【正文】 可以裝在氣層之上, 同時選用帶封隔器的雙級注水泥工具。③、雙級固井工具組成:（如圖35所示） 圖35雙級固井工具組成④、雙級注水泥工藝流程（如圖36所示）雙級注水泥施工程序：(1)在下管柱前, 將關(guān)閉擋圈裝在浮箍上。注完第一級水泥后, 投放第一級關(guān)閉塞, 并頂替到關(guān)閉擋圈碰壓。(2)第一級水泥作業(yè)完成后, 立即投放自由下落式開孔塞, 推動多級注水泥工具的下滑套,暴露出注水泥循環(huán)孔, 循環(huán)鉆井液直到第一級水泥超過稠化時間為止,然后開始第二級注水泥作業(yè)。(3)注完水泥后, 投放二級鎖緊塞,按要求頂替, ～(300～500psi)推動雙級注水泥工具的上滑套關(guān)閉注水泥循環(huán)孔。圖36 雙級注水泥施工程序圖⑤、 第二級注水泥時間的確定及有關(guān)技術(shù)要求:第一級注水泥作業(yè)一結(jié)束, 必須立即投放打開塞, 打開分級注水泥工具的循環(huán)孔, 循環(huán)鉆井液, 直至一級固井的水泥漿超過稠化時間為止, 并確認(rèn)它不能再傳遞上部靜液柱壓力時, 開始第二級注水泥作業(yè)。第二級注水泥碰壓后, ～(300～500psi)確保水泥不會回流。4）、尾管固井尾管固井是用鉆桿將尾管送至懸掛設(shè)計深度后，通過尾管懸掛器把尾管懸掛在外層套管上，然后開始注水泥作業(yè)的固井方法。尾管懸掛器可分為機械式和液壓式兩種類型，我們通常使用的是液壓式尾管懸掛器，其管串組合和固井工藝流程見（圖3圖38所示）。圖37尾管送入工具和尾管管串圖尾管固井工藝流程：（如圖38所示）圖38 尾管固井流程圖下入尾管，投球、憋壓并懸掛。注水泥，投鉆桿膠塞頂替。鉆桿膠塞剪斷尾管膠塞后與尾管膠塞重合，下行至球座處碰壓。圖39 平衡法注水泥塞5)、注水泥塞要處理井漏、棄井、回填枯竭層位、側(cè)鉆和隔絕地層等作業(yè)時，就需要注水泥塞技術(shù)，平衡法水泥塞是最常用的方法。注水泥塞時，首先將鉆具下至注水泥塞設(shè)計深度的頂部，注水泥并替出水泥漿（要保證管內(nèi)水泥面高于環(huán)空水泥塞面高度），然后慢慢起出鉆具離開水泥塞頂面，循環(huán)沖洗干凈管柱，使水泥塞留在原位置（如圖39所示）。圖310 典型擠水泥作業(yè)6）、擠水泥擠水泥是用液體擠壓，迫使水泥漿進(jìn)入裸眼或經(jīng)套管或尾管孔眼進(jìn)入地層中的注水泥作業(yè)，典型擠水泥作業(yè)（如圖310所示）。二、固井水泥漿油井水泥是一種水硬性膠凝材料，它與水按一定的比例混合便形成水泥漿，并在井下硬化成具有一定抗壓強度和滲透率的水泥石。水泥水化過程：油井水泥的水化是放熱反應(yīng)，按其水化速度和結(jié)構(gòu)的形成，大致可分為四個過程：起始期、遲緩期、凝結(jié)期和硬化期。A、起始期。在水泥干粉與水混合的幾分鐘時間內(nèi)，迅速發(fā)生水化反應(yīng)，有大量水化熱生成，在水泥礦物表面上形成一層水化硅酸鈣凝膠，因這種作用最初僅在水泥顆粒表面進(jìn)行，只消耗一部分水，其余的水分充滿于水泥顆粒之間，水泥漿具有流動性能。B、遲緩期。由于最初在水泥礦物表面生成的水化硅酸鈣凝膠滲透率非常低，阻止了礦物進(jìn)一步水化，而使水化速度明顯變慢，此期，水泥漿的流動性能相對比較穩(wěn)定，水泥漿的泵送入井應(yīng)在這一時期完成。這一段時間可延續(xù)數(shù)十分鐘到數(shù)小時。C、凝結(jié)期。隨著水化繼續(xù)向水泥顆粒的深處發(fā)展，礦物表面的水化硅酸鈣凝膠脹開，水化過程又加速進(jìn)行，產(chǎn)生的水化物交互生成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，失去了流動性能，水泥漿進(jìn)入了凝結(jié)時期，這段時間大約需幾十分鐘。D、硬化期。隨著水化物繼續(xù)沉積，大量晶體析出，體系的孔隙度、滲透率逐漸降低，強度逐漸增加，硬化成微晶結(jié)構(gòu)的水泥石。這一段時期，隨著水泥石滲透率的不斷降低，水化反應(yīng)速度逐漸變慢，但持續(xù)時間很長，可達(dá)數(shù)十天，甚至數(shù)年。硬化期的明顯特征是強度增長，這也是固井所期求的。三、固井注水泥程序注水泥程序是指現(xiàn)場施工前的準(zhǔn)備、注水泥施工和質(zhì)量保證程序, 盡管注水泥方法不同, 程序有些差別, 但它們的共同點是一樣的。注水泥的前期準(zhǔn)備工作①、 施工前固井設(shè)備試運轉(zhuǎn)和試壓。試壓壓力必須滿足不同注水泥方法中所需最高泵壓的要求, 水泥漿泵自身管匯試壓不低于35兆帕(5000磅/英寸2)。②、配制注水泥用的混合水。按質(zhì)量控制和安全措施要求, 檢查水質(zhì), 徹底清洗水罐或泥漿池,嚴(yán)格按添加劑混配比例配制混合水 ，控制配制混合水時間,一般控制在24小時以內(nèi)。高溫材料配制的混合水延遲使用不得超過15小時，防止混合水藥效降低。③、施工前準(zhǔn)確掌握鉆井、地質(zhì)、泥漿參數(shù).（尤其是鉆井液環(huán)空上返速度, 泥漿泵效率, 薄弱地層的破裂壓力, 高孔隙壓力等主要數(shù)據(jù)）。 合理確定注水泥漿和頂替水泥漿的排量, 調(diào)整領(lǐng)漿和尾隨漿的高度, 確保固井后不發(fā)生溢流和壓裂地層④、注水泥前泥漿循環(huán)程序。循環(huán)時環(huán)空返速等于或稍大于鉆井時環(huán)空的上返速度, 至少循環(huán)兩周, 使泥漿進(jìn)出口性能穩(wěn)定，有條件盡量調(diào)整鉆井液性能。主要降低粘度、切力。確保在井底循環(huán)溫度等于水泥漿稠化時間試驗溫度。⑤、注水泥施工前固井管匯試壓（包括管線、水泥頭及閥門試壓）。工作壓力必須滿足注水泥施工中所需最高泵壓要求。注水泥施工程序陸地固井與海上固井有一些小的區(qū)別，陸地固井采用單膠塞較多，海洋固井采用雙膠塞固井較多。釋放上、下膠塞程序：注水泥漿前釋放下膠塞，注完水泥漿后釋放上膠塞。在陸地固井通常使用單膠塞固井較多，注完水泥漿后開水泥頭檔銷釋放膠塞。尾管固井不存在釋放下膠塞程序。①、泵送前置液程序。雙塞固井時，如無特殊要求, 泵送前置液程序是在釋放下膠塞之前。單塞固井時，直接泵送前置液。泵送前置液可以通過固井泵或泥漿泵來完成。如稠度較高, 密度較大的隔離液應(yīng)由泥漿泵來完成, 避免注水泥管匯中殘留隔離液污染水泥漿。（前置液＝?jīng)_洗液＋隔離液＋混合水）②、配注水泥漿程序。要求水泥漿密度均勻, 保持泵注的連續(xù)性。平均密度誤差不得超過177。()。③、泵注后置液（壓塞液）程序。注完水泥漿后, 水泥泵立即停泵, 迅速打開水泥頭的擋銷并倒好水泥頭及管線的閥門,注意應(yīng)先開后關(guān)，開泵釋放膠塞(注意觀察泵壓的變化)。④、頂替水泥漿程序。當(dāng)膠塞釋放以后, 也就是壓塞液泵注結(jié)束，停泵倒閥門，開井隊泥漿泵頂替水泥漿, 替漿泵排量根據(jù)固井施工要求來確定。⑤、固井碰壓程序。頂替直到上膠塞坐落在下膠塞或承托環(huán)上, 原則上不要多替。任何一種固井方法, 要求碰壓要有明顯的顯示。對于雙級注水泥工藝, 第二級固井, 雖有明顯的碰壓顯示, 但不意味著注水泥孔已被關(guān)閉。因此應(yīng)加壓到關(guān)閉注水泥孔所要求的附加泵壓。又如尾管固井, 像TIW裝置, (1000磅/英寸2)的壓力下坐入承托環(huán)鎖緊圈。⑥、釋放套管壓力, 檢查回流程序。一般應(yīng)通過立管閥門中速放壓。如有回流, 關(guān)閉閥門, 重新加壓到碰壓前的最高壓力。候凝期間因水泥水化反應(yīng)發(fā)熱, 管內(nèi)壓力上升, 可通過裝上的針形閥放掉上升部分的壓力。 如無回流發(fā)生, 拆固井井口管線、水泥頭等，候凝水泥。 ⑦、對于高壓氣井, 應(yīng)考慮環(huán)空加壓候凝。(300磅/英寸2)左右。加壓時間一直維持到水泥凝固, 一般為8小時或更長時間⑧、水泥候凝時間一般不少于48小時。 結(jié)束語固井工程包括工藝、工具和材料等多方面的知識，固井質(zhì)量不僅關(guān)系到鉆井作業(yè)的成敗，而且是油田合理開發(fā)和長期生產(chǎn)的百年大計。隨著石油工業(yè)和鉆井技術(shù)的不斷發(fā)展，固井技術(shù)和所涉及的學(xué)科內(nèi)容也越來越廣泛，固井已成為石油工程、力學(xué)、化學(xué)等多學(xué)科相互滲透的綜合學(xué)科。本冊內(nèi)容只簡述關(guān)于固井工程的基本知識，如有不足，敬請諒解！、 37