鄂尔多斯水平井固井工艺技术研究项目中期报告(定稿).doc

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1、鄂尔多斯水平井固井工艺技术研究中期报告中国石化集团华北石油局井下作业公司二一三年三月目 录1 项目的基本情况11.1合同（任务书）约定的目标、研究内容和预期成果11.2 项目进展情况22 项目开展的研究工作及取得的主要成果32.1调研分析水平井固井技术与难点32.2 优化固井设计方案32.3 水平井固井工具的选择32.4 水平井固井前置液体系及水泥浆体系研究42.5 固井技术措施152.6 现场应用183 存在的主要问题及建议344 今后的工作安排351 项目的基本情况鄂尔多斯盆地水平井固井工艺技术研究于2012年6月立项汇报，确定为局控科研项目后，全面启动了项目研究工作。2012年6月-20

2、13年2月，按照研究工作计划，完成了水平井固井所需工具、附件的可靠性调研和优选,针对水平井段固井对水泥浆部分性能的特殊要求进行了水泥浆配方优化实验，紧密结合三开井身结构二开技套固井水平段裸眼或筛管、简化结构井A点以上套管封固水平段裸眼和水平段套管固井三种完井工艺，从井眼准备、管串结构、扶正器安放，浆体结构、现场过程控制等方面进行了探索研究，并分别在鄂南和鄂北工区进行了现场应用，为提高固井质量发挥了较好的作用。三开井身结构二开技套固井水平段裸眼或筛管完井固井工艺应用成熟，固井优良率100%；简化结构井A点以上套管封固水平段裸眼完井工艺，现场应用7口井，4口井固井质量优质，3口井出现非封固质量问题

3、（NP15井套管未下到设计位置， NP11井、NP13井目的层有水泥）；水平段套管固井现场应用7口井（鄂南5口、鄂北2口），2口优质（JH2P20、JH32P4）,2口水平段封固质量不理想（JH32P6、JH32P1）。3口固井质量未测（JH74P84、DP56H、DPH-47）。1.1合同（任务书）约定的目标、研究内容和预期成果1.1.1 任务目标通过外出调研、室内研究、现场试验，得出一套行之有效、适合鄂尔多斯盆地油气田水平井开发的配套固井工艺技术。提高水平井技术套管固井质量，确保水平段尾管固井质量，为鄂尔多斯盆地油气田长期有效开发提供有力的技术支撑。1.1.2 主要研究内容（1）油气田储层

4、特性及水平井固井技术难点进一步认识红河油田和大牛地气田储层特性。认真总结红河油田和大牛地气田水平井技管固井经验与不足。分析红河油田和大牛地气田水平井尾管固井技术难点，研究制定有效措施，并不断改进完善。（2）水泥浆体系研究前置液体系研究。后置液体系研究。低密度水泥浆体系研究。微膨胀强韧性防窜水泥浆体系研究。（3）水平井固井工艺技术研究井眼准备工艺技术优化特殊固井工具附件优选（尾管悬挂器、滚轮扶正器、浮箍、引鞋等）。优化管柱结构，对水平段套管下入长度可行性分析。优化水泥浆浆体结构设计。研究如何有效驱替水平段偏心环空窄间隙钻井液。尾管注水泥工艺研究（井眼准备、下套管与座挂、泵注压力与排量控制、顶替效

5、率等）。（4）现场施工过程控制研究注浆排量与施工压力的控制。替浆排量与施工压力的控制。现场出现井漏、异常憋压等复杂情况的应急技术方案研究。1.1.3 预期成果（1）优选出高强低密度水泥浆体系配方；（2）优选出微膨胀强韧性防窜水泥浆体系配方；（3）提交鄂尔多斯水平井固井工艺技术研究成果报告。1.2 项目进展情况序号合同（任务书）约定实物工作量完成情况指 标完成情况研究内容及指标时间安排1油气田储层特性；水平井固井技术难点分析；设计优化2012年6-8月对鄂北、鄂南的地质状况进行整理，通过查阅资料和现场调研了解国内水平井固井技术和工艺方法，分析鄂尔多斯区块水平井固井的难点，依据后期开采方案要求优化

6、固井设计。水平段套管固井设计由尾管固井并回接固井方式改变为一次全返全井封固21.固井前（后）置液体系研究；2.外掺料优选及评价；3.防漏高强低密度水泥浆体系研究；4.微膨胀强韧性防窜水泥浆体系研究；5.水泥浆体系配伍性研究及评价；6.调研水平井固井工具性能，优选适合鄂尔多斯水平井固井的入井附件。2012年9-11月分别选择了长庆、中石化研究院的水泥浆体系及前（后）置液进行了配方调整，并对不同区块进行了配伍性分析；优选减轻效果较为明显的西安时凯和新郑减轻材料配置低密度水泥浆。经过调研分析，选择了长庆固井所研制的刚性滚珠螺旋扶正器（树脂）、旋转引鞋、套管关闭阀、加长和进口胶塞。微膨胀强韧性防窜水泥

7、浆中石化研究院（湿混）其效果优于长庆所（干混）3水平段套管固井现场应用2012年12月-2013年1月在鄂南工区完成水平井固井5口；鄂北工区完成水平井固井2口。水平井固井工艺技术基本形成并得到一定完善4技术总结，收集资料，完成项目研究报告2013年2月-3月完成固井资料的收集整理，分析形成中期报告，为完善完成项目提供技术支持。2 项目开展的研究工作及取得的主要成果 2.1调研分析水平井固井技术与难点(1)水平井套管固井难点1)水平段较长，套管下入困难。如果井眼准备不充分，很有可能发生卡套管事故。2）水平段、斜井段套管居中困难，套管易贴井壁。 3）井壁泥饼、斜井段环空岩屑不易被清除干净。4）在泥

8、浆顶替水泥浆过程中，水泥浆易沿宽边推进，将与泥浆混窜，造成窜槽。5）水平段环空间隙小，易形成沙床，导致固井施工压力高或者环空憋堵，6）解决提高顶替效率和固井防漏所产生的矛盾；7）井斜段、水平段因重力作用水泥颗粒下降，井眼顶部自由水析出形成横向通道，形成窜流；固相颗粒沉降导致上部水泥胶结疏松，强度下降，导致封固失败。8）阻流环（回压凡尔）易密封失灵，水平段留长塞，常规国产胶塞在长水平段磨损易导致水泥浆后窜形成较长半塞。(2)大牛地气田特有固井难点1)延长组及刘家沟组地层承压能力低，易漏失(漏失当量密度均值顺序：刘家沟(1.28)延长(1.34)和尚沟(1.48)1.05g/cm3 Up:0.1-

9、0.13Pa.s(60) TY:18.5-25.5Pa(60)前置液中的表面活性剂，改善泥浆与水泥浆的相容性，提高水泥石与套管及井壁的胶结质量。(2)前置液油溶性性能测试前置液：清水+5% CXY （：1.05g/cm3），每次取配制好的冲洗液50ml，测试对油的溶解能力及溶解速率，结果如表2-1：表2-1 前置液油溶性性能实验 溶解油的量(ml)溶解速度135791113151719溶解时间（min）0.10.150.20.230.290.310.450.520.60.75溶解速率(ml/min)102025303135292928.325从测试结果可以看出，CXY冲洗液对油有很好的溶解能力

10、。(3)前置液与水泥浆的相容性实验 表2-2 前置液与水泥浆的相容性检测数据 流体比例60030020010063N值70%隔离液+30%水泥浆8643210.569550%隔离液+50%水泥浆9643330.632030%隔离液+70%水泥浆171098210.4129（4）前置液设计利用固井设计软件合理设计前置液的高度，确保紊流接触时间。根据流变性计算，施工排量在15221/s或环空返速达0.71.1m/s时呈紊流；实验表明接触时间在3min以上洗油效率达100%，理论计算冲洗液量为2.74.2 m3，前置液设计注入量6m3，从而提高水泥石与套管及井壁的胶结质量。2.4.2 水泥浆体系2.

11、4.2.1 水平井固井对水泥浆体系的要求(1)井斜段、水平段因重力作用水泥颗粒下降，井眼顶部自由水析出形成横向通道，形成窜流；固相颗粒沉降导致上部水泥胶结疏松，强度下降，导致封固失败。水泥浆沉降稳定性是提高水平井固井质量的关键。(2)水平段环空间隙小，水泥浆自由水、失水和稳定性的细微变化对于水泥环的胶结质量影响很大，要求水泥浆综合性能非常高，特别要求水泥浆具有微膨胀性能，避免水泥浆凝结期间体积收缩影响一、二界面胶结质量；(3)水平段环空间隙小，水泥环薄，在试采及实施增产措施时，容易造成水泥环一、二界面二次窜流（微间隙、微裂缝），要求硬化后水泥石（环）动态力学性能冲击韧性要高；(4)水平段环空间

12、隙小，并易形成沙床，导致固井施工压力高或者环空憋堵，水泥浆在小井眼窄环空中（高剪切状态、高压差）迅速失水脱水，发生桥堵蹩泵（井眼较小位置或者安放扶正器位置），造成固井失败。因此水平井水泥浆失水控制严格，要求小于50ml。2.4.2.2 防漏固井水泥浆体系研究(1)复合减轻材料的化学成分研究复合减轻材料是由膨胀珍珠岩、微粒硅、有机材料和无机填充材料复制而成，外观为灰色固体粉末。 膨胀珍珠岩是珍珠岩矿砂经预热、瞬时高温焙烧膨胀后制成的一种内部为蜂窝状结构的白色颗粒状的材料。决定膨胀珍珠岩原料工业价值的，主要是它们在高温焙烧后的膨胀倍数。膨胀倍数：k05-15倍,容重：80kg/m3-200 kg/

13、 m3， 莫氏硬度：5.5-7，密度（比重）：2.2-2.4g/cm3，耐火度：1300-1380，折光率：1.483-1.506。质量要求：A 玻璃质纯洁，透明度好，颜色浅。B 没有或有轻微脱玻璃化作用。C 不含或少含晶质物。D 化学成分：表2-3 膨胀珍珠岩的化学成份 矿石类型SiO2Al2O3Fe2O3CaOK2ONa2OMgOH2O珍珠岩68-74120.5-3.60.7-1.02-34-50.32.3-6.4 微硅粉是在冶炼硅铁合金或工业硅时，通过烟道排出的硅蒸汽氧化后，经特别设计的收尘器收集得到的无定形、粉末状的二氧化硅（SiO2）。微硅粉的主要化学成分是SiO2，含量可达 859

14、6% ，其元素包括Fe2O3、Al 2O3、CaO、K2O、Na2O、MgO、C等。微硅粉SiO2含量均在90%以上，平均粒径在0.15-0.20m，比表面积为 15000-20000m2/kg ，具有极强的表面活性。表2-4 微硅粉组成化学性能指标物理性能指标SiO285%比表面积15000m2/kgCL0.02%烧矢量6%含水率3%(2)复合减轻材料的配伍性试验研究表2-5 复合材料的配伍性实验数据表实验条件/MPa轻质材料外加剂水灰比密度g/cm3析水ml强度1d/2dMPaT30/T100min初稠Bc水泥%轻珠%GSJ%GQD%50/256535-21.01.3021.5/2.524

15、5/265550/257030-21.01.310.53.2/4.8165/185570/3060402-1.11.120.23.8/4.2175/200570/307030120.91.240.54.3/6.7135/155670/3070302-0.901.2414.2/6.1155/165570/3070302-1.11.2013.3/4.5165/185550/2580202-0.801.4604.8/7.3135/145750/258020-20.801.5204.8/8.090/1051070/3085152-0.851.4801.4/3.9105/117970/308515-20

16、.851.5701.5/3.9100/120950/2590102-0.651.5704.5/6.4170/1801050/259010-20.651.5905.5/6.8140/1501150/2590102-0.601.5504.5/6.9135/1501270/309010-20.551.6207.2/9.5105/1151270/309010220.501.6809.5/14.4185/2501470/309552-0.501.75012.5/17105/12516通过上述实验数据可以体现出该体系具有以下特点：（1）该体系密度调配范围大，可实现1.12-1.75 g/cm3范围内的调控

17、；（2）该体系施工性能优良，初始稠度低，流变性优良，过度时间短，析水量较低；（3）该体系成本低，在1.12-1.35 g/cm3内的浆体成本比漂珠体系可降低25%左右；（4）该体系具有一定的可膨胀性，对防止漏失具有一定的效果；2.4.2.3 微膨胀防窜水泥浆体系研究(1) 膨胀剂评价 加量对膨胀率的影响：利用水泥膨胀试验仪器测定“晶体”膨胀剂的线性膨胀率。试验结果表明，在合适的加量范围内，掺有GP1、GP2、GP3、GFC的水泥浆与同条件下的原浆相比，具有良好的膨胀效果，有效补偿了水泥浆凝固后的“化学收缩”。“晶体”膨胀剂加量一般为1.0%3.0%，水泥石净线性膨胀率在2.5%以上（见表2-6

18、，图2-3）。随着膨胀剂加量的增加，水泥线性膨胀率增大，当膨胀剂加到一定程度时，其膨胀的趋势趋向于平缓。膨胀剂加量在3.0%以内时，GFC膨胀效果要好于GP1、GP2、GP3。表2-6 油井水泥膨胀剂加量对水泥膨胀性能的影响类型加量膨胀率净膨胀率嘉华G原浆-3.20-3.20原浆+GP11.0-2.17+1.032.0-0.59+2.613.0+0.16+3.36原浆+GP21.0-2.70+0.502.0-0.89+2.313.0-0.69+2.51原浆+GP31.0-0.31+2.882.0-0.19+3.013.0-0.05+3.15原浆+GFC1.00.0+3.22.0+0.5+3.7

19、3.0+0.8+4.0图2-3膨胀剂加量与净线性膨胀率的关系 时间对膨胀率的影响：为了测定时间对膨胀剂膨胀率的影响，使用自行研制的水泥体积膨胀率试验装置。试验表明，掺有膨胀剂的水泥浆随时间的延长，其膨胀效果有所不同。掺有“晶体”膨胀剂的水泥浆在初凝之前，其水泥浆呈先膨胀后收缩的趋势，但在初凝至终凝之间，水泥凝固过渡阶段处于收缩状态，原浆收缩比加有膨胀剂的水泥浆收缩要大的多(见图2)。图2-4“晶体”膨胀剂的膨胀率与时间的关系注：配方1.嘉华G级水泥+1%GFC+44%水；配方2.嘉华G级水泥+2%GFC+44%水；配方3.嘉华G级水泥+3%GFC +44%水；配方4.嘉华G级水泥+44%水 膨

20、胀剂对抗压强度的影响：膨胀剂对抗压强度的影响试验结果见表3.5，由表3.5可知GP1、GP2、GP3、GFC能大幅度提高水泥石的抗压强度，常压70/24h强度大于21MPa，与同条件下的原浆相比，其强度值可提高15%以上，甚至高达70%。表2-7 膨胀剂对抗压强度的影响类型加量抗压强度嘉华G原浆-20.7原浆+GP11.025.72.027.73.024.5原浆+GP21.023.32.024.23.024.6原浆+GP31.024.12.026.43.030.3原浆+GFC1.030.42.033.83.035.5 膨胀剂对水泥浆初始稠度及自由水的影响：试验证明，掺有膨胀剂的水泥浆略有增稠现

21、象，其流动度也相应减小，但初始稠度可控制在20Bc以内。一般来说，水泥浆配方中很少单独使用膨胀剂，通常与降滤失剂、分散剂等联合使用，能配制出综合性能优越的水泥浆体系。“晶体”膨胀剂GP1、GP2、GP3、GFC能降低水泥浆自由水析出，其自由水含量小于0.5%，甚至为0（见表2-8）。这说明膨胀剂能有效降低水泥浆自由水含量，有助于改善水泥浆的沉降稳定性能，在水平井和大斜度井有着广泛的应用前景。表2-8 膨胀剂加量对抗压强度的影响类型加量自由水嘉华G原浆-0.9原浆+GP11.00.42.00类型加量自由水原浆+GP13.00原浆+GP21.00.52.00.53.00原浆+GP31.00.22.

22、003.00原浆+GFC1.002.003.00结论A “晶体”膨胀剂加量一般为1%3%，可使水泥石净线性膨胀率大于4%。B “晶体”膨胀剂能有效降低水泥浆自由水含量(小于0.5%，甚至为0)。C “晶体”膨胀剂GFC在相同实验条件下各项性能优于GP1、GP2、PG3。(2) 降失水剂GSJ评价通过高分子化合物与水泥相容性实验、分析及微观结构对比，进行了室内高分子改性反应，引入与水泥浆相容性好的金属离子，使得高分子材料在碱性条件下，通过引发剂作用，产生交联，形成致密的分子膜，降低水泥浆的API滤失量。同时能够在水泥浆中形成网状结构，改变了水泥石的内部结构，增加了水泥石的密实性，从而减弱进入水泥

23、浆体系的气体，增加其运移阻力；同时高分子网状结构的形成，使其抗冲击韧性加强，降低了水泥石的弹性模量；由于其主要为复配材料组成，所以形成水泥浆体稳定性好，具有一定的微膨胀性，对浆体流变性影响小，浆体流动性好，有利于提高注水泥顶替效率，具有较高的防气窜、气侵能力，同时解决了水泥浆低失水与短候凝、水泥浆流变性相互影响关系。表2-9 GSJ降失水剂评价加 量%温 度密 度g/cm3初始稠度BC稠化时间min失水ml抗压强度(Mpa)24h48h1.5601.9013802622.524.2751.901375242325.3851.9010671524.426.31.7601.9012831823.5

24、25751.9012781423.925.6851.909721024.226.72.0601.89101061523.626.2751.8910981024.327.3851.89890824.928.9水泥浆自由水1ml；塑性：增加抗折强度、抗冲击韧性及改善弹性系数1520%(3) 缓凝剂评价缓凝剂是影响水泥浆性能的另一个主要因素，依据长庆气田的地质特点，主力气层温度从北到南65-85，通过室内试验、分析，依据目前油田所使用的各种缓凝剂的评价，室内通过组合复配，合成一种新型缓凝剂GH-3，其主要特点是加量小，对温度的敏感性降低，缓凝作用与加量成为线性关系，对水泥浆的其它性能不产生副作用。表

25、2-10 GH-3缓凝剂性能室内对比分析表缓凝剂类型缓凝剂%温度稠化时间min初凝h终凝h抗压强度（Mpa/24h,常压）GH-20.036513515017016.57511013615018.1859611012521.0GH-20.046515014316516.20.056516718019515.9GH-20.076518021022315.47515818720117.88512514516020.62.4.2.4 防气侵水泥浆体系基本性能评价由此，通过室内对降失水剂与缓凝剂的研究，形成了GSJ+GH-3+GFC微膨胀防窜水泥浆体系，综合性能测定见下表，根据室内性能测定，该水泥浆体

26、系的主要优点在于：(1)加量小（1.52.0%），适用范围广（井深8004000m油气井），稠化时间可随缓凝剂加量调节,现场使用方便；(2)低失水（30ml）,低析水（0.1%）流变性好；(3)稠化过渡时间短（5-10min）, 稠化曲线接近直角稠化；(4)具有微膨胀性；且水泥石的抗折强度与抗冲击韧性增强。图2-5 低密度GSJ防气侵水泥浆体系稠化曲线(G级水泥:飘珠=85：15 GSJ 2% GH-30.12%)图2-6 高密度GSJ防气侵水泥浆稠化曲线（G级水泥GFC0.5%+GSJ 2% GH-2 0.08%USZ 0.3%）表2-11 微膨胀防窜水泥浆体系性能评价数据表温度()GSJ(

27、%)GH-2(%)GFC(%)密度g/cm3初始稠度(BC)稠化时间(min)析水(ml)失水(ml)抗压强度（Mpa）24h48h601.500.51.90131030.54220.024.01.800.51.90121140.53622.024.52.000.51.90101260.52822.025.5701.50.050.51.90121170.53523.027.01.80.030.51.90101130.53023.027.52.00.030.51.90131200.52123.027.5801.50.050.51.901010101024.029.01.80.050.51.909

28、1150924.029.52.00.050.51.9091240624.029.52.4.2.5 水泥浆的塑性性能评价水泥浆体系的塑性主要是由水泥石的抗冲击韧性、抗拉强度、抗弯曲强度、弹性模量来描述，塑性性能高的水泥浆体系，在形成水泥石时，能够提高井下环境条件下水泥环承受射孔、油气层改造等工况载荷时的抗碎裂能力，从而达到提高固井质量，延长油气井生产寿命的目的。改善固井水泥环塑性的基本思路是：在水泥浆中加入能明显改善水泥石塑性的外加剂，以它为核心研究适合不同井况的水泥浆体系配方的组成、工程性能及力学特性，为固井施工水泥浆设计提供依据。为充分说明水泥石的塑性特征，本研究用多个描述材料塑性的参量来说

29、明该水泥浆体系的塑性特性：力学性能参数包括：抗折强度、抗冲击韧性、弹性模量。（1）典型水泥浆配方的抗折强度和抗冲击韧性的测定抗折强度、抗冲击韧性大小是表征材料塑性的量度，其值愈高，表明水泥石的韧性愈好，能承受的冲击力愈大。测量水泥石的抗折强度和抗冲击韧性时，将配制好的水泥浆注入抗折强度试模和抗冲击韧性试模，置于相同的养护条件下养护成水泥石。然后分别测试其48小时的抗折强度和抗冲击韧性。抗折强度试模和抗冲击韧性试模尺寸为1604040mm，同一配方应为35块试件。（2） 水泥石抗折强度和抗冲击韧性测定表2-12 水泥石抗压强度测试序号配 方温度（）48h抗折强度48h抗冲击韧性Mpa,%MPa/

30、mm1/2,%1G级水泥+1.5%GSJ+0.03GH-2657.815.62.0356.72G级水泥+1.5%GSJ+0.05GH-2858.515.12.0126.33G级水泥+2.0%GSJ+0.03GH-2658.924.52.24617.04G级水泥+2.0%GSJ+0.05GH-2859.523.92.29821.0典型水泥浆配方水泥石的抗折强度和抗冲击韧性的试验结果说明，该水泥浆体系有利于改善水泥石的内部结构，对于保护套管，防止射孔作业，压裂对水泥石的破坏，相应地延长了气井使用寿命。（3）弹性模量的测定弹性模量是材料刚性的量度，弹性模量越大，说明在相同外力作用下，其变形越差，越易

31、脆裂。测量水泥石的弹性模量时，将配制好的加有GSJ降失水剂的外加剂的水泥浆与G级水泥净浆注入试模中（试模尺寸4040160mm），置于75条件下养护。用材料试验机测定其48h弹性模量。同一配方应为5块试件。（4） 典型配方的弹性模量的测定结果(G级水泥，W/C=0.44)表2-13 弹性模量测试结果序号配 方温度()48h弹性模量GPaD，%1纯G级水泥净浆756.443021.5%GSJ + 0.05%GH-35.37216.632.0%GSJ+ 0.05%GH-34.11636.1随着GSJ降失水剂的加入，显著改善了水泥石的可变形能力，加入1.5%、2.0%GSJ降失水剂时，其弹性模量较原

32、水泥浆下降了16.6%、36.1%。（5）GSJ水泥浆胶凝强度性能实验配方：嘉华G级高抗水泥GSJ2%GQD2.0-3.0%44%,测试结果下所示：井底压强 胶凝强度 井底温度图2-7 GSJ水泥浆体系胶凝强度性能表2-14 GSJ水泥浆体系胶凝数据时间（min）3955616971103胶凝强度（Pa）451502404805631106判读解释30Bc100Bc初凝终凝-成石数据显示该浆体从稠化结束到初凝、终凝和凝固成水泥石分别用时6 min、14 min、48 min，分别比纯水泥体系缩短了8 min、13 min、26 min；降低了气侵的危害。2.4.2.6 鄂南鄂北现场施工用水泥浆

33、鄂南工区：水泥选用河南同力G级水泥，减轻材料选用陕西时凯研制的人工漂珠；鄂北工区：水泥选用青铜峡G级水泥，减轻材料选用河南新郑生产的人工漂珠。(1)水泥浆稠化试验条件升温升压 55（70）25（30）MPa 常温常压- 测稠化时间 25（35）min 恒温恒压(2)低密度水泥浆性能表2-15 低密度水泥浆主要性能实验数据鄂 南鄂 北性 能低密度水泥浆性 能低密度水泥浆密度(g/cm3)1.33密度(g/cm3)1.26稠化时间 (5525 MPa)min245稠化时间 (7030 MPa)min302过渡时间min41过渡时间min22可泵时间min204可泵时间min280失水(6.9MPa

34、55)ml47.8失水(6.9MPa70)ml50初始稠度（Bc）12.6初始稠度（Bc）8.0抗压强度(5524h) MPa4.0抗压强度(7024h) MPa3.7自由水ml0.3自由水ml0.1流动度mm290流动度mm255相容性相容性好相容性相容性好悬浮性没有分层、结晶和早凝现象悬浮性没有分层、结晶和早凝现象(3)尾浆水泥浆性能表2-16 尾浆水泥浆主要性能实验数据鄂 南鄂 北性 能尾 浆性 能尾 浆密度(g/cm3)1.80密度(g/cm3)1.88稠化时间 (5525 MPa)min116稠化时间 (7030 MPa)min126过渡时间min13过渡时间min11可泵时间min

35、103可泵时间min115失水(6.9MPa55)ml6.3失水(6.9MPa70)ml8初始稠度（Bc）16.1初始稠度（Bc）抗压强度(5524h) MPa24.2抗压强度(7024h) MPa25.0自由水ml0自由水ml0流动度mm250流动度mm240相容性相容性好相容性相容性好悬浮性没有分层、结晶和早凝现象悬浮性没有分层、结晶和早凝现象2.5 固井技术措施2.5.1 通井及泥浆处理完井电测后，保持泥浆密度同完钻泥浆密度不变。下原钻具钻通井，在遇阻、遇卡井段反复划眼，充分洗井，确保井眼畅通。然后采用双扶（209mm）模拟管柱对水平段进行二次通井，在键槽、缩径井段、电测遇阻段等反复划眼

36、，保证井眼通畅，便于套管能顺利下至设计井深位置。进行全井筒承压，满足固井施工要求，除砂器用好，彻底净化好泥浆。水平段及大斜度井段每200m循环泥浆一周，确保循环井眼干净，振动筛上无岩屑。通井期间要大排量循环不低于2周，在压力允许的情况下尽量提高循环排量（正常钻井时排量的1.2-1.5倍），最大限度地将水平井段沉积的岩屑循环干净，并清除井壁上的虚泥皮；为降低下套管摩阻，要求通井结束起钻前在水平段及大斜度井段泥浆中加入润滑材料或者2%的玻璃微珠，提高润滑性能，使摩阻系数0.05。表2-17 固井前钻井液性能要求密度（g/cm3）粘度（s）失水（mL）泥饼（mm）含砂（%）1.101.1535555

37、0.30.3PH切力PVYPKf10s10min810287205120.082.5.2 套管漂浮、居中技术（1）水平段用清水替浆，增加管内外密度差，同进有利于提高水泥环均匀度，有效地控制水泥塞长度和实现套管漂浮。（2）采用树脂旋流刚性扶正器与树脂滚轮扶正器结合使用，提高水平段及斜井段套管居中度。目前使用的扶正器主要有单弓和双弓弹性扶正器、叶片式和旋流式刚性扶正器。相比较而言，刚性扶正器的扶正力最强，而旋流式刚性扶正器具有旋流作用，能提高水泥浆顶替效率，为确保套管居中度，扶正器加入不低于2根1只。不同材质的旋流刚性扶正器应用条件与性能差异较大，见表2-18。表2-18 不同材质刚性扶正器的性能对比树脂镀锌合金铝合金刚性（冲击强度，英尺/磅） 301330强度（抗挤压 GPa）22822170密度（s.g.）1.56.0