莺琼盆地高温高压气井固井具有钻探深度大、井下温度高、地层压力高、尾管的环空间隙小、高压流体层与易漏失层常处于同一预封固裸眼井段的突出特点。经过“十五”至“十二五”一系列的固井研究，开发出了一批具有海洋高温高压固井的特色技术；实现了在东方区块8口高温高压探井固井合格率100%，首个自营高温高压气田即东方某气田全部7口井连续5年“环空零带压”的良好业绩。本书较为系统地介绍南海莺琼盆地高温高压固井的特色化验技术、水泥浆技术、前置液技术及配套工艺技术。
样章试读
目录
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第1章 高温高压固井化验技术 1
1.1 便携式高温高压稠化仪技术 1
1.1.1 传统稠化仪的工作原理 1
1.1.2 稠化仪的发展历史 1
1.1.3 稠化仪的划代标准 2
1.1.4 第3代稠化仪的关键技术 4
1.1.5 DFC-0730型便携式稠化仪介绍 4
1.2 地层裂缝动态漏失评价技术 6
1.2.1 动态裂缝堵漏评价仪 7
1.2.2 水力尖劈裂缝堵漏固井材料 8
1.2.3 水力尖劈裂缝堵漏技术应用 9
1.3 水泥环应力-应变破坏模拟装置技术 12
1.3.1 技术背景 12
1.3.2 设备功能设计 13
1.3.3 设备结构设计 13
1.3.4 设备系统设计 14
1.3.5 设备操作规程 17
第2章 压力过渡带长封固低密度充填水泥浆技术 18
2.1 低密度水泥浆发展现状 18
2.2 PC-Litestone低密高强水泥浆技术 24
2.2.1 PC-Litestone低密高强水泥浆体系外掺料的优选 24
2.2.2 PC-Litestone低密高强水泥浆体系外加剂的优选 44
2.2.3 PC-Litestone低密高强水泥浆体系 52
2.3 水泥浆PC-Litestone体系应用案例 66
2.3.1 项目概况 66
2.3.2 难点层位9-5/8″套管PC-Litestone体系全封固井 66
2.3.3 PC-Litestone体系水泥浆设计要求 67
2.3.4 PC-Litestone体系封固质量图 67
2.3.5 PC-Litestone体系推广应用概况 68
第3章 高温高压气田固井水泥浆技术 69
3.1 非规则级配高密度水泥浆技术 69
3.1.1 莺琼盆地区块面临高温高压难点分析 69
3.1.2 常用的高密度水泥浆外掺料 69
3.1.3 级配理论介绍 71
3.1.4 颗粒级配实验 72
3.2 水泥浆防漏失技术 90
3.2.1 主要面临的漏失问题现状 90
3.2.2 水泥浆漏失评价技术 92
3.2.3 水泥浆漏失控制技术 92
3.2.4 纤维品种对水泥浆堵漏效果的影响 92
3.2.5 纤维对水泥浆性能的影响 94
3.3 水泥浆的防气窜技术 95
3.3.1 区块面临防窜问题现状 95
3.3.2 防气窜水泥浆组成选择 95
3.4 水泥石的防二氧化碳腐蚀技术 100
3.4.1 莺琼盆地区块面临腐蚀问题现状 100
3.4.2 腐蚀机理及抑制方法 100
3.4.3 腐蚀评价方法 104
3.5 水泥环防应力破坏技术 108
3.5.1 研究目的和意义 108
3.5.2 环空带压的危害及气井固井的特殊性 108
3.5.3 气井固井后环空带压的规律 109
3.5.4 国内外气井固井环空带压典型示例 109
3.5.5 环空带压或井口窜气的原因分析 110
3.5.6 目前国内外主要预防及解决环空带压问题的措施 111
3.5.7 水泥增韧性研究现状 113
3.5.8 水泥石力学评价方法的建立 115
3.5.9 增韧材料的研选 117
3.6 适合莺琼盆地气田固井水泥浆体系的建立与性能评价 128
3.6.1 水泥浆基本框架的建立 128
3.6.2 体系防窜性能评价 130
3.6.3 体系堵漏性能评价 133
3.6.4 体系防腐蚀性能评价 136
3.6.5 水泥石防应变破坏评价 153
3.6.6 井口回接自修复水泥浆 154
第4章 高温高压固井前置液新技术 163
4.1 前置液发展现状 163
4.2 高温高压井固井前置液添加剂技术 164
4.2.1 高温高压固井前置液要求 164
4.2.2 清洗剂的研制 164
4.2.3 悬浮剂的研制 167
4.2.4 降失水剂的研制 167
4.2.5 增黏提切剂的研制 168
4.3 适合莺琼盆地用高密度冲洗液技术 168
4.3.1 实验材料 169
4.3.2 实验结果 170
4.4 适合莺琼盆地用耐高温隔离液技术 173
第5章 中海油固井工程计算软件CemSAIDS 177
5.1 固井井底循环温度预测 177
5.1.1 固井循环温度场计算方法 177
5.1.2 固井循环温度场计算示例 179
5.2 固井ECD计算 180
5.2.1 流变模型选择方法 180
5.2.2 流变参数计算 181
5.2.3 临界流速的计算 181
5.2.4 流态判别 182
5.2.5 流动阻力计算 183
5.2.6 流动压力计算 183
5.2.7 固井ECD计算示例 183
5.3 扶正器设计与居中度计算 185
5.4 下套管摩阻计算 187
5.5 环空气窜分析 188
5.5.1 环空流体压稳系数计算 188
5.5.2 GFP计算 189
5.5.3 SP～计算 189
5.5.4 环空气窜分析示例 189
5.6 顶替效率分析 190
5.6.1 顶替效率影响因素分析 190
5.6.2 顶替效率分析示例 192
5.7 利用软件研究高温高压井井内流体密度变化规律 192
5.7.1 实验仪器、原理及方法 194
5.7.2 密度影响研究 195
5.7.3 实验结果应用 200
第6章 东方1气田开发项目固井设计 201
6.1 设计依据 201
6.2 基本井况 201
6.2.1 气田概况 201
6.2.2 井身结构及套管层序 201
6.2.3 地层压力预测及泥浆密度设计 202
6.2.4 固井温度设计 204
6.3 固井设计 204
6.3.1 井身结构 204
6.3.2 水泥浆设计 212
6.3.3 前置液设计 213
6.3.4 固井计算（以H1井为例） 214
6.3.5 固井时效（以H1井为例） 214
6.4 技术措施 216
6.4.1 20″套管 216
6.4.2 13-3/8″套管 219
6.4.3 9-5/8″套管 221
6.4.4 定向井（H1～H6）7″尾管 226
6.4.5 水平井（H1）7″尾管 231
6.4.6 定向井（H1～H6）7″尾管回接固井 232
6.4.7 水平井（H7）7″尾管回接固井 234
6.5 固井物资计划清单 234
6.6 固井HSE管理 235
6.6.1 固井HSE目标 235
6.6.2 主要风险 236
6.6.3 HSE要求 236
6.6.4 风险措施控制 237
主要参考文献 241
附录 莺琼盆地常用固井水泥浆体系材料 246
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