固井技术基础

固井技术基础（量大、多图、易懂）

概述

1、固井得概念

为了达到加固井壁，保证继续安全钻进，封隔油、气和水层，保证勘探期间得

分层测试及在整个开采过程中合理得油气生产等目得而下入优质钢管，并在井筒与

钢管环空充填好水泥得作业，称为固井工程。

2、固井得目得

1、封隔易坍塌、易漏失得知杂地层，巩固所钻过得井眼,保证钻井顺利迸行；

2、提供安装井口装置得基础，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，防止不同压力得油气水层间互窜，为油气得正常开采提

供有利条件；

4、保护上部砂层中得淡水资源不受下部岩层中油、气、盐水等液体得污染；

5、油井投产后，为酸化压裂进行增产措施创造了先决有利得条件；

3、固井得步骤

1、下套管

交管与钻杆不同，就就是一次性下人得管材，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，要做套管柱得结构设计。根据用途、地层

预测压力和套管下入深度设计套管得强度，确定套管得使用壁厚，钢级和丝扣类型。

2、注水泥

注水泥就就是套管下入井后得关键工序,其作用就就是将套管和井壁得环形

空间封固起来，以封隔油气水层，使套管成为油气通向井中得通道。

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。表层套管得顶端要安套

管头得壳体。各层套管得顶端都挂在套管头内,套管头主要用来支撑技术套管和油

层套管得重量，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得环

形空间，防止压力互窜。套管头还就就是防喷器、油管头得过渡连接。陆地上使用

得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，要做套管头密封得耐压力检查,

和与防喷器联接得密封试压。探套管内水泥塞后要做套管柱得压力检验，钻穿套管

鞋2〜3米后(技术套管)要做地层压裂试脸。生产井要做水泥环得质量检验,用声波

探测水泥环与套管和井壁得胶结情况。固井质量得全部指标合格后，才能进入到下

一个作业程序。

4、固井得方法

1、内管柱固井

把与钻柱连接好得插头插入套管浮箍或浮鞋得密封插座内，通过钻柱注入水泥

进行固井作业，称为内管柱固井。内管柱固井主要用于大尺寸(16"~30〃)导管或表

层套管得固井。

2、单级双胶塞固井

首先下套管至预定井深后装水泥头、胶塞（顶塞和底塞），循环水泥,打隔离液，投

底塞,再注入水泥浆，然后投顶寒，开始替泥浆。底塞落在浮籁上被击穿。顶底塞碰压,

固井结束。

3、尾管固井

尾管固井就就是用钻杆将尾管送至悬挂设计深度后，通过尾管悬挂器把尽管

悬挂在外层套管上,首先坐封尾管悬挂器，然后开始注水泥、投钻杆胶塞顶替、钻杆

胶塞剪断尾管胶塞后与尾管胶塞重合，下行至球座处碰压，固井结束。

二=井深结构二二

1、井身结构得概念

井身结构就就是指由直径、深度和作用各不相同，且均注水泥封固环形空间

而形成得轴心线重合得一组套管与水泥环得组合。

2、组成及作用

井身结构主要由导管、表层套管、技术套管、油层套管和各层套管外得水泥

环等组成C1、导管:井身结构中下入得第一层套管叫导管C其作用就就是保持井口

附近得地表层。2、表层套管:井身结构中第二层套管叫表层套管，一般为几十至几百

米。下入后，用水泥浆固井返至地面。其作用就就是封隔上部不稳定得松软地层和

水层。

3、技术套管:表层套管与油层套管之间得套管叫技术套管。就就是钻井中途遇到高

压油气水层、漏失层和坍塌层等复杂地层时为钻至目得地层而下得套管，其层次由

复杂层得多少而定°作用就就是封隔难以控制得复杂地层,保持钻井工作顺利送

行。4、油层套管:井身结构中最内得一层套管叫油层套管。油层套管得下入深度取

决于油井得完钻深度和完井方法。一般要求固井水泥返至最上部油气层顶部1()()〜

150米。其作用封隔油气水层，建立一条供长期开采油气得通道。

5、水泥返高:就就是指固井时，水泥浆沿套管与井壁之间和环形空间上返面到

转盘平面之间得距离。

3、相关术语

1、完钻井深:从转达盘上平面到钻井完成时钻头所钻井得最后位置之间得距

离。2、套管深度:从转盘上平面到套管鞋得深度。

3、人工井底:钻井或汰油时，在套管内留下得水泥塞面叫人工井底。其深度就就

是从转盘上平面到人工井底之间得距离。

二二固井方法二二

1、内管柱固井

如上图所示，把与钻柱连接好得插入头插入杳管浮箍/鞋得密封插座内，然后

通过钻柱注水泥进行固井作业，称为内管柱固井。内管柱固井主要用于大尺寸

(16〃〜30")导管或表层套管得固井，其优点为:在无大尺寸胶塞、水泥头得情况下,

可对大尺寸套管进行固井;通过钻柱注水泥、顶替，可大大减少对水泥浆得污染;或小

水泥浆得浪费，有效保证固井质量。

2、单级双胶塞固井

单级双胶塞套管固井就就是海上钻井最常用得固井方法，她就就是采用双

套管胶塞(顶、底塞)进行固井得，其工艺流程如图所示。一般地，自升式平台或导管

架上得固井使用普通套管胶塞，而浮式平台上得固井使用SSR胶塞。在使用单级双

胶塞固井时，套管柱附件主要由浮鞋、浮箍、扶正器和胶塞等组成，各附件得功能在

以后得章节里会讲述。

3、尾管固井

尾

管固井就就是用钻杆将是管送至悬挂设计深度后，通过尾管悬挂器把尾管悬挂在外

层套管上,然后开始注水泥作业得固井方法。尾管悬挂器可分为机械式和液压式两

种类型，我们通常使用得就就是液压式尾管悬挂器，其固井工艺流程如上图所示。

4、注水泥塞

要处理井漏、弃井、回填枯竭层位、侧钻和隔绝地层等作业时，就需要注水

泥塞技术,平衡水泥塞就就是最常用得方法。注水泥塞时,首先将钻具下至注水泥塞

设计深度得顶部,注水泥并替出水泥浆（要保证管内水泥面高于环空水泥塞面高度），

然后慢慢起出钻具离开水泥塞顶面，循环冲洗干净管柱，使水泥塞留在原位置如上图

7JTo

5、挤水泥

挤水泥就就是用液压迫使水泥浆进入裸眼或经套管或尾管孔眼进入地层

中得注水泥作业，典型挤水泥作业如上图所示。

==固井水泥浆二二

油井水泥就就是一种水硬性胶凝材料,她与水按一定得比例混合便形成水泥浆,

并在井下硬化成具有一定抗压强度和渗透率得水泥石。

1）水泥水化过程

油井水泥得水化就就是放热反应,按其水化速度和结构得形成，大致可分为

四个过程:起始期、迟缓期、凝结期和硬化期。

A、起始期。在水泥干粉与水混合得几分钟时间内，迅速发生水化反应，有大量

水化热生成，在水泥矿物表面上形成一层水化硅酸钙凝胶，因这种作用最初仅在水泥

颗粒表面进行，只消耗一部分水，其余得水份充满于水泥颗粒之间，水泥浆具有流动性

能。

B、迟缓期。由于最初在水泥矿物表面生成得水化硅酸钙凝胶渗透率非常低，阻

止了矿物进一步水化，而使水化速度明显变慢，此期，水泥浆得流动性能相对比较稳定，

水泥浆得泵送入井应在这一时期完成。这一段时间可延续数十分钟到数小时。

C、凝结期。随着水化继续向水泥颗粒得深处发展,矿物表面得水化硅酸钙凝胶

胀开，水化过程又加速进行，产生得水化物交互生成网状结构，失去了流动性能，水泥浆

进入了凝结时期,这段时间大约需几十分钟。

D、硬化期。随着水化物继续沉积，大量晶体析出，体系得孔隙度、渗透率逐渐

降低，强度逐渐增加,硬化成微晶结构得水泥石。这一段时期，随着水泥石渗透率得不

断降低，水化反应速度逐渐变慢，但持续时间很长，可达数十天，甚至数年。硬化期得明

显特征就就是强度增长,这也就就是固井所期求得。

2）油井水泥常用外加剂

由于井下环境匕地面条件恶劣得多，为了使水泥浆广泛地用于油田钻井、完

井、修井等作业中，对水泥浆密度、稠度、稠化时间和抗压强度等都具有更高得要

求，采用纯水泥已远远不能满足工艺技术要求，必须依靠外加剂来调节其使用性能。

目前，常用外加剂得种类主要有:缓凝剂、降失水剂、分散剂、消泡剂、促凝剂、抗

高温强度稳定剂、减轻剂等等，

A其主要作用如下：

缓凝剂:主要就就是延长水泥浆稠化时间或凝结时间。

促凝剂:主要就就是缩短水泥浆稠化时间以及增大水泥石得早期抗压强度。

降失水剂:主要用以防止水泥浆急剧失水,保护油气层。

减轻剂:主要就就是降低水泥浆密度，防止水泥浆在低压漏失层发生漏失。

分散剂:用以改善水泥浆得流动性能,有利于水泥浆在低泵速泵压下进入紊流状

态。

消泡剂:防止和避免溶解水起泡，稳定水泥浆密度。

抗高温强度稳定剂:在深井、高温情况下，加入硅粉，防止水泥石抗压强度出现热

衷退现象。

==浮鞋与浮箍二=

1、浮鞋与浮报

油田开发早笠用得就就是承托环（阻流环），又称为浮箍，其作用就就是注水

泥时用来控制股塞得下行位置，以确保管内水泥塞长度、防止水泥浆倒流。但她靠

金属与尼龙得密封,密封效果差、承压能力低，因此逐渐被淘汰。浮鞋或浮箍就就是

能产生浮力得套管引鞋或接箍。引鞋就就是用来引导套管柱沿井筒顺利下到井内，

防止套管脚插入井壁岩层，减少下井阻力。

浮鞋除具有引鞋得作用一外回流。在下套管过程中，使环空钻井液保持流

动。浮籁也具有防止水泥浆回流得作用，同时还具有在固井时胶塞碰压、限制人

工井底得深度和套管柱下底脚水泥塞得高度得作用，从而保证油层套管底部得封固

质量。出于浮鞋或浮箍耐高温、密封性和可钻性好,连接方便因而可代替引鞋、套

管鞋等。

分类

按套管下井时钻井液进入方式得不同,浮鞋浮箍可分为普通型和自灌型;接回

压装置得工作方式又可分为浮球式扣舌板式等。浮箍用于承接胶塞组，使箍鞋间

有一段水泥塞，并容纳套管内壁附着得杂质等，确保水泥浆柱不被替空，从而保证套管

鞋外得固井质量。同时可作为防止水泥回流得备用。浮箍就就是用来控制套管柱内

水泥塞得高度，她两端都有扣，可以连接于任意两套管之间，而浮鞋只就就是一端有母

扣，只能位于套管得最前端。

浮箍和浮鞋有水泥式得和金属得，浮鞋一般在套管得最下端，而浮箍一般在浮

鞋上端一点，在双级注水泥得时候也会加个浮箍,基本作用就就就是用来防止注水泥

时水泥浆倒返。

1、套管分类

1、隔水导管（或导管,包括锤打入桩■管）

2、表层套管

3、技术套管（中间套管或保护套管）

4、生产套管或尾管。

2、各种套管作用

1、导管

导管主要用来隔离海水，引导钻头入井和井内泥浆从井口返回泥浆池，封隔海底

而以下得疏松易塌地层，用以支承表层、技术和油层套管得重量。

2、表层套管

表层套管用来封隔上部不稳定得松软地层和水层及浅层气，安装井口装置以控

制井涌井喷，同时支承技术套管和油层套管或尾管得重量。

3、技术套管或中间套管

技术套管主要用来封隔难以控制得复杂地层以保证钻井工作顺利进行下

去。

4、生产套管

生产套管主要用来把生产层和其她地层封隔开/巴不同压力将油、气、水层

封隔开来,在井内建立一条油、气通路，保证长期生产，并能满足合理开采油、气和酸

化压裂等增产措施得要求。

3、尾管柱

按功能为为钻井尾管、生产尾管、回接尾管等

1、钻井尾管:

钻井尾管功能相当于技术套管得尾管称为钻井尾管。

2、用钻井尾管得意义

•封隔漏失层、高压层等；

•节约钻井成本；

•满足使用复合钻具要求；

•控制套管磨损（满足后期回接）。

3、生产尾管

生产尾管功能相当于生产套管得尾管称为生产尾管。

4、使用生产尾管得意义：

•封隔油、气、水层；

•节约钻井成本；

•满足使用复合油管要求；

5、回接尾管:

回接尾管主要用于修复尾管以上套管，回接套管至井口或回接套管至上层套管

内任何深度。

6、常见套管串结构

•插入式/内管固井套管串结构常用套管尺寸：30"、20"、13-3/8”；

•单级固井套管串结构，常用套管尺寸:13-3/8”、9-5/8”、7”；

•双级固井套管串结构，常用套管尺寸：13-3/8”、9-5/8”、7”；

•尾管管串结构，常用套管尺寸:13-3/8”、9-5/8”、7“、5"、4一

1/2”；

==固井设备=二

1、固井设备基本构成

2、其她设备

单撬泵

批混罐

3、固井泵工作原理

1）基本结构：

固井泵主要包括泵缸、活塞、吸水阀和排水阀等基本部件。

2）工作原理：

•吸入过程:当活塞从（左图所示）得极右位置向左移动时,活塞右侧腔室得容积

增大，其中压力降低。吸入口得液体就在大气压力和泵缸内压力得压力差作用F,沿

吸入管上升，推开吸入阀进入泵缸。此时，排出阀处于关闭状态。

•排出过程:活塞在到达终点后，活塞即开始由左向右移动，工作腔室得容积逐渐

减小，进入泵缸中得液体受到活塞得挤压，使压力迅速增高推开排出阀，将液体排出。

此时，吸入阀处于关闭状态。

3、水泥浆混合装置

4、ADC混合系统

5、水泥缓冲罐

工作原理：

•容积缓冲：“蓄水池”作用，平衡平台灰罐输灰得压力和出灰量得波动。

•二次气化:气化气通过气化囊得纤维网孔流入罐内水泥，进行第二次气化（第一

次在平台灰罐内），把水泥变成灰气混合物。

•气灰分离:灰下沉，气上浮至灰罐顶部，通过罐内排气管和平衡阀排出舷外。

・恒压出灰:平衡阀自劫调节排气阀得开口大小,使得缓冲罐顶部得压力恒定在

6〜9PSI。A处得压力=顶部B处气压（6〜9Ps1）+干灰水泥得压力（高度乘密

度）。

二二套管附件二=

1、水泥头

1）套管水泥头

释放下胶塞时，旋转退出释放下挡销，下胶塞在重力和泵送液体推动下离开下

胶塞所在内腔（释放指示销有显示），并沿套管内壁被驱替至套管浮箍上。放上胶塞时,

旋转退出释放上挡销，上胶塞在重力和顶替液得推动下，离开上胶塞所在内腔（释放指

示销有显示），驱替水泥浆并清刮套管内壁直到与下胶塞重合、碰压为止。

2）尾管水泥头

尾管水泥头用于尾管固井。尾管水泥头由提升短节、本体、旋转轴承机构、

钻杆塞挡销机构、投球机构、钻杆联接短节和阀门管汇等部分组成，如图所示。尾

管水泥头主要用于尾管因井，提升短节和旋转轴承机构得作用同钻杆水泥头得对应

机构相同。坐挂尾管悬挂器时,旋转投球机构得手柄，顶杆便将球从投球机构内腔顶

出，球在重力和泵送液体得推动下,沿钻杆内腔落到悬挂器球座上，在泵压得作用下使

尾管悬挂器实现坐挂。释放尾管胶塞时，旋转钻杆塞挡销机构得手柄,使挡销从钻杆

塞内腔收回，钻杆塞便在泵送液体得推动下离开钻杆塞所在内腔，沿钻杆内壁落到尾

管胶塞座上，在泵压得作用下剪切释放尾管胶塞。

胶塞

2、循环头

循环头用于下套管或尾管中途连接下入套管、顶驱或地面高压管汇上,建立循

环得井口工具。

3、插入接头

插入接头与插入式浮鞋或浮箍配套使用,主要用于大尺寸套管得内管固井作

业，有直插式和旋转插入式。

4、SSR平衡阀

SSR平衡阀与钻杆水泥头配套使用，主要作用就就是:平衡SSR水下释放系

统管内外压差，避免胶塞非正常释放。

A三维动画|固井工程设计

==固井质量==

1、注水泥质量要求

1、水泥返高、水泥塞长度和人工井底得规定

油气层固井，设计水泥返高应超过油气层顶界150米,实际封过油气层顶部

不少于50米。其中要求合格得水泥环段，对于浅于2000米得井不少于10米，深于2

000米得并不少于20米。

2、为了保证套管管鞋封固质量，油层套管采用双寒固井时，阻流环距套管鞋长

度不少于10米，技术套管（或先期完成井）,一般为20米，套管鞋位置应尽量靠近井

底O

3、油气层底界距人工井底（管内水泥面，浮箍位置）不少于15米，主要就就是

为了满足采油方面得需要。

4、其中第二条就就是为了防止上胶塞下行时所刮下得套管内表面上得液膜

浆体污染水泥浆,而影响套管鞋附近得水泥封固质量。

2、水泥环质量鉴定

目前我国水泥环质量鉴定一般以声幅测井（CBL,也称水泥胶结测井）为

准。声幅相对值在15%（油田现场有得也采用10%）以内为优等,30%为合格;声幅超

过30%得井段则视为水泥封固不合格。声幅测井一般在注水泥后24小时到48小

时内进行，但对特殊井（如尾管固井、采用缓凝水泥固井等）声幅测井时间可依具体情

况而定，现在变密度测井（VDL）也在逐渐普及。

1、井温测井

水泥得水化反应就就是放热反应,其凝结过程中所放出得热量通过套管传给

套管内液体，可使笄内温度上升一定数值，如6℃-20℃。而环空中没有水泥得井段方

内温度为正常温度。利用这一特性，可以测定水泥浆在环空中得返高位置,即水泥顶

部深度。

2、声幅测井（水泥胶结测井）

声幅测井就就是根据声学原理所进行得测井。在井下，从测井仪声波发射出

声波，声波向四周以近似球形得波阵面发散，通过不同得介质和路线后传播到接收

器。最先到达接收器得就就是沿着套管传播得滑行波（叫套管波）所产生得折射波，其

次就就是传到地层后又传播回来得地层波，尽管在钻井液内声波得传播距离最短，但

由于在钻井液内声速相对较低，所以钻井液波（泥浆波）到达最迟。声幅测井记录得就

就是最先到达得套管波得首波幅度。

套管波在传播过程中要向套管内和环形空间散失能量,即声幅要衰减（降低）。

套管波得衰减程度和套管内外介质性质及期分布有关。因为管内钻井液得分布及性

质就就是不变得,因此向管内散失得能量为恒定值。在此基础上得套管波得衰减程

度就将取决于管外水泥与套管得胶结情况。实脸证明，在其她条件不变得情况下，套

管首波幅度得对数与套管周围水泥未胶结部分所占套管周长得百分数之间存在线性

关系，即与套管胶结得水泥越多，所接收得声幅越上，而当管外全为钻井液时，所接收得

声幅最大。

由测量线路把所接收得声幅大小转变成与之成比例得电压大小，加以记录。

沿井深由下而上进行测试,就可得到一条沿井深反映水泥与套管胶结情况得声幅测

井曲线。应用声幅测井曲线检测水泥环质量就就是通过相对幅度进行得（以环空内

全为钻井液得自由套管段得声幅值为基准）。

相对幅度二目得段声幅曲线幅度/自由套管段声幅曲线幅度*100%,

3、声波变密度测井

声幅测井测量记录得就就是套管首波幅度。声波变密度测井（VDL,简称变

密度测井）就就是用接收器将套管波、地层波等声波幅度按到达时间先后全部测量

记录,再用一定得方法显示，以评价水泥环质量得测井方法。当进行变密度测井时，同

时进行声幅测井。变密度测井因为能够测量记录地层波,因此能够反映出水泥与地

层(俗称第二界面)有胶结情况。将变密度测井结果与声幅测井结果对比分析,可以全

面地评价水泥环质量。

A三维动画|固井技术

==固井技术得现状及发展==

1、概述

固井作业就就是油气井钻井工程中最重要得环节之一,其主要目得就就是封

隔井眼内得油层、气层和水层，保护油气井套管、增加油气井寿命以及提高油气产

量。自1903年开始固井以来经过近100年得努力,国内外固井技术有了很大得

得进步。主要表现在:油井水泥得扩充与完善，油井基本水泥由一两种发展到13种；

油井水泥外加剂已发展到14大类20()多个品种;普遍采用计算机控制技术对配浆过

程进行连续监控,注水泥设备向操作自动化、密度控制精确化方向发展。

更杂得地层固井技术日趋完善,研究开发了适应高压气井、低压易漏失井、多

压力系统以及深井超深井高温固井配套技术。小井眼固井、水平井固井、分支井固

井和大位移固井等特殊工艺井固井技术;研制开发了尾管悬挂器、双级(多级)注水泥

器以及扶正器等；固井计算机模拟、仿真与监控技术，提高了固井方案设计、现场施

工得准确性、针对性和科学性。

2、国内外固井技术进度情况

(1)油井水泥与外加剂研究

1、基本水泥。

基本水泥增加了酸溶水泥、高细度水泥、波特兰水泥与高炉矿渣混合物、可

储存液体水泥和合成树脂水泥。

2、外加剂

应用油井水泥外加剂已成为解决各种复杂固井问题、提高固井质量和保护油

气层得主要技术手段。据美国统计,固井外加剂得用量占油田化学剂得38%。油井

水泥外加剂主要进展：

•研制开发了适应更宽温度和密度范围、抗盐和抗高温得高性能降失水剂

•用于深水固井得特殊外加剂

•泡沫水泥浆外加剂

•改善水泥石性能得外加剂

•满足特殊地质条件下得水泥外加剂

⑵固井技术

1、CcmCRETE固井;｝支术

为解决异常压力固井问题，道威尔一斯伦贝谢公司于1998年底研究开发了

CcmCRETE技术。该技术基于混凝土水泥浆技术，利用颗粒级配原理，通过优化水泥

及外掺料颗粒直径分布(PSD),优选3种以上不同直径得颗粒，使单位体积内固相颗粒

增加，尽量降低水泥浆水灰比,提高水泥石得抗压强度和降低水泥石得孔隙度和渗透

率。

CcmCRETE固井技术应用密度为1、20g/cm3得低密度水泥浆,24h抗压

强度大于14MPa,水泥石得渗透率和孔隙度明显小于常规水泥浆阿曼石油开发公司

(PD。)采用密度为2、40g/cm3得高密度水泥浆技术成功地解决了Sarmad油

田井深为4800m得深井膏盐层得高压固井问题。

2、泡沫固井技术

哈里伯顿公司应用泡沫水泥浆替代常规漂珠低密度水泥浆固井取得了良好得

现场应用效果。泡沫水泥浆由净浆、氮气、稳泡剂及水泥浆处理剂组成。国内通

过研究，在水泥和配浆水中分别加入两种发泡剂，在混浆时发生化学反应生成氮气，通

过稳泡剂使之形成稳定且相互独立得泡沫水泥浆，化学泡沫水泥浆在国内很多油田

应用取得了较好得效果。

3、防窜固井技术

人们对环空气（水）官得形成原因、影响因素、气窜得物理过程、预测方法及防

气窜水泥浆体系做了大量得研究工作,先后研究开发了膨胀水泥、延缓胶凝水泥、

触变水泥、可压缩水泥和非渗透乳胶水泥等多种防窜水泥浆体系。在防气窜水泥浆

性能评价与预测研究方面，国内外有许多评价和预测水泥浆防气窜性能得模式与方

法，她们考虑气井气层压力、浆体结构、水泥浆密度、返深等因素。可以有效地指

导防气窜固井设计。

4、钻井液转化水泥浆（MTC）固井技术

该项固井技术就就是指在泥浆中加入一些可水化得材料，使钻井液可在一定条

件下转变成具有一定强度得固井液得技术。该技术有利于提高固井质量，尤其就就

是有助于改善第二界面胶结质量，自80年代研究应用以来,一度在固井界引起极大

得关注，被认为就就是传统固井作业得一次革命。淡化了顶替效率及顶替技术。

MTC得应用美国在开采了56年得某油田14口井中应用了多功能钻井液技术，结果

表明,固井成功率从原来得28%提高到65%,单井成本节约8万美元。胜利、辽

河、滇黔桂、长庆等许多油田已推广应用。

（三）固井工具

为适应水平井、大位移井固井要求，美国哈里伯顿等公司相继研制开发了滚

珠式刚性扶正器、井下启动刚性扶正器、套管漂浮接箍等。为解决漏失层、气层等

特殊史杂地层固井问题，美国贝克一休斯公司研制开发了水泥浆膨胀得长裸眼封隔

器，可通过水泥浆进行膨胀永久性封隔地层，取代注水泥作业，并能在封隔器上进行射

孔作业，满足测试、生产需要。

为适应欠平衡钻井技术得需求，美国贝克公司研制开发了在欠平衡条件下，

下入尾管专门井下装置，从而保证了全过程欠平衡作业得实施。遥控水泥头。减少

了开档销释放胶塞得时间，保证了施工得连续性。为解决水平井尾管固井中由于井

斜大，造成座挂铜球无法到位实施憋压座挂得技术问题,国内研制开发了专门用于大

斜度、水平井尾管固井得送球器。

（四）水泥浆顶替技术

美国道威尔一斯伦贝谢公司提出了有效层流固井技术，在无法实现紊流得条

件下采用有效层流固井技术取得了较好得现场应用效果。中石化石油钻井研究所针

对深井不规则井眼水泥浆顶替效率低得技术问题，提出了紊流一寒流契合顶替技术，

通过理论分析提出在不同井径条件下同时实现紊流和寒流得水泥浆流变性能要求以

及相应得水泥浆流变性能设计方法。较好地解决了深井井眼不规则得固井问题。

（五）注水泥计算机动态模拟与设计系统

国内外普遍研制开发了相应得注水泥动态模拟与设计系统，提高了固井设计得

针对性和准确性。美国LANDMARK、道威尔一斯伦贝谢、哈里伯顿公司都拥有

先进得固井设计及作业评价系统。

（六）注水泥设备

美国就就是生产成套固井设备得主要厂家，主要包括哈里伯顿、道威尔一斯伦

贝谢和BJ公司，中国主要就就是江汉石油管理局第四石油机器厂。水泥浆得密度

最高可精确控制在2、64g/cm3以内。

（七）水泥浆实验仪器

为了适应固井技术不断发展得需求，国内外普遍加大了水泥浆实验仪器开发力

度。除常规得失水仪、稠化仪、胶凝强度仪夕卜，美国CHANDLER公司于2000年

研究开发出了用于模拟和评价注水