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技术应用与研究

超深井控压固井技术要点及发展趋势分析

林海军中海油田服务股份有限公司油田化学事业部

【摘要】超深井控压固井技术是石油勘探开发领域的重要技术之一。此次分析了超深井传统固井方式面临的技术

难题，主要面临着高温高压环境、复杂地质条件、窄间歇固井难题以及水泥浆应用效率等方面的挑战。

在此基础上对超深井控压固井技术要点进行了分析，着重论述了环空浆柱结构以及固井施工参数两大方

面的优化设计。未来超深井控压固井技术将朝着更高效、更安全、更环保、更智能的方向发展，以满足

石油勘探开发领域对固井技术的不断提高的要求。

【关键词】超深井；控压固井；技术现状；技术要点；发展趋势引言

【DOI】10.12316/j.issn.1674-0831.2024.03.035

引言的地质环境复杂，可能存在高压、高温、高含硫等极端

随着全球能源需求的持续增长，石油和天然气的开条件，这也增加了固井的难度和风险。

采逐渐向更深层的地质结构发展。超深井的钻探与开采1.高温高压环境的挑战

已成为行业发展的重要趋势。然而，这也带来了诸多技超深井通常位于地下数千米的深度，面临着极高的

术挑战，其中之一便是井控和固井。超深井控压固井技温度和压力。在这种极端环境下，固井材料需要承受极

术是一种应用于石油和天然气开采领域的重要技术，旨高的温度和压力作用，同时还要保持稳定的物理和化学

在确保超深井钻探过程中的井筒稳定性和安全性。超深性质。常规的固井材料往往难以适应这种极端环境，容

井控压固井技术的核心在于通过一系列技术手段对井筒易发生水化反应、热裂解或强度下降等问题，导致固井

内的压力进行有效控制，以防止井喷、井漏等事故的发失效。因此，研发具有优良耐高温、耐高压性能的固井

生，同时确保固井材料在极端环境下的稳定性和耐久材料是超深井固井技术的重要研究方向。

性。具体而言，该技术涉及固井材料的选择、固井工艺2.复杂地层条件的应对

的制定以及控压设备的运用等多个方面。首先，固井材超深井穿越多个地层，地层之间存在差异，可能存

料的选择至关重要。针对超深井的高温、高压环境，必在高压、低渗透、易垮塌等问题。这些复杂的地层条件

须选用具有优良耐高温、耐高压性能的固井材料。这包给固井作业带来了极大的困难。例如，在高压地层中，

括特殊的水泥、添加剂和封堵剂等，以确保固井材料在固井材料需要承受更大的压力，同时还要防止地层流体

极端条件下的稳定性和密封性。其次，固井工艺的制定的侵入。在低渗透地层中，固井材料需要具备良好的流

也需要充分考虑超深井的特点。在固井过程中，必须严动性和填充性，以确保固井的质量和密封性。此外，易

格控制水泥浆的注入速度、压力和温度等参数，以确保垮塌地层中的固井作业还需要考虑地层的稳定性和安全

固井质量。此外，还需要根据具体的地质条件和工程需性。因此，固井工艺需要能够灵活应对各种地层条件，

求，制订合理的固井方案，包括固井方式、固井段长和确保固井的质量和密封性。

固井时间等。最后，控压设备的运用是超深井控压固井3.窄间隙固井的难题

技术的关键。通过引入先进的控压系统，可以实时监测随着井深的增加，地层压力逐渐增大而井眼尺寸逐

和调控井筒内的压力、温度等参数，确保固井作业的安渐减小，这给固井作业带来了极大的困难。窄间隙固井

全性和有效性。这包括智能传感器、控制系统和安全阀要求固井材料具有优良的流动性和填充性，能够充分填

等设备，能够实现自动化控制和实时