中国石化新闻网讯（马献珍 刘明辉）固井作业是油气田开发中的重要环节，固井质量关系到油气井的成败与油气开发效果。镇泾油田地层沉积疏松，胶结性差，裂缝性发育。在钻井过程中，多个层段极易发生钻井液漏失，在实施固井注浆、替浆和候凝期间，同样会发生不同程度的水泥浆漏失。水泥浆漏失造成油井水层漏封，套管易被腐蚀，严重的甚至会污染油气层，对油田开发不利。
华北石油局井下作业公司为满足油田高效开发需要，优选水泥浆配方，优化固井工艺，探索行之有效的实用技术，解决油田低压、易漏、长封固井段等难题，为油田增储上产提供支撑。
人工漂珠水泥浆：降低密度有成效
镇泾油田平均钻井深度2200米，在固井过程中，一次上返水泥浆深度可达2000米，因地层的承压能力低，在封固段如此长的情况下，液柱压力过高，极易压漏地层，造成水泥浆漏失。
另外，高含水层影响固井质量，易损害油层套管。水泥浆密度偏高易压漏地层，密度偏低时，含水丰富层位极易出水，对水泥环及套管有严重侵蚀作用，也容易造成地层污染。
要控制水泥浆比重，确保固井质量、优选水泥浆体系是关键。华北石油局井下作业公司固井队不断探索，在水泥浆中加入多种硅铝超轻材料复配而成的减轻剂，即漂珠，使水泥浆体达到超低密度，具有良好的流动性和黏稠性。同时，漂珠具有低失水的特点，凝固后的水泥石抗压和抗折性能也有明显改善，且水泥石的致密渗透率低，有一定的防油气水窜能力。
然而，这种漂珠价格昂贵，消耗量大，固一口2000米深的井，需要漂珠13吨，漂珠费用占固井工程款的1/3，如何把这种豪华型的“贵族材料”向实用型的“平民材料”转变，是固井作业的难题。
华北石油局井下作业公司固井队经过反复试验，寻找性能好、价格低的替代材料，研发人工漂珠水泥浆体系。该水泥浆体系密度低，可满足低压易漏区块的长封固段固井需要。该体系中的水溶性聚合物可吸附水化层，束缚更多自由水，堵塞水泥颗粒间空隙，降低水泥滤饼的渗透性。该体系具有一定黏稠性，浆体不易脱水，可进一步降低失水，在固井过程中封堵局部漏失层，有效降低成本。
人工漂珠水泥浆具有良好的低密度、高强度特性，可以降低环空液柱压力，能够满足低压易漏层固井，实现长封固段固井。
即时稠化与有效层流：制伏漏失对策好
即时稠化是应对漏失的方法之一，是将水泥浆顶替到位后目的层段的尾浆迅速稠化。具体做法就是在水泥浆中加入一定量速凝剂，调整水泥浆性能参数，控制尾浆稠化时间，在施工安全时间内尽量延长替浆时间，在顶替到位时水泥浆迅速稠化，封堵漏层，减少地层流体对水泥浆的高危侵窜时间，避免油、气、水发生窜槽，影响固井质量。
因地层承压能力比较弱，在水泥浆注入井内的过程中，井口压力随泵的排量大小而变化，如果排量过大，超过地层压力，将会压漏地层，引起水泥浆漏失。
实施有效层流注浆是另一种固井对策。就是根据地层不同层位，控制水泥浆排量，在水泥浆到达漏失层位时降低顶替排量，大泵替浆排量根据井口压力而定，以不超过地层的承压为准。在注浆期间冲洗领浆准备出套管时，提高注浆排量，使冲洗领浆对目的层井段实现充分冲刺，在前置液即将到达中部漏失层位时，再降低至原注浆排量。同时，在井口压力接近地层压力时，由固井车替浆，泵、车转换时保持平稳，此时根据井口压力和施工安全时间逐渐降低替浆时间。
为实现有效层流顶替，要对冲洗领浆的性能进行调整，控制水泥浆有一个合理的返速和有效层流排量，使注浆开始到水泥浆出套管前，排量较大，在冲洗领浆出套管到上返至漏水层前，排量降低，使水泥浆达到有效层流状态，在冲洗领浆继续上返时，再提高排量。
2009年，华北井下固井队在第一批施工的8口井固井作业时，采取相应固井对策，除2口渗漏严重外，其他6口井固井质量和水泥浆返高都达到设计要求。
提高浆液顶替率：预防漏失固质量
提高水泥浆的顶替效率，对防止漏失、提高固井质量有着重要意义。他们通过设计和加放套管扶正器，确保套管居中度大于67%。目前油层段每两根套管加一只扶正器，非目的层每4～5根套管加一只扶正器，通过固井软件模拟，目的层套管居中度达到91%，非目的层段套管居中度达到78%，水泥浆在井眼内运移畅通，有利于提高固井质量。
在下套管固井前，他们与钻井施工单位配合，认真准备井眼，做地层承压试验，弄清地层承压能力，便于调整固井参数，为一次全封固奠定基础。在井内条件允许情况下，施工人员尽量调整钻井液性能，使其达到低黏、低切和合理的钻井液密度，利于水泥浆的顶替。
另外，他们深入开展“壁面剪切应力”理论在镇泾油田的应用研究，利用该理论设计水泥浆性能，了解固井施工参数，提高水泥浆顶替效率。紊流顶替是国内外公认的最好顶替方式，但在镇泾油田受井漏等问题干扰无法实现，只能采用“有效层流注浆”、塞流等复合顶替工艺，这样运用壁面剪切应力远大于钻井液屈服值，加上在固井前充分循环钻井液以及采用相应的技术措施，对低密度水泥浆进行有效层流顶替，完全可以清除泥浆，既能确保替浆效率，又能最大限度地预防漏失。
