固井复杂问题

固井复杂问题 固井作业不仅关系到油气井能否顺利完毕，影响投产后油气井质量的好坏、油气井寿命的长短及油气井产量的高下，并且其成本在整个钻井工程中也占有很大的密度（占20%30%）。固井技术发展的目的始终环绕如何进一步提高固井质量及减少固井事故等。固井又是一种系统工程，影响因素复杂多样，具有其特殊性，重要表目前如下几种方面：（1）固井作业是一种一次性工程，如质量不合格，虽然采用挤水泥等补救措施也难以获得良好的效果。 （2）固井作业是一项系统工程、隐蔽性作业，波及到材料、流体、化学、机械、力学等多种学科，施工时未知因素多，风险大。 （3）固井作业施工时间短，工作量大，技术性强，费用高。 因此，规定固井作业要精心设计、精心准备、精心施工，并要有较完备的避免固井复杂状况的预解决方案，保证优质高效地完毕固井作业。 固井作业波及套管、水泥浆浆体性能设计、注水泥现场施工、水泥胶结质量等方面，为此，固井复杂问题和事故也可以分为如下几类。 第一类：套管及下套管复杂状况，涉及下套管阻卡、套管断裂、套管泄漏、套管挤毁、套管附件和工具失败、下套管后漏失或循环不通等。 第二类：水泥浆浆体性能事故，涉及水泥浆闪凝、水泥浆触变性、水泥浆过度缓凝等。 第三类：注水泥现场施工复杂状况，涉及注水泥漏失、环空堵塞、注水泥替空等复杂状况和事故。 第四类：水泥胶结质量复杂状况，涉及油气水层漏封、水泥胶结质量差、环空气（水）窜等。 下面就上述固井复杂状况及事故发生的重要因素及避免、解决措施分别加以论述。1、 下套管复杂状况1、1套管阻卡套管阻卡一般可分为如下三类：一是套管粘吸卡，二是井眼缩经卡，三是井眼坍塌或砂桥卡。1） 管阻卡的因素及影响因素1.套管粘吸卡是由于套管的外径往往不小于钻杆的外径，套管与井壁的接触面积不小于钻杆的接触面积，上扣时间要不小于钻杆的上扣时间，且下套管时又难以旋转，因此，卡套管的发生机率较大。 2.井眼缩径卡套管是由于井眼不稳定，特别是钻遇蠕动性岩盐层或由于钻井夜性能不好形成较厚的假泥饼，导致井眼缩径，导致缩径卡套管事故。 3.井眼坍塌或砂桥卡套管是在下套管过程中或下套管结束后发生井眼坍塌或形成砂桥导致卡套管事故。 4.下套管前没有认真通井，对缩径段没有较好地划眼，易导致卡套管事故。 5.下套管作业没有认真准备（涉及组织、工具等），导致下套管时间过长或中间停止等，易发生卡套管事故。 6.半途测试、取心、电测后没有通井而直接下套管易发生卡套管事故。 7.钻井液性能不好，没有形成较好的滤饼，井眼摩阻系数大，特别是高密度、分散型钻井液，发生卡套管的机率大。 8.下套管前对漏失层没有较好地堵漏，加之下套管时速度过快，易压漏地层，导致井塌引起卡套管事故。 9.高压层下套管前没有压稳，在下套管过程中发生溢流，环空夜柱压力下降，易发生井塌，导致卡套管事故。 10.井口不，下套管上扣时反复错扣，下套管时井下套管静止时间长且没有活动套管，易发生卡套管事故。 11.钻井液密度设计不合理，如密度设计较低，导致井眼坍塌或没有压稳蠕动性地层引起井眼缩径，导致卡套管事故。 12.下套管时遇阻，盲目下压，导致下套管由遇阻演变成套管卡死。2） 防发生套管阻卡的技术措施1.下套管前认真通井，对缩径段反复划眼。2.设计合理的钻井液密度，保证压稳地层，避免井眼坍塌，减少蠕动性地层的蠕动速度和井眼缩径。3.半途测试、取心及电测后规定认真通井才干下套管。4.下套管前认真解决好钻井液性能，减少钻井液粘度、切力和失水，并充足循环解决钻井液，方可下套管。5.对于深井、长裸眼井和定向井、水平井等，必要时在下套管前规定加入塑料小球或混入5%10%的原油，减少井眼摩阻系数。6.下套管作业要认真准备（涉及人员组织、工具等），仅也许减少下套管时间和中间停待。7.下套管前对漏失层规定较好地堵漏，并控制下套管的速度，避免压漏地层。8.在高压层下套管前规定压稳，避免在下套管过程中发生溢流，保持井内压力平衡。9.在下套管过程中如发生井漏、井塌等复杂状况，一般规定起出套管，下载解决井眼，正常后再重新下套管。10.下套管时如遇阻，应反复活动套管，并接方钻杆或循环头循环解决钻井液，不能盲目下压，避免套管卡死。11.下套管前要校正井口，做到天车、转盘和井口三点一线，避免下套管上扣时错扣。12.必要时使用套管扶正台，采用人工或机械扶正套管，避免下套管上扣时错扣并加快下套管速度。13.尽量使用自动灌浆设备，减少因灌浆导致的下套管停止时间，使用自动灌浆设备时要及时注意其工作状况，如失败要采用人工灌浆。14.下完套管后规定先灌满钻井液后再慢慢开泵循环，等循环畅通后慢慢提高循环排量，避免混入空气导致开泵困难和压漏地层。15.采用人工灌浆时，在灌浆间隙要不断地活动套管，上下活动套管距离不不不小于2米，发现井下有遇阻迹象时要停止灌浆，并采用大距离活动套管或接方钻杆循环等措施，等正常后再灌浆和下套管。16.下套管过程中要及时注意井口返浆，如发现异常应立即停止下套管进行解决，待正常后方可继续下套管。3） 套管阻卡的解决措施套管遇卡后，应在保证套管串不被破坏的前提下开展解决工作，并且，应根据不同的卡套管类型采用不同的解决措施较卡钻相比，套管遇卡解决难度更大，手段也相对较少。 （1）套管粘卡发生套管粘卡后，推荐采用如下环节进行解决：1.强力活动套管； 发生套管粘卡后一般是先接方钻杆或循环头开泵循环，后在套管和设备（井架、提高系统）安全的条件下，尽最大也许上下活动套管，采用此种措施一般可以消除套管粘卡。如果强力活动次数后（一般为10次左右）仍不能解卡，一般要停止强力活动。此后，在一定范畴内活动没有卡住的套管，避免卡点上移。 2. 泡解卡剂； 在强力活动套管无效后，解决套管粘卡的重要措施是通过泡解卡剂的措施来解决套管粘吸卡。其基本环节一般如下：第一：选择合适的解卡剂。解卡剂一般分为水基、油基两种，其密度要根据井内地层压力选定，对于高压井，要选择高密度的解卡剂。一般油基解卡剂适合大多数地区，但在个别地区，水基解卡剂也获得了较好的应用效果。第二；计算卡点位置。现场一般采用计算在一定拉力条件下的套管伸长来计算卡点位置。计算公式如下： L=ESI/F式中 L自由套管的长度，m； E钢的弹性系数，2.1105MPa；I自由套管在力F作用下的伸长，m；F自由套管所受超过自身质量的拉力，N；S套管截面积，m2。第三：计算解卡剂的用量。根据计算的卡点位置，在卡点位置及其如下部分注入合适的解卡剂。规定具有一定的附加量，一般在20%左右。第四：井内压力平衡计算。根据井内地层压力、钻井液密度、地层岩性、解卡剂的密度和用量，进行井内压力平衡计算，保证不会发生井涌、井喷和井塌事故。第五：解卡。根据不同的解卡剂的类型、地层特性和现场的实际卡套管的状况，在解卡剂注入一定期间后采用类似强力活动套管解决措施解卡。（2）套管缩径卡和井眼坍塌或砂桥卡1.套管缩径卡时，井内一般可以循环钻井液，可以通过类似套管粘卡的解决措施进行解决。2.井眼坍塌或砂桥卡时，如可以循环钻井液且井口尚能返浆，应坚持先小批量低压循环钻井液，后逐渐提高钻井液的密度、切力，正常后固井。3.如果套管已经下到井底，且循环钻井液漏失，应根据现场实际状况进行解决。大多数状况下选择小批量固井的措施，争取把下部地层封固，必要时再对上部地层进行挤水泥作业补救。4.如果套管没有下到井底，可选择先固井，后采用增长一层尾管固井封固下部地层的措施补救。1. 2套管断裂1）套管断裂的因素及影响因素 1.套管设计时安全系数设计偏低，没有考虑如温度变化、套管弯曲等因素对套管强度的影响，导致套管强度不够而发生套管断裂。2.套管自身质量问题，特别是丝扣加工质量但是关，导致丝扣处脱落。3.套管浮箍以上由于没有对套管丝扣联接处加以固定，在钻水泥塞时导致套管脱落。4.钻遇硫化氢气层，钻井液中具有硫化氢而产生 氢脆作用，导致套管断裂。5.在技术套管中钻进，没有采用有效的防护措施，钻杆接头将套管磨穿，导致套管断裂。6.地层水具有腐蚀性物质，如水泥环封固质量不好，易导致套管腐蚀破坏断裂。7.套管遇卡后，施加拉力太大，导致套管脱落。8.在压裂和注水泥施工时，由于施工压力太高，超过了套管的抗压强度，导致套管断裂破坏。9.在热采井内，套管受热膨胀，但由于套管外面又有水泥固结，限制了套管的自由伸长，在套管内部产生压应力，当压应力超过材料的屈服极限时，套管就会断裂。2）避免套管断裂的技术措施1. 下套管时避免套管错扣，不容许在错扣焊接。2. 套管遇阻卡后，不能强拉强提，上提拉力不能不小于套管本体和丝扣抗拉强度的80%。3.表层套管和技术套管下部的留水泥塞套管应用避免螺纹松扣脂或在松扣处采用铆钉固定，避免在钻水泥塞或下部钻进过程中导致套管脱落。4.对于具有硫化氢的井，下套管前必须充足循环钻井液，压稳产层，清除钻井液中的硫化氢。同步，应采用访硫套管和井口装置。5.应尽量提高表层和技术套管鞋处的固井质量。6.在已下套管的井内钻进，要控制转盘的转速。钻铤未出套管鞋时，转速不不小于60r/min，钻铤出套管鞋后也不要超过150r/min.对于深井和复杂井，钻井周期长，对套管要采用相应的保护措施。7.对于热采井固井，应采用优质钢材，在固井时要提拉一定的预应力，消除因温度升高，钢材受热膨胀产生的压应力。1、3 套管挤毁1） 管挤毁的因素及影响因素 1.套管强度设计不合理，导致套管挤毁。 2.灌钻井液不及时，导致在下套管过程中掏空太长，引起套管挤毁。3. 套管加工质量不好，如壁厚不均匀或椭圆度太长或钢材性能达不到原则。4. 在挤水泥时，没有下挤水泥封隔器，挤水泥施工压力超过上部套管的抗内压强度，导致上部大直径套管挤毁。5. 存在特殊地层，如岩盐层，由于岩盐层蠕动，蠕变压力不小于套管的抗外挤强度，就会导致套管挤毁。2）避免套管挤毁的技术对策1.下套管时要及时灌浆，控制套管掏空深度。2.在岩盐层等蠕动性特殊地层段套管强度设计应采用蠕变压力设计，并考虑不均匀载荷的影响。3.挤水泥作业设计时要考虑套管抗压和抗外挤强度的影响。4.控制下如套管的质量，避免不合格的套管入井。6. 尽量提高封固段的水泥石胶结质量，特别是蠕动性特殊地层，提高套管抗外挤能力。1、4管附件和工具复杂状况 1)浮箍、浮鞋复杂状况 1.浮箍、浮鞋堵塞：下完套管后，循环不通，开泵压力持续上升，井口不反浆。避免措施：对入井套管进行严格通径，并严格避免套管内落物。解决措施是在浮箍、浮鞋以上套管射孔，重新建立循环后固井。2.浮箍、浮鞋失效：下完套管或注水泥结束后，浮箍、浮鞋失效或密封不严。避免措施：a.对入井套管进行严格通径，并严格避免套管内落物对浮箍浮鞋的损害；b.如果浮箍浮鞋已经失效，对于常规固井可以采用关井候凝的方式，对于尾管固井或双极固井，则采用管内外液柱平衡压力固井方式。2）双极箍复杂状况1. 双级箍打不开双级箍打不开是指一级固井结束后，不能顺利打开双级箍的二级固井循环孔，导致二级固井无法正常进行。导致双级箍不能顺利打开的也许因素有：非持续式双级箍打开塞与打开塞座密封不严，无法施加压力，导致无法打开双级箍；双级箍自身加工质量和设计有缺陷，双级箍在重力作用下本体变形或双级箍本体与打开套配合间隙过小，导致双级箍打开套下行阻力大，无法打开双级箍；一级固井水泥浆性能设计不当，如稠化时间短，返到双级箍以上时水泥浆已经稠化，或是水泥浆与钻井液相容性差，导致双级箍处的水泥浆胶凝，无法顺利打开双级箍；一级固井后发生环空堵塞，导致双级箍无法打开；双级箍放置位置不合适，井斜角大且狗腿度大，打开塞未座牢，导致双级箍无法打开；井口连接双级箍时打钳位置不对，双级箍内外套发生微变形。避免双级箍打不开的技术措施有：严禁在双级箍本体上打钳，避免双级箍本体变形；选择质量好，设计合理的双级箍产品；尽量设计水泥浆不要返到双级箍以上位置，如一级固井水泥浆必须返到双级箍以上，其稠化时间要附加重力塞的下落时间，且选用性能良好的固井隔离液避免双级箍处的水泥浆胶凝；双级固井前要充足循环解决钻井液，保证井眼稳定；选择合适的双级箍放置位置，对于常规的机械打开双级箍，其井斜角一般不要不小于6080；对于大斜度井采用液压式双级箍。双级箍打不开的解决措施有：如果水泥浆没有返到双级箍，在套管内 下入小钻具，下压双级箍的打开套，靠机械式打开双级箍；如果水泥浆已经返到双级箍以上，先测声幅，在水泥浆面以上50m左右射孔，建立循环，进行二级固井；如果双级箍以上没有特殊地层且没有高压地层，可下入专用工具关闭双级箍，再钻开内套，进行试压，如满足下次开钻规定或油气生产测试规定，可从井口反注水泥浆固井。2. 双级箍关闭不上双级箍 关闭不上是指在二级固井后，关闭塞不能顺利关闭双级箍的二级固井循环孔，导致双级箍处密封不严。导致双级箍不能顺利关闭的也许因素有：管内外静压差大，导致关闭双级箍压力高；双级箍 自身加工质量和设计有缺陷，双级箍 在重力作用下本体变形或双级箍本体与关闭套配合间隙过小，导致双级箍关闭套下行阻力大，无法关闭双级箍 ；连接双级箍打钳位置不对，双级箍本体发生微变形，导致双级箍无法关闭；第一次施加的关闭压力不够，再施加关闭压力时，关闭塞与塞座密封不严。避免双级箍关不住的技术措施有：严禁在双级箍本体上打钳，避免双级箍本体变形；提高双级箍自身加工质量，设计合理的关闭套配合间隙；采用重浆替浆，尽量减少管内外压差，减少最后关闭压力值；在双级固井二级固井投关闭塞后尾随0.51.0方水泥浆，万一双级箍不能正常关闭，提高双级箍关闭套密封能力；提高第一次关闭压力。双级箍关不住的解决措施有：继续增长关闭压力试关闭双级箍；如果高压下仍然关闭不上，关井候凝；对于双级箍没有关闭的井，在下钻钻双级箍附件时注意用钻具尝试关闭双级箍关闭套。3）尾管复杂状况尾管固井工艺对尾管悬挂器的规定是“下的去、挂的住、密封严、倒的开、提的出”。其复杂状况重要涉及如下几种：下尾管半途遇阻下尾管半途遇阻一般分两种状况，一种是在上层套管内遇阻，二是在裸眼段遇阻。如果在上层套管内遇阻，一般是由于尾管悬挂器的卡瓦提前座挂引起的，在裸眼段遇阻除悬挂器因素外还也许是地层的因素。尾管悬挂器（液压式）的卡瓦提前座封的因素有：对于液压尾管悬挂器由于尾管遇阻，开泵循环泵压超过悬挂器座封销钉剪切压力，导致尾管悬挂器的卡瓦提前座封；下尾管速度太快，也也许导致卡瓦提前座挂而遇阻；尾管悬挂器本体锥体本位外径设计太大，如上层套管内壁不干净、稍有变形或井眼缩径，就也许引起下尾管半途遇阻。避免尾管悬挂器的卡瓦提前座挂的技术措施有：如果下尾管遇阻，需要循环钻井液，控制开泵循环泵压不超过悬挂器座挂销钉剪切压力；控制下尾管速度，一般一根套管下放时间不少于20s,一种立柱下放时间不少于45s;在尾管悬挂器本体锥体上下各加一种外径不小于锥体的刚性扶正器；合适提高悬挂器的座挂剪钉压力。尾管悬挂器的卡瓦提前座挂的解决措施是：一般液压尾管都带有复位弹簧，上提尾管使其复位，后慢慢下尾管，并注意指重表悬重变化。尾管悬挂器座挂不上尾管悬挂器座挂不上是指在尾管悬挂器不能有效地将尾管重量悬挂在上层套管上。尾管悬挂器座封不上的因素有：上层套管内壁没有刮壁不干净、套管内壁磨损严重、或套管壁厚小强度低或座挂位置正好处在接箍等因素也许导致悬挂不上；悬挂器自身设计缺陷，如：座挂卡瓦锥度设计不当，不能实现自锁，尾管悬挂器座封液压缸设计间隙不合适，导致活塞不能有效上行等；尾管悬挂器座挂卡瓦在下尾管过程中被损坏；悬挂重量大，悬挂器本体发生变形，活塞上行阻力大；钻井液固相含量高，性能不稳定，导致座挂液压缸堵塞。避免尾管悬挂器座封不上的技术措施有：下尾管前对上层套管内壁刮壁，特别是钻井周期长或老井侧钻的井；选择合理的座挂位置，应避开套管内壁磨损严重和套管接箍等位置；控制尾管下放速度，避免尾管悬挂器座挂卡瓦在下尾管过程中被损坏；合理的尾管悬挂器座挂液压缸设计间隙，并在地面做拉伸试压座挂实验；提高钻井液稳定性能，并设计合理的液压缸防堵塞构造；悬挂器一经座挂不适宜再上提解挂，重新座挂；液压尾管悬挂器下部的浮鞋应设计有旁通孔，万一座挂不上可以座井底倒扣完毕固井施工。尾管悬挂器座挂不上的解决措施有：尾管悬挂器在设计压力不能有效座挂，一方面要校对悬挂器座挂位置，如座挂位置处在套管内壁磨损严重和套管接箍等位置，应放压，变化座挂位置，重新憋压座挂；如果尾管悬挂器在设计压力不能有效座挂，应采用逐渐升高座挂压力的方式反复尝试座挂，不可盲目升压，以免一次将座挂球座打通；如座挂球座已经打通还没有座挂成功，可采用大排量循环钻井液的措施座挂尾管悬挂器；如最后悬挂器座挂不上，且下部尾管重量不是很大，可选择座井底倒扣注水泥方式固井，否则，只得提套管。尾管悬挂器密封失效尾管悬挂器密封失效是指尾管悬挂器中心管与密封芯子之间的密封件失去密封能力，导致尾管注水泥“短路”。尾管悬挂器密封失效的因素有：密封芯中密封圈在组装时损坏；密封圈不耐高温；在判断与否已经倒开扣时上下提中心管导致密封圈损坏。避免尾管悬挂器密封失效的技术措施有：精心组装密封圈，避免在组装时发生反转或损坏；提高中心管的光洁度，避免在倒扣或判断与否倒开扣时导致密封圈损害；尾管悬挂器入井前必须进行密封性能试压；密封圈要耐高温。尾管悬挂器密封失效后的解决措施：一般只能将送放工具提出，在尾管内下封隔器注水泥。尾管悬挂器倒不开、提不出尾管悬挂器倒不开、提不出是指尾管下到井底后，悬挂器倒扣装置和尾管连接的反扣部位倒不开扣，或者倒开后无法提出送放工具，导致悬挂器无法脱手。尾管悬挂器倒不开的因素有：倒扣时，倒扣螺母处受力，导致倒扣困难；倒扣螺母处有脏物，导致粘扣；倒扣螺母设计强度低，在下尾管时已经变形；井斜角大，且井眼狗腿度大，倒扣时倒扣扭矩无法正常传到井底。避免尾管悬挂器倒不开的技术措施有：尾管悬挂器在入井前要进行严格仔细的检查。尾管悬挂器倒不开的解决措施有：如倒扣时，反转严重，应仔细计算中和点，保证倒扣螺母处不受力，并较少倒扣摩阻；在增长倒扣扭矩时，注意一次倒扣的圈数不要超过钻杆的容许的抗扭强度，避免钻杆扭断；如判断扣已经倒开，则通过合适迅速上提下放的措施，使悬挂器脱手。2水泥浆性能复杂状况固井水泥浆性能复杂状况是指由于水泥浆性能设计不当或水泥浆性能发生变化导致固井施工复杂状况。重要涉及：水泥浆闪凝、水泥浆过度缓凝、水泥石强度衰退等。2.1水泥浆闪凝水泥浆闪凝是指在注水泥或替浆过程中由于水泥浆性能发生突变，水泥浆提前发生稠化或凝固，导致固井失败。水泥浆闪凝的因素 材料方面的因素。用于配备水泥浆的水泥、外加剂或配浆 用水与实验室实验用的不一致或由于材料质量控制不好，导致水泥浆稠化时间或凝固时间与实验室测试成果不一致。 实验条件不同导致的。由于实验室测试条件与现场实际状况不符，特别是温度对水泥浆稠化时间和凝固时间影响很大，如果实验温度远不不小于实际温度或遇到异常高温层则易发生水泥浆闪凝。 现场施工的因素。在现场施工过程中配备的水泥浆密度远高于设计值也许导致水泥浆闪凝。另一方面，水泥浆外加剂混配不匀也也许导致水泥浆闪凝。 井内流体混入水泥浆中，特别是高矿化度盐水会严重缩短水泥浆稠化时间和凝固时间。固井水泥浆与钻井液相溶性差，钻井液混入水泥浆中。避免水泥浆闪凝的技术措施控制固井材料质量和稳定性。用于配备水泥浆的水泥、外加剂或配浆用水与实验室实验用的材料规定一致，外加剂规定混配均匀。精确求取现场施工的固井参数，特别是井底循环温度值。在现场施工过程中控制水泥浆密度在设计值的上下0.03kg/L范畴内。注水泥作业过程中要注意压力平衡，保证压稳地层流体。采用优质冲洗液、隔离液有效分隔钻井液和固井水泥浆。做好水泥浆配浆水陈化实验和现场大样复查工作。水泥浆闪凝后的解决措施水泥浆发生闪凝后要立即根据现场施工状况，在保证设备和井下安全的条件下用高泵压顶替，如果也许，应迅速接水泥车顶替，尽量多将水泥浆替到环空内，后采用挤水泥的措施补注水泥。2.2 水泥浆触变性水泥浆触变性是指由于水泥浆在流动时具有较好的流动性能，但稍静止其迅速形成胶凝构造，水泥浆失去流动能力。水泥浆形成触变性的因素材料方面的因素。如水泥浆中添加了超细材料或钙质含量较高的外加剂，易形成较强的网状构造，导致水泥浆触变性强。 井内流体混入水泥浆中，特别是高含钙离子的地层水也会引起水泥浆触变性。高密度钻井液中固相含量高，水灰比小，也易形成触变性水泥车混合能力偏低，混合能小，混配的水泥浆的触变性一般较强。 避免水泥浆触变性的技术措施 采用高效的分散剂，改善水泥浆流变性。 注水泥作业过程中要注意压力平衡，保证压稳地层流体，避免地层流体侵入水泥浆中。 采用大功率、高混合能力的水泥车施工。 保持注水泥施工持续，避免停泵。 水泥浆发生触变后的解决措施水泥浆发生触变性后要根据现场施工状况，可在配浆水中加入分散剂，并保证持续施工。2.3水泥浆过度缓凝水泥浆过度缓凝是指由于水泥浆稠化时间过长，导致水泥石强度发展缓慢甚至不凝固，导致无法有效封固油气水层。水泥浆过度缓凝的因素 水泥浆中添加了过量混凝剂。 施工时混配的水泥浆密度远低于设计密度。 井下实际温度远低于实验温度，由于温度对水泥浆强度发展影响很大，温度愈低，水泥浆强度发展愈缓慢。 水泥浆顶替效率低，水泥浆中混入钻井液，导致水泥浆过度缓凝。避免水泥浆过度缓凝的技术措施添加合适的水泥浆缓凝剂，在保证施工安全的条件下，稠化时间在施工时间的基本上一般附加3060min. 采用水泥浆促凝剂或水泥浆早强剂加快水泥浆初期强度的发展。 在现场施工过程中控制水泥浆密度在设计值的上下0.03Kg/L范畴内。 采用有效措施，提高水泥浆顶替效率。 精确求取现场施工的固井参数，特别是井底循环温度值，按实际温度进行室内水泥浆实验。 做好水泥浆配浆水陈化实验和现场大样复查工作，大样不合格的水泥浆不容许入井。水泥浆过度缓凝后的解决措施水泥浆过度缓凝后只能延长水泥浆候凝时间，待水泥浆凝固后才干进行下步作业。2.4水泥石强度衰退水泥石强度衰退是指在井下条件下，水泥石发生强度退化，封隔能力减少的现象。在高温下，常规的油井水泥在不小于110条件下一般会发生强度衰退。水泥石强度衰退的因素 常规水泥浆一般在110如下，水化后形成低渗入率、高强度的雪硅钙石，当温度进一步升高，其强度减少，渗入率增长，封隔能力下降。 水泥石渗入率较高，遇到高腐蚀的地层流体侵入水泥石，导致强度衰退。 在高温热采内，由于注入蒸汽，导致井下水泥石受高温发生强度衰退。 避免水泥石强度衰退的技术措施当井底静止温度不小于110时，添加水泥浆高温强度稳定剂(硅粉)，110130时，其加量为35%，当温度不小于130时，加量为35%45%，温度愈高，硅粉加量愈大。本地层流体腐蚀性强时，加入如非渗入剂、超细材料等减少水泥石的渗入率。在高温热采井水泥浆中要加入适量的高温强度稳定剂。水泥石高温强度衰退后的解决措施水泥石发生高温强度衰退后，其封隔能力严重下降，目前没有较好的解决措施，应注意井下作业的安全性。3注水泥施工复杂状况注水泥施工复杂状况是指在注水泥施工中，由于水泥浆性能、井下复杂地层或施工工艺等方面的因素，导致注水泥作业复杂状况或失败。重要涉及注水泥漏失、灌香肠、注水泥替空等复杂状况和事故。3. 1注水泥漏失注水泥漏失是指在注水泥或替浆过程中，由于环空液柱压力和环空摩阻之和超过地层破漏压力，水泥浆漏失到地层，导致水泥浆返高不够、油气水层漏封和水泥胶结质量差。注水泥漏失的因素地层方面的因素有地层渗入率高，发生水泥浆渗漏；地层胶结差，地层承压能力低，破漏压力低；地层裂隙、断层发育，导致水泥浆漏失；套管与井眼环空间隙小，循环摩阻大，导致注水泥漏失；水泥浆密度设计高、水泥浆封固段长，导致环空液柱压力高，易发生注水泥漏失；钻井液密度、粘度大，循环摩阻大，导致注水泥漏失；注水泥和替浆排量大，循环摩阻大。避免注水泥漏失的技术措施 合适加入堵漏材料，提高地层承压能力； 按照固井设计规定的液柱压力，在下套管迈进行地层承压实验； 采用低密度水泥浆固井，减少环空液柱压力； 采用双级固井或尾管固井，减少一次封固段长； 变化注水泥浆体构造，采用低密度前置液，减少环空液柱压力； 采用扩孔工艺技术，增长套管与井眼环空间隙； 采用分散剂改善水泥浆流变性能； 调节钻井液粘度并充足循环钻井液，减少循环摩阻； 采用低返速固井工艺技术，控制注水泥和替浆排量，减少循环摩阻。注水泥漏失后的解决措施注水泥漏失后要根据现场漏失状况并结合地层漏失因素，分析其也许对固井质量导致的影响及后果，采用相应的技术措施。如发生在注水泥过程中，可根据已入井的水泥浆量结合要封固的油气水层位置，可合适少注入水泥浆；如发生在替浆过程中，应根据水泥浆稠化时间和施工时间状况，采用低返速固井技术。3.2灌香肠注水泥灌香肠是指在注水泥过程中，由于水泥浆闪凝、套管内堵塞或环空桥堵等因素导致水泥浆返不到设计井深，套管内水泥塞过长等。注水泥灌香肠的因素 水泥浆稠化时间短，注水泥施工长，导致注水泥灌香肠事故； 水泥浆发生闪凝，导致注水泥或顶替泵压高； 环空发生井塌或桥堵，导致环空堵 塞； 套管内落物，导致套管内堵塞。避免注水泥灌香肠的技术措施 设计合理的水泥浆稠化时间，保证稠化时间不小于注水泥施工1小时左右为宜； 采用合适的固井前置液体系，避免水泥浆发生闪凝； 在下套管和固井前充足循环钻井液，井眼稳定后再下套管和注水泥，避免发生井塌或桥堵； 严防套管内落物。发生注水泥灌香肠后的解决措施水泥浆发生灌香肠后要立即根据现场施工状况，在保证设备和井下安全的条件下用高泵压顶替，如果也许，应迅速接水泥车顶替，尽量多将水泥浆替到环空内，后采用挤水泥的措施补注水泥。3.3注水泥替空注水泥替空是指在注水泥替浆过程中，由于替钻井液量超过设计量(一般为套管内容积)，导致套管下部环空没有水泥浆。注水泥替空的因素 替浆量计算错误或计算不精确； 替浆量计量发生错误或误差大； 固井胶塞未装，或胶塞与塞座密封不严； 替浆碰压排量太大，导致承托环损坏，无法碰压引起替空； 套管有破损或上扣不紧，导致替空。避免注水泥替空的技术措施 替浆量要计算精确并精确计量； 按规范质量可靠的胶塞； 替浆快结束时，要减少排量碰压，避免导致承托环损坏引起替空； 使用合格套管并按规定扭矩上扣，不合格的套管不容许入井。发生注水泥替空的解决措施水泥浆 发生替空事故后要立即停泵，后根据测井曲线用挤水泥措施补救。4水泥胶结质量复杂状况水泥胶结质量复杂状况是指在注水泥施工结束后，由于水泥浆性能、施工质量或其她因素导致油气水层漏封、水泥胶结质量差、环空气（水）窜等影响胶结和封固质量的复杂状况。4. 1油气水层漏封固井后油气层漏封重要的因素油气水层自身或如下为漏失层，注水泥过程中或候凝过程中发生了漏失，导致油气层漏封；发生了注水泥替空事故，导致下部油气水层漏封；发生了注水泥灌香肠事故，导致水泥浆不能顶替到环空中；发生了环空桥堵； 水泥浆性能控制不好，如失水大、抗压强度低、水泥石强度衰退等因素导致油气水层漏封；发生注水泥后油气水漏封的解决措施 射孔循环，补注水泥。发生注水泥后油气水漏封后要先进行电测，判断水泥浆返高后在水泥面以上射孔，建立循环，补注水泥浆。 反向注水泥。如果水泥面在漏失层如下，可直接从环空中反向挤水泥。 局部循环注水泥。如果发生了环空桥堵，可在上下分别射孔，建立循环，补注水泥浆 注水泥。在漏封的油气水层直接射孔，挤水泥补救。4.2油气水层水泥胶结质量差固井后油气层水泥胶结质量差的重要因素水泥浆性能方面的因素。如在高渗入地层使用API失水的水泥浆体系导致水泥浆向地层过的滤失，水泥浆水化后质量差；水泥浆初期强度发展慢，地层油气层窜；水泥石高温强度发生强度衰退等。水泥浆顶替方面的因素。如井身质量差，井眼不规则，水泥浆顶替效率低；钻井液流变性能、水泥浆流变性能或前置液流变性能差，且没有设计合理的密度差，顶替排量设计不合理，水泥浆顶替效率低；套管不居中，水泥浆窜槽等。水泥浆油气水窜。注水泥或固井后，由于没有较好地压稳油气水层，地层流体侵入水泥浆中，引起水泥胶结质量差。注水泥漏失。由于在注水泥或候凝过程中，水泥浆发生漏失，导致水泥胶结质量差。环空间隙小，水泥环簿，更易发生替浆过程中窜槽，导致水泥胶结质量差。在封固可溶解性地层时 ，水泥浆性能控制不当，地层被水泥浆部分溶解破坏水泥浆性能且易形成微间隙。注水泥施工质量差，影响入井水泥浆性能。如入井水泥浆密度不均匀、水泥车混合能低等。下步井下作业对水泥胶结质量差的影响。如钻水泥塞、试压、射孔等。钻井液滤饼与水泥浆相溶性差，水泥胶结后与滤饼形成三明治构造。 提高油气水层水泥胶结质量的技术措施优化水泥浆性能。如在高渗入地层、尾管固井、放气窜固井等使用低API失水的水泥浆；对油气水窜严重的井使用合适的水泥浆早强剂，提高水泥石初期强度；对于高温高压井固井，使用水泥浆高温强度稳定剂，避免水泥石高温强度发生强度衰退等。提高水泥浆顶替效率。如改善井身质量；合理调节钻井液流变性能、水泥浆流变性能或前置液流变性能，且设计合理的密度差；应用流变学理论，优选合适的顶替排量；强化套管居中，减少水泥浆窜槽等。注重平衡压力固井设计，避免地层流体侵入水泥浆中。避免注水泥漏失。对于存在潜在漏失的井，下套管、注水泥前先堵漏，提高地层承压能力。 合理增长环空间隙，提高水泥环厚度。 在封固可溶解性盐层时，使用半饱和或饱和盐水水泥浆，避免形成微间隙。 提高注水泥施工质量。发生水泥浆胶结质量差的解决措施一般采用挤水泥工艺补救。在水泥胶结质量差的油气水层直接射孔，后挤水泥补救。4.3固井后发生环空油气水窜固井后环空油气水窜是指在注水泥结束后，由于水泥浆胶凝，在由液态转化为固态过程中，水泥浆难以保持对气层的压力或由于水泥浆窜槽等因素导致水泥胶结质量不好，气层气体窜入水泥石基体或沿水泥与套管或水泥与井壁之间间隙导致层间互窜甚至窜入井口，甚至发生固井后井喷。固井后油气水窜的重要的因素由于 顶替效率不高而导致水泥浆窜槽，随着泥浆胶凝、脱水和收缩，进而形成气窜通道。由于水泥浆固时化学收缩或水泥浆自由水析出以及温度压力变化，在水泥石与提高及水泥石与地层之间形成微环隙，导致环空油气水窜。水泥浆失重引起环空油气水窜。在水泥浆进入环空初期，由于水泥浆的静胶凝强度不不小于48Pa，水泥浆仍保持液态性质，可以顺利传递液柱压力，进而压稳气层，此时不会发生环空气窜；当水泥浆的静胶凝强度不小于240Pa,已具有足够的强度制止环空油气水窜的发生；而在水泥浆静胶凝强度为48240Pa之间，水泥浆属于由液态向固态转化期，水泥浆逐渐失去传递液柱压力的能力，也是油气水窜易发生时期。避免固井后油气水窜的重要技术措施 提高水泥浆顶替效率，避免水泥浆窜槽。 采用综合固井技术措施，提高水泥胶 结质量，避免油气水窜。 采用水泥浆膨胀剂，避免水泥浆石收缩。 采用合适的防油气水窜水泥浆体系，如：触变水泥、可压缩水泥浆、延缓胶凝水泥浆、化学交联非渗入水泥浆体系等，减少水泥浆失重对环空油气水窜的影响。 采用防油气水窜工艺技术措施。如环空加压技术、管外封隔器技术、脉冲注水泥技术等。 固井前要对固井后发生环空油气水窜的危险限度进行合理预测，力求更加精确地预测环空气窜的危险限度并评价水泥浆防气窜能力，进而经济、有效地解决固井后油气窜的问题。发生固井后油气窜的解决措施发生固井后油气窜后很难解决，一般采用挤水泥工艺补救，即在发生油气水层井段直接射孔，然后挤水泥补救。