做套管头密封的耐压力检查，和与防喷器联接的密封试压。
探套管内水泥塞后要做套管柱的压力检验，钻穿套管鞋2～3米后（技术套管）要做地层压裂试验。
生产井要做水泥环的质量检验，用声波探测水泥环与套管和井壁的胶结情况。
固井质量的全部指标合格后，才能进入到下一个作业程序。
枫1井大尺寸套管长封固段低压漏失层固井技术
枫1井大尺寸套管长封固段低压漏失层固井技术发布时间：2021-06-22T15:14:29.337Z 来源：《基层建设》2021年第8期作者：李康[导读] 摘要：枫1井二开完钻井深4589m（直导眼4604m），Φ339.7mm套管下深4586.57m，是建南区块Φ339.7mm套管下深最深的一口井。
中原石油工程有限公司固井公司河南濮阳 457000摘要：枫1井二开完钻井深4589m（直导眼4604m），Φ339.7mm套管下深4586.57m，是建南区块Φ339.7mm套管下深最深的一口井。
针对本开次套管尺寸大，封固段长，地层承压能力低，漏失严重，井眼不规则等多种复杂情况，使用双级固井工艺，并采取强化钻具结构通井，优选水泥浆体系，优化现场施工工艺等措施，解决了大尺寸套管深井固井漏失及封固段长等技术难题，电测显示大部分井段封固良好，为下步钻进创造了有利条件。
关键词：大尺寸套管；漏失；长封固段；双级固井一、基本情况枫1井位于湖北省利川市谋道镇茶园沟村六组，是中石化江汉油田分公司部署在四川盆地川东高陡褶皱带石柱复向斜枫箱坝构造中北部的一口预探井（直井），设计井深7860m，补充设计井深7965m（目的层：下寒武统石龙洞组、上震旦统灯影组），实际完钻井深7965m。
二开完钻井深4589m（直导眼4604m），Φ339.7mm套管下深4586.57m，套管下入难度大，地层承压能力弱，漏失风险高。
在钻进至4064m 时发生失返性漏失，经多次堵漏解除。
二开钻井液密度1.22 g/cm3，泥浆粘度54s。
二、固井难点分析1、Φ339.7mm套管下入深，下套管时间长，套管刚性和悬重大(浮重预计408吨)，套管能否下到设计井深是一大难点，同时对下套管设备要求高。
2、井下压力体系复杂。
钻井过程中发生过严重漏失，总漏失量达380.85m3，漏失层位主要在长兴组长一段，但具体漏层层位不详。
地层承压能力有限，固井过程中液柱压力增大，二级施工结束后分级箍环空液柱当量密度已超过上层套管鞋处当量密度，极易发生漏失。
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目录第七章低压易漏长裸眼固井技术第一节概述一、国外发展情况二、国内发展情况第二节低压易漏长裸眼固井技术难点和关键技术一、技术难点二、关键技术第三节低压易漏长裸眼地层压力预测一、地层压力预测二、地层破裂压力预测第四节低压易漏长裸眼固井水泥浆技术一、粉煤灰低密度水泥浆技术二、空心微珠低密度水泥浆技术三、化学泡沫低密度水泥浆技术四、矿渣低密度水泥浆技术五、高强低密度水泥浆技术第五节低压易漏长裸眼固井施工技术一、综合防漏堵漏技术措施二、低压易漏长裸眼固井施工技术三、分级施工技术第七章低压易漏长裸眼固井技术第一节概述在石油、天然气钻探和开发过程中，要钻穿多个地层，每个地层的承压能力各不相同，为了提高钻井速度，降低成本，在地层条件（塌、漏）许可的情况下，一般钻达地层较深，在这多个地层中，有些地层（洛河、刘家沟等）破裂压力低，不能承受常规水泥浆液柱压力，要对这段地层进行封固，就形成了低压易漏长裸眼的固井问题。
何为低压易漏长裸眼固井？目前尚无统一的概念界定。
本章的低压易漏长裸眼固井技术是指封固段存在低压漏失层，若固井，必须应用非常规的水泥浆体系及施工工艺，一次封固井段超过1000米或使用分级注水泥器封固段总长超过2500米的特殊固井工艺技术。
这个问题，在全国大部分油气田都存在，特别在长庆、吐哈、辽河、新疆等油田较为突出，经过研究与实践，特别是通过九·五攻关，低压易漏长裸眼固井技术取得了大发展，形成了相应的特色技术。
一、国外发展情况低压易漏地层在国内外是一种普遍的现实，在固井中为了防止发生漏失，防止储层污染，一般采用降低水泥浆的密度。
60年代初，在中东、苏联、美国墨西哥湾等地区已广泛成功地使用了以膨润土、硅藻土、膨胀珍珠岩、水玻璃、硅质充填物等材料配置的低密度水泥浆，用这类材料配置具有合适强度的水泥浆最低密度极限是1.31g/cm3。
自1978年以来，国外已研究出了两种超低密度水泥浆，一种是高强度空心微珠水泥浆; 另一种是泡沫水泥浆，前者密度最低可以到0.96g/cm3，后者密度可低达0.72 g/cm3，1979年美国在西德克萨斯的Spraberry油田，使用泡沫水泥浆（密度0.82-1.14 g/cm3 ，失水＜200mL），解决了该地区丙烷气层和几个漏失层并混有硫化氢腐蚀水层的水泥返高问题。
但是低密度水泥浆由于水灰比、外掺料较大，一般具有较低的抗压强度和较高的渗透性，其应用受到限制。
九十年代后期，司仑贝谢Revil P等利用紧密堆积理论，提出了一种设计高性能低密度水泥浆的全新方法，这种方法基于正确选择用于干混合的组分，并优化配料粒度和配比，使水泥浆的流变性、稳定性、抗压强度等性能不再受水泥浆密度的限制，配制的低密度水泥浆的性能可与常规密度水泥浆的性能相媲美。
目前美国司仑贝谢油田服务公司又提出了“可替代泡沫水泥的低密高强水泥浆”，采用密度为0.36的具有高强度抗压缩的空心玻璃微珠，可将低密度水泥浆低至0.98g/cm3，其抗压强度可与正常密度的水泥浆相当，渗透率比正常密度的水泥石低十倍，并进行了成功应用，成为该领域的先导者。
另外，就是下多级套管。
这些技术的应用一般突破了成本的制约。
二、国内发展情况鄂尔多斯盆地大部分地区存在着严重漏失问题,•尤其是陇东中生界白垩系洛河层宜君组地层,厚约230-580米,是一组受海拔控制的区域性水层,该层孔隙度大,渗透率高,连通性好,极易发生压差性漏失。
陕北气田属于一个低压、低渗、致密气田，其封固特点为含气段长、温差变化大、层间水活跃、上部地层承压能力低。
地层孔隙压力梯度为0.0112MPa/m，气层破裂压力梯度为0.016MPa/m。
裸眼段长有些超过3500米。
吐哈油田油藏为“低压、低渗、低孔隙度”性质，油气层分布井段长，随着油田的不断勘探开发以及上至浅层白垩系、下到深层二叠系的多层系勘探，要求封固的目的层越来越多，封固段越来越长，另外部分特殊开发井也需要全井封固。
从油藏特性上看，储层压力普遍偏低，压力系数0.9～1.05g/cm3，部分区块甚至低于0.7 g/cm3。
鄯善油田容易发生漏失，这就为固井留下了隐患，所以必须解决固井过程中的漏失问题。
在丘东气田，固井要求全井水泥封固。
考虑到气井密封的严格要求、分级注水泥的高风险性，必须采用一次上返固井工艺技术。
国内低压易漏现象较为普遍，80年代以来，长庆油气田的低压易漏层，克拉玛依油田的低压浅层易漏油气井，辽河油田的低压稠油热采井及中原油田的中深易漏油气井中，相继使用了粉煤灰低密度水泥浆、白土低密度水泥浆和漂珠低密度水泥浆等待。
随后又开发了化学泡沫水泥浆密度和低密高强水泥浆技术，同时该水泥浆体系还用在目的层封固上。
工艺上，完善与发展了多级固井技术，一次上返固井技术，正注返挤固井技术等。
第二节低压易漏长裸眼固井技术难点和关键技术一．技术难点低压易漏长裸眼井存在着比常规井更多的固井技术难题，必须进行研究攻关才能解决技术问题，也才能进一步促使技术的进步。
这种类型井由于种种原因，简化井身结构，使得裸眼段长，穿越多层压力体系，封固井筒中各地层的难点全部集中在一起，而且固井过程中发生漏失的几率较大。
对注水泥作业以及如何提高固井质量提出了严峻的考验，主要表现在下列几个方面：1．井漏问题对于气井而言，注水引起地层压力异常以及气层流体可能对水泥造成侵害，水泥浆要求返高至地面，封固段较长，上下温度差异大，地层承压能力较低于环空水泥浆液柱压力时，就会发生漏失，为保证水泥浆返到设计高度，而不发生漏失，是低压易漏长裸眼固井作业的一个难点。
2.低密度水泥问题采用低密度水泥浆固井是降低环空液柱压力的主要措施，但充填型低密度水泥浆和漂珠低密度水泥浆水泥石的抗压强度低，若使用不当会出现问题，无法满足油气层段的射孔要求及油气层改造的要求。
对于有些探井，地层压力很低，在打钻过程中一直伴随着井漏，固井时井漏极易发生，甚至是不能避免的，如何解决固井过程中水泥浆漏失的情况下返高不够的问题，以及失重对固井质量的影响等难点。
3.长裸眼问题裸眼段长，封固井段所需的水泥量大，固井施工时间长，而由于低压易漏层的存在，不可能大排量注替水泥浆，施工难度高，风险加大。
若采用常规水泥浆体系，施工压力会大大增加固井的风险而环空液柱压力的增大会压漏地层，影响固井质量。
采用低密度水泥浆，对注水泥工艺和水泥浆密度控制要求更高。
若低密度水泥浆还不能解决问题，就必须与双级（或多级）注水泥浆工艺技术结合。
井段长造成井底与井口的温度差异过大，陕北气田井深3500-4500m，以正常的井温梯度计算，井口温度为25-30℃，而井底温度可达85-95℃，上下温差在60-70℃。
在吐哈油田、塔河油田由于井深达5500m左右，温差更大。
以井底循环温度为基准设计的水泥浆体系，在上部井段会长时间不凝固，容易引起地层流体浸入。
由于存在低压易漏段，注水泥施工过程中，不可能以大排量顶替来达到提高顶替效率的目的，因此必须保证水泥浆有很好的流动性。
5．顶替效率问题水泥浆的流变性与水泥浆的稳定性是相互矛盾的。
水泥浆的流变性好，顶替效率高，但浆体的稳定性相对会变差。
合理进行水泥浆流变学设计，平衡流动性能与稳定性的关系。
长裸眼段井，由于穿越多个地层、多套压力体系可能还有不同的钻井液体系的浸泡，井径变化不规则，形成“大肚子”井眼，有钻井液滞留区，不易被水泥浆顶替彻底；由于存在低压易漏层系，因此施工排量不能过大，难以实现紊流顶替。
因此顶替效率的提高也是低压易漏长裸眼井的固井技术难题之一。
提高项替效率的方法主要有：（1）提高井身质量；（2）固井前处理钻井液，优化其性能；（3）提高前置液、隔离液及水泥浆性能，合理的隔离液性能及数量设计，能够实现小排量低速注替过程中较高的顶替效率；（4）合理加放扶正器，提高套管居中度；（5）活动套管（6）设计合理的驱替工艺和驱替排量。
二.关键技术1．低密度水泥浆研究在低压易漏长裸眼段固井中，用正常密度的水泥浆会压漏地层，造成水泥浆返高不够，固井质量难以保证，必须采用低密度水泥浆体系。
已广泛使用的以膨润土、硅藻土、膨胀珍珠岩、水玻璃、硅质充填物等材料配置的低密度水泥浆，用这类材料配置具有合适强度的水泥浆最低密度极限是1.31g/cm3。
但是低密度水泥浆由于水灰比、外掺料较大，一般具有较低的抗压强度和较高的渗透性，其应用受到限制。
目前国外已研究出了两种超低密度水泥浆，一种是高强度空心微珠水泥浆; 另一种是泡沫水泥浆，前者密度最低可以到0.96g/cm3，这两种体系配合使用密度可低达0.72 g/cm3。
九十年代后期，司仑贝谢Revil P等利用紧密堆积理论，提出了一种设计高性能低密度水泥浆的全新方法，这种方法基于正确选择用于干混合的组分，并优化配料粒度和配比，使水泥浆的流变性、稳定性、抗压强度等性能不再受水泥浆密度的限制，配制的低密度水泥浆的性能可与常规密度水泥浆的性能相媲美。
而采用密度为0.36的具有高强度抗压缩的空心玻璃微珠，可将低密度水泥浆低至0.98g/cm3，其抗压强度可与正常密度的水泥浆相当，渗透率比正常密度的水泥石低十倍。
低密度水泥浆研究包括以下几方面内容：(1)减轻材料的选取，(2)水泥浆稳定性研究(3)提高水泥石强度方法研究2．低密度水泥浆稳定性研究在低压易漏长裸眼段固井中，对水泥浆的稳定性（包括游离水、滤失量等）要求更高。
由于低密度水泥浆中存在减轻材料或大大多于正常需水量的拌合水，其与水泥颗粒比重差较大，容易发生沉降分层，这样会破坏水泥浆柱的整体均持性，导致水泥石产生疏松凝结，影响水泥环和胶结质量或造成水泥返高不够；另一方面，游离水和滤失水的产生将会使水泥浆拌合水明显减速少，造成流变参数、稠化时间等浆体性能偏离设计值，影响顶替效率和施工质量。
严重时可使水泥浆脱水，产生桥堵造成憋泵或阻止液柱压力的传递。
加剧水泥凝固过程中的失重。
3．水泥浆防窜性能研究注完水泥后，环形空间发生油气水侵是国内外还没有很好解决的一个难题。
长裸眼段井穿越多个地层多套压力体系，地层压力异常，流体活跃，更易于发生油气水窜。
大量生产实践和科学研究表明，造成油气水窜的主要原因是在于水泥浆凝结过程中，其液柱压力在不断降低，，即水泥浆失重。
当作用于井筒环空内的浆柱压力逐渐降到低于油气水层压力的某一时刻，油气水就会侵入环形空间，形成窜流。
4．优化前置液性能使前置液与钻井液及水泥浆有良好的配伍性，与钻井液和水泥浆接触不增稠。
在塞流顶替模式下，尽可能提高顶替效率。
5.工艺配套技术设计研究工艺技术的合理配套，也是解决低压易漏长裸眼固井问题的关键技术之一。
根据地层最低破裂压力以及裸眼段的长度，设计合理的水泥浆密度，是否需要分级注水泥。
设计遵循下列原则：(1)为了保证在固井中不漏失，满足水泥返至设计返高要求，全井拟采用常规+低密度水泥浆固井。