泥浆转化为水泥浆固井技术
固井工艺流程
固井工艺流程固井工艺流程是油气井钻完后，通过注入特定的水泥浆进行固井，以保证井身的稳定和防止地层流体的泄漏。
固井工艺流程主要包括井底准备、水泥浆计算、水泥浆搅拌、注入固井、泥浆返排及固化等环节。
首先，在进入固井工艺的前期，需要对井底进行准备工作。
井底准备主要包括检查钻井质量、清理井底杂物、评价地层等。
通过对井底的检查和清理，可以确保固井过程中的顺利进行，并避免后续的困难和问题的发生。
然后，针对井深、孔隙度、井径、水泥排空和水泥定向等参数，进行水泥浆计算。
水泥浆计算是根据井口水泥头与地层压力、孔隙压力和关井压力平衡的基础上，通过对水泥浆的成分、密度、收缩性以及可泵性进行估算，计算出所需的水泥量和添加剂的用量。
接下来，根据水泥浆计算的结果，进行水泥浆的搅拌工作。
水泥浆搅拌是将水泥、水和添加剂等材料按照一定的比例加入到搅拌设备中，并进行充分搅拌，以保证水泥浆的均匀性、稠度和流动性。
通过搅拌，还可以将水泥浆的稠度调整到符合固井需求的范围。
在水泥浆搅拌完成后，进行注入固井工作。
注入固井是将搅拌好的水泥浆通过固井泵注入到井筒中，沿着井身的一定段落进行注入。
在注入的过程中，需要控制注入速度、注入压力和注入量等参数，以保证水泥浆能够充分填充井筒，并在固化后形成稳定的固井体。
注入固井完成后，需要进行泥浆返排及固化。
泥浆返排是将固井后部分泥浆排出井口，以清除井筒中的余泥浆和污染物。
固化是通过水泥浆中的硬化材料逐渐固化，形成坚固的固井体。
固化的时间一般需要几小时到几天。
最后，根据固井工作的实际情况，进行固井质量评价。
固井质量评价是通过测量固井体的密度、强度和封隔效果等指标，来判断固井工作的合格性。
如果发现固井质量不合格，需要采取相应的措施进行修复和改进。
总之，固井工艺流程是对油气井进行固井的一系列工作，涉及到井底准备、水泥浆计算、水泥浆搅拌、注入固井、泥浆返排及固化等环节。
在固井过程中，需要严格按照每个环节的要求和流程进行操作，以保证固井的质量和可靠性。
完井固井工艺技术
分级箍 封隔器 盲管
筛管
引鞋
裸眼直井内筛管顶部注水泥技术
容易发生的问题1、封隔器源自裂2、分级箍开不开 3、碰压不明显（有倒返现象）
分级箍 管外封隔器盲管 筛管串 钢质引鞋
水平井筛管顶部注水泥
4、尾管注水泥技术
用钻杆通过 尾管悬挂器把套 管串悬挂在技术 套管或上层套管 上，然后进行注 水泥施工。是一 项风险高、技术 复杂、施工难度 大、质量要求高 的固井作业。由 于可以节约大量 的套管和水泥等 材料，具有巨大 的经济效益。
(没有特殊工艺要求尽 量不要选择分级固井)
分级箍
分级箍
浮箍 旋流短节 引鞋 一级固井
浮箍 旋流短节 引鞋
二级固井
分级箍在直井中的应用
分级固井容易发生的问题
分级箍开关失灵
两级固井碰压后存在倒返现象
二级固井容易发生窜槽现象
问题解决方法
1、应用压力激动多次操作的方式，或听从工具 方服务人员的建议操作！ 2、一级碰压要缓慢，在开启分级箍前放压检验 倒返情况，然后再碰压开启分级箍循环！二级 碰压发现倒返要反复顶压-放压操作，最后采取 蹩压侯凝（定时放压）的办法！ 3、一级固井水泥量要按环孔容积精确计算，隔 离液要做混合污染试验，分级箍以上套管要加 钢性扶正器等！（临盘固井和高青固井）
1、普通水泥浆体系
不同水灰比、不掺 入任何外加剂、外掺料 的油井水泥浆体系。一 般应用导管、表层和浅 井。也可以应用到一般
油层。
2、正常水泥浆体系
掺入降失水剂、分散 剂等外加剂，根据井底温
度和施工时间加入不同比
例的缓凝剂，达到高分散 低失水易泵送目的的水泥 浆体系。有高温水泥浆体 系、高早强体系、短候凝
液压式悬挂器分类
泥浆转化为水泥浆技术综述
Ｐ丁—— 水 、 渣 、 浆 和 ＭＴＣ浆 的 密 Ｍｃ 矿 泥
度。
技术可有效 地利用 钻井废 泥浆 ， 能显著 降低 固井施 工 费 用， 提高 固井 质量 。该 技 术 自 １９ ９ １年 ９月 首 次 在 墨西 哥湾 的 Ａｕ ｅ 油 田应 用成 功 以来 ， 目前 为 止 ， ｇｒ 到 已在很
２１ 年第 ４期 ０１
西部 探矿工 程
７ ３
泥 浆 转 化 为 水 泥 浆 技 术 综 述
沈青 云
（ 中国石 化西北 石油分 公 司工程技 术研 究院 ， 疆 乌鲁木 齐 ８ ０ １ ） 新 ３ ０ １ 摘 要： 泥浆转化 为水 泥浆 （ Ｃ 技 术 ， ２ ＭＴ ） 是 ０世 纪 ９ Ｏ年代发展 起 来的一 项 固井新技 术 。 目前 ， 内 国
多油 田的各 种 固井施 工作 业 中应 用 ， 中包 括 从 ４ ４Ｃ 其 ． ＂ 的深水开发 井 到 ３ ５ 的高 温 地 热 井 ， 技 术 套 管 、 １℃ 从 油 层套 管到尾 管 固井 ， 从直井 、 向井到 水平井 ， 定 都成 功地
般地 ， 当泥浆 密度 在 １Ｏ ～ １４ ｇｃ 之 间时 ， ．４ ． ６／ｍ３
ＭＴ Ｃ的密度 。如要求 低 于这 一 密 度 范 围 ， 加 入减 轻 可 剂（ 如微硅 、 漂珠 等） 反之 加入 加 重 剂 （ 钛铁 矿 粉等 ） ， 如 来调 整 。
２ ２ 流变性 ．
实施 了 ＭＴ Ｃ固井施 工作业 。 目前 ， 内 ＭＴＣ固井 施工技 术 的研究 与 应 用 已经 国 相 当成熟 ， 技 术 已在 国 内 １ ０多 口井 固 井施 工 中应 该 ０ 用， 固井优 质 率 ９ ９ 以上 ， Ｃ技 术 用 于 钻井 堵 漏 作 Ｏ／ ６ ＭＴ
泥浆固化
MTC技术泥浆转化技术MTC技术是利用废弃的完井泥浆的降失水性和悬浮性，通过加入水化材料、激活剂KJ-1L、激活助剂KJ-2L，使完井泥浆转化为性能完全可以和油井水泥浆相媲美的泥浆固化液。
MTC提高了固井液与泥浆的相容性，提高了泥浆的顶替效率，从而提高固井质量；减少废弃泥浆的处理；取消了固井液中常用的外加剂，从而节约了单位固井液的成本。
可以用泥浆泵进行固井施工，提高固井作业的灵活性。
MTC转化的泥浆固化液的稠化时间可以通过改变分散剂和激活剂的掺量任意调节；流动性能好，过渡时间短，具有降失水、防气窜及微触变性能；沉降稳定性好（游离液为零），渗透率低，抗腐蚀性能及抗高温老化性能均优于油井水泥浆；适合于各种注水泥作业，如堵漏和打水泥塞；适用 BHCT温度范围30-170℃；在不添加任何减轻剂和加重剂的情况下，利用泥浆本身所具有的性能，泥浆固化液密度可在1.45-2.4 g/cm 3 范围中调节，加入占水化材料6-30%的漂珠则密度可降至1.2-1.45g/cm 3 ，适用范围广，适用于各种体系的水基钻井泥浆；可直接干混搬土后采用清水、海水或井场废水配固井液，本技术在井场条件允许的情况下，可直接用钻井设备进行固井。
理化性能指标泥浆固化液性能本技术根据不同的泥浆类型及泥浆固化液性能，采用以下几种产品 :1.水化材料：代号KFSKFS密度 2.6-2.9，比表面积230-330m 2 /kg，为本技术的主体材料，代替油井水泥，根据不同密度要求，掺量不同。
正常密度的泥浆固化液(1.80g/ cm 3 )，每方泥浆固化液需加1.0吨KFS，在1.1-1.2g/c m 3 密度钻井泥浆中可以代替重晶石做加重材料，有利于提高界面胶结强度。
2.激活剂KJ-1L作用：促使 KFS水化，缩短稠化时间，提高低温强度。
掺量：根据井温不同，一般占重量 1.5-7%。
3.激活助剂KJ-2L作用：协助 KJ-1L促使KFS水化，提高强度，并起到矿渣与矿渣之间的交联作用。
低密度水泥浆固井技术探讨
低密度水泥浆固井技术探讨（大庆钻探钻井生产技术服务二公司，吉林松原138000）低密度水泥浆固井技术的基本原理就是利用水泥浆的低密度性质，发挥通过和填充性，对油井的周围进行有效的填充和密闭，由此保证油井的安全。
在低密度水泥浆的发展过程中，其比例设计和添加剂的合理使用成为了其发展的主要推动力，而且增加了强度的低密度水泥浆也在实际的应用中获得了成功。
标签：低密度水泥浆；配比设计；应用优势1 低密度水泥浆固井思路随着研究层面的拓展，微观力学和宏观力学的研究进一步通过密集堆积的理论，明确了用颗粒材料粒径大小分布调整来提高其宏观力学特性可能。
其原理就是通过对混合物质内的固体粒径的大小和分布状况的调整，使之合理分配和混合，让水泥浆的体系具备更加优良的填充效果，而且让各种粒径的材料实现更好的密集堆积效应，增加水泥浆更多的固相，由此增加水泥浆的性能指标。
这时低密度高强度水泥浆就应运而生了。
其组成不仅仅考虑到了原料的物理性能，也考虑到了水泥浆化学特性。
2 低密度水泥浆的配备设计在试验的过程中发现，低密度水泥浆的试验效果降低，尤其是强度的变化差异的主要原因就是，高速度的剪切和破碎对水泥造成的影响。
因此在低密度水泥的配备的时候，应当控制搅拌器的转速，控制在4000转每分钟，并控制搅拌的时间，这样就可以达到较为理想的试验效果。
研究人员为了使得整个水泥浆系统达到应用的标准，并提高效果，在试验中已经形成了一个系列化的密度配合方案，基本配比的组合形式为：G级石油井水泥，粉煤灰、漂珠、增加稳定剂、水。
在实际的应用中通过改变材料的比例和水量来实现对水泥浆密度的调整。
按照上面的组合形成的不同密度的水泥浆都可以实现固井要求，例如：试验中采用的60%水泥、25%粉煤灰、15%漂珠、2%外加剂，水：灰7:3，这样产生的水泥浆密度为1.43g/cm。
并且利用这一密度的水泥浆对某油田的3口油井进行加固处理，在施工结束后的检测中得到了较好的胶结数据，胶结良好的段占整个井的80%以上。
低密度固井水泥浆技术
Drilling & Oil Production Technology Institute
超低密度水泥浆体系存在的问题
超低密度水泥浆由于外掺料的大量掺入，致使水 泥浆密度的降低和水泥浆性能发生矛盾，突出 表现在以下几方面： • 1、水泥浆体系稳定性差，体系分层离析； • 2、水泥浆失水量难以控制； • 3、泥浆流变性差，泵送困难； • 4、水泥石强度发展慢，强度低，水泥浆石渗 透性高，易引起腐蚀性介质的腐蚀。 • 5、泡沫水泥浆和漂珠水泥浆等随着压力增大， 泡沫和漂珠易破碎，密度增加很快，所以在井 底条件下，水泥浆的实际密度有所上升。
Chengdu Do-well Petroleum Technology Ltd.
低密度固井水泥浆技术
50℃,25Mpa稠化时间252min
70℃,30Mpa稠化时间259min
• 水泥浆尽管密度很低，但水 泥石强度较高，而且稠化打 压时，稠度非常稳定
Drilling & Oil Production Technology Institute
drillingoilproductiontechnologyinstitute固井工程的特殊性2是隐蔽性工程主要流程在井下施工时不能直接观察质量控制往往决定于设计的准确性和准备工作的好坏受多种因素的综合影响
Drilling & Oil Production Technology Institute， Qinghai Oil field
(1)是一次性工程,如果质量不好,一般情况下难以补救; (2)是隐蔽性工程,主要流程在井下,施工时不能直接观察,质量控 制往往决定于设计的准确性和准备工作的好坏,受多种因素的综 合影响; (3)影响后续工程的进行;
泥浆固化施工方案
（一）编制目的本施工组织设计编制适用于钻井废弃泥浆无害化处理工程施工，它是对本工程项目施工全过程进行管理的技术性文件，是为施工过程进行规范化、标准化及系统化管理而制定的。
要求相关人员严格执行。
本工程通过对井场内所有容污池内的废水、废弃物和废弃泥浆的净化和无害化处理以达到消除污染，保护环境，恢复耕种，节约土地的目的。
（二）编制依据1．建设单位在施工现场技术交底记录；2．《污水综合排放标准》（GB 20425-2006）；3．《土壤环境质量标准》（GB15618-1995）；4．《固化废物渗出毒物渗出方法》（GB 5086.1-1997）；5．《危险废弃物鉴别标准-腐蚀性鉴别（GB5085.4-1996）；6．《危险废物安全填埋污染控制标准》（GB18598-2001）；7．《水质PH的测定比例电极法》（GB6920）；8．《废水取样技标》（GB12997-91GB12998-91GB-12999-91）；9．《中国环境保护标准汇编-土壤固体废物分册》。
（三）钻井废弃泥浆无害化处理原理泥浆池为泥状工业废弃物，经浸出液分析表明是有害工业固体废物。
油田钻井作业过程都有大量废弃泥浆没有进行无害化处理直接埋藏在地下。
钻井液在石油和天然气钻井过程中必不可少。
为达到安全、快速钻井的目的，使用了各种类型的钻井液添加剂，而且随着钻井深度增加和难度加大，钻井液中加入的化学添加剂的种类和数量也越来越来越大。
废弃钻井泥浆主要是由粘土、钻屑、加重材料、化学添加剂、无机盐、油组成的多相稳定悬浮液，PH值较高。
导致环境污染的有害成分为油类、盐类、杀菌剂、某些化学添加剂、重金属(如汞、铜、铬、镉、锌及铅等)、COD、高分子有机化合物生物降解产生的低分子有机化合物和碱性物质。
对环境造成的影响主要表现在：①对地表水和地下水资源的污染；②导致土壤的板结(主要是盐、碱和岩盐地层的影响)，对植物生长不利，甚至无法生长，致使土壤无法返耕，造成土壤的浪费；③各种重金属滞留于土壤，影响植物的生长和微生物的繁殖，同时因植物吸收而富集，危害到人畜的健康；④对水生动物和飞禽的影响(化学添加剂和生物降解后的某些产物)。
泥浆不落地处理工艺你了解多少？12年老师傅真情分享
泥浆不落地处理工艺你了解多少？12年老师傅真情分享1 ．常用的无机固化剂（１）KG 系列固化剂：该固化剂原料易得、价廉无毒，使用方便，处理费用低，固结、解毒效果好，固结物的机械强度较高，水溶性及水渗透性较低，抗生物降解，稳定周期长（可达１０ a 以上），对固相物含量较高的废弃泥浆的处理效果特别好。
应用于川西地区废弃泥浆处理。
（２）XG 固化剂：XG 固化剂的主要组分是水化能力和活性很强的材料，在废弃泥浆中分散水化、凝聚、结晶，形成一种水化物凝聚———结晶网状结构，硬化成稳定固体后，把废弃泥浆中的有害物质封闭在其中，防止其扩散迁移，达到环境保护的效果。
（３）HB‐１固化剂：其系列组成是SA 型水硬材料＋石灰、石膏＋促溶早强外加剂RM 。
在使用时可结合大量水分子并生成钙矾石矿物晶体，从而达到固化目的。
（４）WH‐８５８处理剂：废弃泥浆无害化配套处理剂WH‐８５８为多种无机和有机化合物的复合物，含有脱水剂、中和剂、絮凝剂、吸附剂、固化剂等，故能用其进行无害化处理。
应用于陕北油气田废弃泥浆处理。
（５）A 、B 、C 、D 固化剂：A 、B 、C 、D 四种固化剂单独使用时都具有一定的固化效果，不同的固化剂其加量和固化效果的关系并非完全相同，在此基础上采用正交试验方法确定最佳固化配方。
３．现场施工现场施工工艺主要有两种：第一种是利用挖掘机等机械将固化剂按一定配比与废弃泥浆进行混合；第二种是直接用泥浆泵及配浆设备将固化剂按一定配比与废弃泥浆进行混合。
第一种方法施工困难，因为在有些泥浆池中固化剂搅拌不均匀，造成固化效果不佳。
第二种方法可以使固化剂搅拌均匀，但需增加设备，特别是在废弃已久的泥浆池，使成本增高。
建议有关部门可以研制出适合废弃泥浆固化的设备体系。
二、MTC 技术泥浆转化为水泥浆，简称为MTC（Mud To Cement）技术，是世界前沿的固井技术。
矿渣MTC 是指在泥浆中加入水淬高炉矿渣以及激活剂、分散剂等处理剂，将泥浆转化为水泥浆，该技术减少了废弃泥浆的处理成本，同时也减少了固井所需费用。
固井原理及过程范文
固井原理及过程范文固井是一种在钻井过程中使用水泥浆填充井眼周围的空隙的技术。
固井的主要目的是确保井壁的完整性和稳定性，并防止地下水、气体或含油层的污染。
它还可以提供井身和钻杆之间的支撑和保护，以防止受碎屑或压力的影响。
固井原理可以简单地概括为以下四个步骤：1.井眼的准备：在钻井过程中，钻头钻入地下岩石层并形成井眼。
钻井液会不断地循环，保持井眼的稳定和清洁。
一旦到达目标深度，就需要做好准备来进行固井的下一步。
2.水泥浆搅拌：在进行固井之前，需要将水泥和其他一些添加剂混合成水泥浆。
这种浆料必须具有一定的流动性，以便能够在井眼中完全填满并能够进入每一个细小的空隙。
3.水泥浆注入：一旦水泥浆制备好，就可以通过特殊的泥浆泵将其注入井眼。
注入过程通常从靠近钻井平台的地方开始，然后往井底方向推进，以确保整个井眼被水泥浆填满。
注入时需要控制注入速度和压力，以便水泥浆能够均匀地分布在井眼周围。
4.固井质量控制：一旦水泥浆完全填满井眼并到达设计深度，就需要进行固井质量控制。
这包括检查井壁的完整性和稳定性，以确保固井过程没有产生问题。
通常会用测井工具测量井眼的尺寸和形状，以确保水泥浆均匀分布并没有任何漏洞。
固井也可以分为不同的类型，根据井眼周围的情况和井的具体要求来确定。
1.表面固井：用于浅井或不需要承受高压力的井，如水井或地源热泵井。
表面固井主要是为了维持井眼的完整性，防止地下水或其他物质的渗透。
2.中间固井：用于承受中等压力和温度的井，如油气开采井。
在中间固井中，水泥浆需要具备一定的强度和耐用性，以应对油气压力和温度的变化。
3.高压固井：用于深井或要承受高压力和高温的井，如深海钻井。
这种固井需要使用特殊添加剂和材料，以确保井眼的完整性和耐用性。
总之，固井是钻井过程中非常重要的一步，它确保了井眼的完整性和稳定性，并保护了地下水资源、气体资源和含油层的安全。
在固井过程中，对水泥浆的制备和注入要求非常严格，并需要进行质量控制以确保固井的成功。
固井施工技术措施
固井施工技术措施1.套管固井技术：套管固井是指通过将管道（套管）插入钻井井筒中，并以适当方式固定，以强化和保护井壁，防止塌陷和渗流现象。
套管的选择应根据地质情况和井筒条件来确定，一般情况下，采用多级套管固井技术，通过分段设置套管，使井筒的强度和密封性更加可靠。
同时，还可以采用套管间灌浆技术，注入合适的水泥浆体，使套管与井壁间形成高强硬的固体结构，提高井壁的稳定性和密封性。
2.泥浆循环和排除气体：在固井过程中，要及时排除井筒中的气体，并保持泥浆的循环稳定。
在钻井过程中，使用泥浆循环系统，通过循环泵将泥浆从井口注入井筒，经过井底孔插入岩心，然后再从套管间隙中回流到地面。
这样可以有效地排除井筒中的气体，并保持井筒的稳定。
另外，还可以通过设置鼓风机和排气口等设备，实时监测和排除井筒中的气体。
3.隔水固井技术：隔水固井是指在钻井过程中，采用一定的技术手段，将井筒中的水尽可能排除，使井底部分仅留有差压，以保证井筒的稳定和固井质量。
在固井过程中，可以通过使用防漏固井泥浆和水基泥浆等，在井筒中形成隔水层，将地层水与泥浆分隔开来，从而保证固井质量。
4.固井质量控制：固井施工过程中，还需要严格控制固井质量，以保证井筒的强度和密封性。
在固井前，需要对井筒进行清洗和酸化处理，同时要进行固井液测试，测试其密度、黏度、流动性等物理指标，确保其符合设计要求。
在固井过程中，要密切监测注入泥浆的压力和流量，保持固井液的稳定性和流动性。
固井后，还需要进行固井质量检测，通过测量固井质量指标，如固井浓度、贯入度等，以判断固井质量是否符合要求。
综上所述，固井施工技术措施是保证油气井井筒强度和密封性的重要措施，通过套管固井、泥浆循环排气、隔水固井和固井质量控制等技术手段的应用，可以有效地保证井筒的稳定性和固井质量，确保油气开采的安全与高效。
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.固井质量的全部指标合格后，才能进入到下一个作业程序。
水平井固井方法
水平井固井方法
水平井固井方法指的是在建造水平井时采取的一种固井技术。
该方法主要是为了保证水平井壁的强度和稳定性，避免井壁塌方和漏水等问题的发生。
具体的固井方法有以下几种：
1. 钻进液固井方法：将水泥浆注入井孔中，靠压力使其固结。
2. 微泡水泥固井方法：在水泥浆中加入适量的微泡剂，使其形成泡沫状，提高其流动性和固结性。
3. 膨润土固井方法：将膨润土和水混合成浆状，注入井孔中，膨胀后固结。
4. 钢管固井方法：在井孔内安装钢管，并将水泥浆沿着钢管注入，形成固结层。
5. 增强管固井方法：在井孔内安装增强管，再将水泥浆注入管内，形成固结层。
水平井固井方法的选择取决于地质条件、井深、井壁稳定性等因素。
采用合适的固井方法可以有效地保证水平井的安全和稳定。
- 1 -。
8.3.1 水泥浆化学(水泥浆固化以及水泥浆体系)
8.3.1之水泥浆化学8 石油化学品与油田化学品1、固井由套管向井壁与套管的环空注入水泥浆并让它上返至一定高度，水泥浆随后变成水泥石将井壁与套管固结起来。
水泥浆（1）表层套管封隔地表浅水层及浅部疏松和复杂地层；安装井口、悬挂和支撑后续各层套管。
（2）生产套管（油层套管）用以保护生产层，提供油气生产通道。
（3）中间套管（技术套管）用来封隔不同地层压力层系或易漏、易塌、易卡等井下复杂地层。
2、套管类型及其作用一、水泥浆功能与组成（1）固井和保护套管（2）保护高压油气层（3）封隔严重漏失层和其他复杂层1、水泥浆的功能（2）水泥水泥是由石灰石、粘土在1450~1650℃下煅烧、冷却、磨细而成，它主要含下列硅酸盐和铝酸盐：（1）水配水泥浆的水可以是淡水、盐水或海水。
水泥浆由水、水泥、外加剂和外掺料组成。
（1）硅酸三钙3CaO·SiO2（简称C3S）水泥的主要成份，水化速率和强度增加率高，早期强度和最后强度都高。
（2）硅酸二钙2CaO·SiO2（简称C2S）含量一般在24％～30％之间；水化反应缓慢，强度增长慢；但最终强度高。
（3）铝酸三钙3CaO·Al2含量少，水化速率高，强度增加速率低，最后强度低。
O3·Fe2O3（简称C4AF）（4）铁铝酸四钙4CaO·Al2含量少，水化速率高，强度增加速率低，最后强度低。
除了以上主要成份外，还有石膏、碱金属的氧化物等。
影响都较小。
2、水泥浆的组成2、水泥浆的组成油井水泥分类按API（American Petroleum Institute）标准分类:A、B、C、D、E、、F、G、H、J九个级别。
按我国石油行业（SY）标准分类，油井水泥根据适应的地层温度分成45℃、75℃、95℃、和120℃四个级别。
3、水泥浆的外加剂与外掺料按用途，可将水泥浆外加剂与外掺料合在一起分成七类，即：◆水泥浆促凝剂◆水泥浆缓凝剂◆水泥浆减阻剂◆水泥浆膨胀剂◆水泥浆降滤失剂◆水泥浆密度调整外掺料◆水泥浆防漏外掺料(1)水泥浆稠化水与水泥混合后水泥浆逐渐变稠,水泥浆这种逐渐变稠的现象称为水泥浆稠化。
低密度水泥浆固井技术
低密度水泥浆固井技术吴健1 林利飞2 张静1(1.延长油田股份有限公司井下作业工程公司; 2.延长油田股份有限公司开发部) 摘要:针对延长油田股份有限公司西区采油厂的地层特性、储层特点和固井难点,研制出了适合西区采油厂的地层条件、一次上返低压易漏固井用水泥浆体系,以及与产层固井低失水水泥浆体系相配套的固井工艺技术。
通过对室内研究与现场施工的总结分析,证明了现场固井设计的合理性,同时固井质量大幅度提高,达到了项目的研究目的,对今后其他地区和气井长裸眼固井具有一定的指导意义。
关键词:固井;低密度;水泥浆;地层特征;现场应用 解决低压易漏地层固井过程中漏失的有效方法就是使用相应的工艺技术和低密度水泥浆,依据对延长西区采油厂的地层分析,考虑成本和实用性等综合因素,决定研究开发复合低密度水泥浆技术。
1 复合低密度水泥室内研究室内研究条件主要是指井底静止温度、循环温度和井底静液柱压力。
(1)实验温度的确定。
井底静止温度与区域平均地表温度和地温梯度有关,是水泥石强度养护的温度条件。
经验计算公式为t B HS=T+K H(1)式中t B HS为井底静止温度(℃);T为平均地表温度(℃)(西区10℃);K为地温梯度(℃/100m); H为井垂直深度(m)。
井底循环温度t是稠化时间实验的温度条件,经验计算式为t=钻井液循环出口温度+套管鞋深度/168根据延长西区采油厂井深和钻井液循环出口温度,计算井底温度为65℃～70℃,循环温度为50℃～55℃。
(2)实验压力的确定。
尽管压力对注水泥作业的影响不像温度那么明显,但仍是影响水泥浆稠化凝固的另一个重要因素,是稠化时间测试的条件。
井底压力与液体密度和井的垂直深度有关,计算公式为p=010098rh(2)式中p为井底压力(M Pa);r为液体密度(kg/m3);H为套管下入垂深(m)。
根据西区采油厂井深,低密度水泥浆实验压力为20～25M Pa,常规密度水泥浆实验压力为32～36M Pa。
固井水泥浆 工艺流程
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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。
泥浆转化为水泥浆(MTC)
泥浆转化为水泥浆(MTC)
朱和平
【期刊名称】《西南石油大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】1996(000)004
【摘要】ＭＴＣ技术是一项新技术，它把钻井液转化成水泥浆用来固井，可改善水泥环的层间封隔能力，提高环空内泥浆的顶替效率，降低固井成本。
文中介绍了ＭＴＣ技术的发展概况，泥浆转化的四种方法，ＭＴＣ水泥浆的设计。
ＭＴＣ的技术、经济优势、以及ＭＴＣ技术的应用范围。
【总页数】4页(P116-119)
【作者】朱和平
【作者单位】图书馆
【正文语种】中文
【中图分类】TE256
【相关文献】
1.泥浆转化为水泥浆技术综述 [J], 沈青云
2.泥浆转化为水泥浆技术综述 [J], 吴达华;黄柏宗;裴雁
3.泥浆转化为水泥浆:波特兰水泥转化技术 [J], 冯玉军;姚晓;王华
4.江汉油田盐水聚合物泥浆转化为水泥浆的研究及应用 [J], 赵林;谢齐平;沈凡丁;刘天生
5.MTC水泥浆室内研究（Ⅱ）─—MTC配方设计 [J], 王绍华;张义亮;郭恒;侯吉瑞;周金葵
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第18卷 第4期1996年 11月西南石油学院学报Journal of Southwest Petroleum InstituteVol.18 No.4Nov 1996泥浆转化为水泥浆(M TC)朱和平(图书馆)摘要 M TC技术是一项新技术。
它把钻井液转化成水泥浆用来固井,可改善水泥环的层间封隔能力,提高环空内泥浆的顶替效率,降低固井成本。
文中介绍了M TC技术的发展概况,泥浆转化的四种方法,M TC水泥浆的设计,M TC的技术、经济优势,以及M TC技术的应用范围。
主题词 钻井泥浆;水泥浆设计;固井;固化钻井泥浆中图法分类号 TE256①1 M TC发展概况把钻井液转变成水泥浆固井,已是石油工业50来感兴趣的课题。
改善套管与井壁间的环空地层隔离,一直是追求该项技术的主要原因。
自本世纪50年代后,人们开始研究用钻开地层的钻井液转化为水泥浆进行固井的方法。
1970年,Wyant等提出了一种以波特兰水泥为基本组分的配方,该配方很复杂,并对温度十分敏感,分散性较差,但还是被一些油田所采用。
1975年,Miller等提出了另一种配方,是利用以镁为基本组分的钻井液,它的应用限定于一种特殊的镁基钻井液。
泥浆转化为水泥浆最早的实例是Novak于1985年提出的。
80年代末,美国壳牌开发公司致力于研究矿渣转化技术,1991年开始在施工现场使用这一工艺,尔后又将该技术应用于具有风险性的井上,在技术和效益上都获得成功。
由于性能优异的分散剂和有机促凝剂的开发,高炉矿渣泥浆转化技术的采用,现已形成了以Wilson为代表的波特兰水泥转化技术和以Cowan为代表的矿渣转化技术,使M TC技术具有真正的工业实用意义。
在某些应用场合下,M TC技术可以完全代替波特兰水泥固井。
2 泥浆的转化方法泥浆转化为水泥浆又称为固化钻井泥浆技术,是一种在环空内可转变成可固结材料的钻井泥浆进行钻井和固井的方法。
国外主要采用以下四种方法:(1)直接采用水泥或活性硅质材料配制钻井泥浆,当钻井结束进加促凝剂或激活剂,使其固结。
优点是泥饼也能很好地固结,缺点是这种泥浆密度太高,影响钻速。
(2)采用普通钻井泥浆,这种钻井泥浆具有适量的可水化材料,当钻至一定深度后,加入水泥分散剂和促凝剂,使勘大化,优点是不会影响钻井速度,缺点是泥饼不能固结,强度发展慢,水泥在泥浆里的分散均匀性差。
(3)用可交联聚合物。
如交联剂、粘土和其它必要材料配成可供钻井是循环的泥浆,固①1995—12—29收稿井时用一特殊设备对环空内的泥浆用放射源进行辐射,使钻井泥浆固结。
优点是泥饼及泥浆都能形成强度很高的固结材料,缺点是成本很高。
(4)使用普通的水基泥浆。
先用氧化钙和活化剂处理,然后加高炉矿渣(BFS ),大约每m 3加入114～1427kg ,形成密度为1198～2379kg /m 3的BFS —泥浆混合物,可使泥浆固化。
其优点是稠化时间变为可调,强度发展较快,形成强度较高的整体材料,大大改善了地层隔离。
3 M TC 水泥浆的设计M TC 的配方设计与波特兰水泥浆相仿,首先进行室内试验,任何适用于配制波特兰水泥浆的原则及评价方法同样适用于M TC 的配制。
这些项目包括流动度、流变性能、稠化时间和抗压强度,以及滤失和析水性能。
3.1 水泥浆密度浆液密度在满足现场注水泥作业和所需抗压强度的条件下,宜选用适当低一些的密度值,这样有利于控制流变性和提高泥浆的利用率。
一般情况下,用作填充水泥的M TC 水泥浆,BFS —混合浆液的浓度在100～175lb /bbl 之间,而在油管/生产套管固井,用作注水泥尾浆时,则要求BFS 或水泥的浓度达到200～350lb /bbl 。
3.2 流变性能泥浆的流变性,是通过泥浆稀释剂(分散剂)或一般泥浆增稠剂来调节的。
可分为:①化学稀释剂或反絮凝剂;②加水稀释;③化学稀释与加水稀释结合等三种方法。
如果原浆中的固相含量较低,可单独使用化学稀释剂;在低温情况下或由聚合物配成的泥浆,就加水稀释;而对速凝剂含量较高的分散式灰浆,经常采用化学稀释和加水稀释相结合。
据报道,目前控制流变性最好的分散剂是磺化苯乙烯和马来酸酐聚合物以及甲酰胺和其衍生物。
3.3 稠化时间和抗压强度泥浆转化液的稠化时间和抗压强度是由分散剂和添加的促凝剂来控制调整的。
促凝剂缩短了波特兰水泥转化液的凝固时间,加快了高炉矿渣的水化,使其稠化时间可在一小时至数小时范围内调节,缩短了早期抗压强度的形成时间。
通常在泥浆中加入BFS 及肿凝剂会使砂浆的塑性粘度、屈服值及胶凝强度比原浆高,而常用的木质素磺酸盐泥浆可有效地减小粘度和胶凝度。
当固化泥浆的密度和稠化时间在适当的范围内时,其抗压强度的发展及最终掠夺抗压强度均能满足固井要求,波特兰水泥转化一般要求两天后测井,而矿渣转化技术则按正常时间测井。
3.4 失水控制固化泥浆的失水控制取决于:①泥浆的降失水性;②泥浆降失水剂与水泥或BFS 的相容性。
一般是泥浆失水控制好,固化液的失水控制也好。
但一些好的降水剂与水泥或BFS 不相容,而导致泥浆固化液的失水增加时,则要求加入额外的降失水添加剂。
4 M TC 水泥浆的技术、经济优势与许多常规注水泥相比,M TC 水泥浆具有一些技术、经济上的优势。
711第4期 朱和平: 泥浆转化为水泥浆(M TC )811西南石油学院学报 1996年4.1 M TC的技术优势(1)固井液和泥浆部有较好的相容性,有助于更好地提高顶替效率。
通常在钻井液中只加矿渣活化剂和缓凝剂,就可获得改善流变性的效果。
(2)在泥浆中添加性能良好的共聚物分散剂,因而配伍性良好,减小水泥浆与泥浆、隔离液相混时发生的絮凝现象,显著提高了水泥胶结质量。
(3)改善了环空密封,使泥饼和未顶替走的泥浆固化,形成了牢固的环空密封。
(4)泥浆污染对液态和固态的转化浆影响小。
特别是对矿渣—泥浆混合液基本没有影响。
屈服值基本不变,对抗压强度、界面密封、剪切胶结强度的影响也减到了最小。
(5)不但与常规水泥一样能有效地防止套管腐蚀,而且还能有效地防止出现长管线腐蚀电池。
(6)M TC水泥浆具有中等密度,在中低压井中使用有利于保护油层。
(7)应用范围广,适用于不同的井况条件和一些特殊的固井作业。
4.2 M TC的经济优势采用M TC水泥浆固井,作业成本都有不同程度的降低,最少可降低10%,最多可降低成本85%。
用M TC技术固井成本的节省主要来自以下几个方面:(1)可节约水泥用量:在相同水泥浆量的条件下,由于充分利用了钻井泥浆,M TC水泥浆比常规水泥浆节约40%的费用。
(2)降低了泥浆的处理费用:将废弃钻井液转化成水泥浆,避免了废弃钻井液对环境的污染,而降低或节省处理环境污染的费用。
(3)减少了固井外加剂的费用:由于充分利用了钻井液中的一些组分和外加剂,M TC 水泥浆外加剂比常规水泥用得少,其外加剂费用可减少10～15%。
(4)用泥浆泵代替固井泵:它依靠钻井设备进行固井施工,提高了固井的灵活性,省去了备用泵的费用。
用泥浆泵直接泵送,缩短注水泥作业时间,减少井场设备和人力。
(5)不需加隔离液:M TC水泥浆对污染的敏感性好。
一般用清水即可,有时不用隔离液就能固井,每口井可节约隔离液费用5000美元左右。
(6)其它:MRC水泥浆还可减少配浆用水,降低材料的运输、服务成本。
5 M TC技术的应用鉴于上述的性能及优势,M TC技术主要用于以下作业:(1)可用于套管、尾管注水泥。
(2)可用于双层无油管井固井。
(3)泥浆与水泥污染严重的井固井。
(4)用于深井、大斜度井及水平井注水泥。
(5)用于易窜地区固井,很少有窜槽现象发生。
(6)对中低压井和长封固段小间隙井注水泥。
(7)用于一些孔隙压力破裂压力相差很小的地层注水泥作业。
(8)地层压力异常低,又有硫化氢腐蚀存在的注水泥作业。
(10)用于某些高温高压气井的固井。
(11)还适用于高温315℃的地热井到低温4℃的深水开发井。
(12)在堵漏、打造斜塞、挤水泥作业等,也比常规水泥具有更大的优点。
6 结束语M TC 技术研究目前虽有较显著的成绩,但尚存在着一些不足的地方。
例如,未对不同产地的高炉矿渣评价,只使用现有钻机设备存在一些问题,被转化的泥浆必须单独存放;高炉矿渣2混液浆对地面管线及设备的污染,以及现场试验方法、混灰方法与设备评价不完善等,还有待改进。
泥浆转化为水泥浆技术,在生产技术和经济效益上都有很多优势,已引起了世界各国固井工程技术人员的极大重视,随着M TC 技术的不断完善和发展,它将得到广泛地应用。
参考文献1 W N Wilson .Conversion of Mud Cement.SPE 204522 K M Cowan .Conversion of Drilling Fluids to Cements with Blast Furnace Slag :Performance Properties andApplications for Well Cementing.SPE 245753 孙展利,邓皓.泥浆转变为水泥浆的室内研究1钻井液与完井液,1994,11(1):18～22,364 吴达华,黄柏宗,裴雁1泥浆转化为水泥浆技术综述1钻井液与完井液,1995,12(1):69～785 K M Cowan .S olidity Mud to Save Cementing Time and Reduce Wastes .World Oil ,1993(10):43～50911第4期 朱和平: 泥浆转化为水泥浆(M TC )。