摘要：随着时代的不断发展，我国的建设逐渐完善，当前我国在深水固井方面的技术和工艺，均处于世界领先的水平。固井是完成钻井作用以后必不可少的一个重要环节，如果没有固井环节，将会直接影响后续水井的使用。严重的情况下，还可能会出现各种安全问题。因此一定要十分重视固井环节。固井技术是一门综合性较强的技术，在使用的过程中可能会涉及多方面的因素，一个小小的环节可能都会对整个固井技术产生一些影响。本文从深水固井面临的问题入手，重点分析了深水固井技术研究与发展方向。
关键词：深水；固井；技术工艺；发展方向
在钻井工作完成以后，对于整个井要及时采取固井工作，固井工作是一项非常重要的环节，从当前的发展情况来看，固井工作具体包括下套管和注水泥。由于固井工作在具体的操作过程中涉及很多方面的因素，因此技术含量较高。在操作过程中一定要具备系统性和一次性的特点，不能进行拖延，否则很容易出现安全事故。固井的主要目的是保护和支撑整个油气井内的套管，并且起到一个良好的封隔之作用。固井技术在操作过程中的好坏，直接决定了井的生产寿命。因此只有不断提高固井技术的水平，才能够更好的优化关键技术，从而提高井的安全性。从当前的发展情况来看，固井技术仍然是一个难点问题，在具体的施工过程中会遇到很多问题。
一、深水固井面临的问题
深水固井技术是一项难度系数较高的技术，在具体的操作过程中，由于受到环境的影响，因此加大了一些不稳定因素。深水固井技术之所具有较大的难度，是因为固井的环境较为恶劣，操作环境普遍都是低温，而且浅层水气在不断流动，地层也十分松软，异常的高温砂层以及深水钻井装置租赁费用等等问题，都会影响整个深水固井工作的顺利开展。
在进行固井操作的过程中，首先需要考虑的就是凝时间的问题，其次是低温水气窜、水泥浆密度较低、井眼环的空间缝隙较大，井眼不规律以及顶替效率差等多个因素影响。在众多的影响因素中，浅层水气流动、低温以及水泥浆顶替效率较差是最为严重的问题。因此在具体施工过程中一定要多注意这些方面的问题。
二、国外深水固井技术
（一）固井水泥浆体系
在外国深水固井技术早就形成了一套较为完善的体系，国外在使用深水固井技术的过程中都是采用密度较低的填充材料，并且会在低温快凝的状态下对泥浆进行处理，也就形成了一个低温快凝水泥将体系，除了这一体系以外，还包括泡沫水泥浆体系、最优粒径分布水泥浆体系以及超低密度水泥浆体系。这些完善的体系能够保证将固井技术的最大作用充分发挥出来。面对不同的情况要选择不同的体系。随着时代的不断发展，人们的思想也在不断变化，当前人们十分注重保护环境，因此近些年人们逐渐开始使用油井水泥外加剂或者是泡沫发泡剂等。这些制剂的使用能够在最大程度保护环境，同时还能够达到预期的效果。
（二）注水泥顶替技术
在进行深水固井操作的过程中，注水泥顶替技术十分重要，深水固井在操作的过程中面对的环境较为恶劣，经常面对一些较为松散和没有办法固结的地层，这些地层的孔隙压力与破裂压力之间会形成一个窗口，因此很难从中获得较为稳定的顶替，更多的则是塞流顶替。为了能够在塞流顶替中同样获得较为良好的井眼睛清洗效果，因此会使用到两种体系，分别是冲洗液和隔离液。其中冲洗液具有良好的替代效果，而隔离液也具有良好的冲刷性。并且能够在最大程度上提高整个井壁的稳定性。
塞流的顶替技术并不适合在所有的环境下进行操作，只适合在一些比较特殊的环境下进行操作，例如适合在一些较为松软的地层和井下压力安全窗口比较窄的地方，水泥浆顶替理论如今被广泛地应用在渗水古井中。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆塞流顶替具有十分明显的特点，其中最大的一个特点就是流体流速剖面非常的平缓，顶替液和被顶替对液都能够同时进行塞流流动，在产生作用的过程中二者不会出现相互参混的情况。因此整个工作效率得到了大大的提高，这也是为什么水泥浆顶替理论能够被广泛地应用在深水固井中的原因。
随着时代的不断发展，当前的深水固井设备和工艺都在朝着小型化和自动化法方向发展。普遍采用了注水泥的装置，并且还添加了液体外加剂等多个系统，这些装置最终通过一个控制中心，共同组成一个有机的整体，从而能够实现远程控制的目的。在使用的过程中为了能够有效减少在海上移动钻井装置的固井设备。当前的固井材料液体化技术已经成为当前研究的重点问题。从当前的研究情况来看，已经成功研究出了过功能的液体水泥外加剂，不同密度的水泥浆能够满足不同情况下的需求。该液体配浆技术能够有效的减少固体干混装置，并且能够在最大程度上消除一些环境污染，这对于社会发展更加有力，也是符合我国当前的范发展要求。
因为深水固井当前都是在一些较为恶劣的环境下进行施工，所处环境一般面临着低温、浅层水气流动以及松软等多个问题，这些问题都会严重影响整个作业的顺利开展。因此会早层较为要种的水泥环长期封隔性能差的问题。如果水泥环的封隔性能出现问题，将会导致高层的流体进入到低压层内，从而发生较为严重的层间窜流情况。一旦发生这样的情况就会造成资源的浪费，而且是无法挽回的浪费，同时还会对当前的低下环境造成严重污染。除了这种情况以外，还有一种情况是地下的高压层流体沿着水泥环窜槽通道进行流动，并且发生套管外井喷的情况，如果出现这种情况的话，还会危害到油气的正常开采，以及施工人员的安全问题，造成整个钻井地盘不稳定的情况。
三、深水固井技术研究与发展方向
（一）固井水泥浆体系
在当前的发展过程中，固井水泥浆体系是一种最为常规的固井技术，同时也是水泥外加剂的基础。在使用的过程中通常是加入到温度较低的早强剂和胶凝强度促进剂中国，从而来不断改善水泥浆体系的早期强度问题同时还能够有效提高防窜的性能。在不断发展的过程中，通过研究优异低温水化和硬化功能的固井水泥材料，对环境十分有利，并且不会产生一些副作用。是固井水泥浆体系研究的一个有效突破口。因此应该大力研发菇井水泥浆体系，从而促进深水固井得到更加良好的发展。
（二）注水泥设备和工艺
随着科学技术的不断发展，当前的深水固井设备逐渐朝着小型化、自动化以及智能化的方向发展，虽然当前的设备和工艺已经有了很大的进步，但在具体的使用过程中仍然存在一些问题。首先如何更好的解决注水泥参数实时监测和分析处理以及注水泥装置的模块化撬装化成为当前应该重点研究的问题，如果不能高效的解决这一问题，将会严重影响注水泥设备的和工艺的快速发展。注水泥参数的准确监测是实现当量循环密度的一个关键性因素。对于整个水泥作用有着极其重要的作用。因此在研究的过程中一定要十分重视。
（三）水泥环封隔性能
针对当前的水泥环封隔性能的研究工作来说，首先应该考虑的问题是如何建立一个有效的水泥环封隔性能评价系统，只有拥有了良好的评价方法和评价系统以后，才能够更好的探索影响水泥环封隔性能的因素，从而对一些问题进行更加高效的解决。良好的水泥环风格性能评价系统能够为日后的研究奠定良好的基础，因此属于一个基础性的研究方向，相关部门应该收集大量的数据和资料，并且对数据资料进行统一的分类和整理，以此不断完善评价系统的建立。
结束语：
综上所述，深水固井技术本身就是一项综合性极强的技术，在具体的作业过程中可能会受到各种因素的影响，从而影响最终的施工效果。因此在具体施工的过程中一定要尽量避免各种因素的影响。并且对当前的工艺和技术进行不断的优化。从而研发出更好的深水固井技术，为我国日后的发展奠定良好的基础。
参考文献：
[1]范德松.浅谈深水固井技术[J].环渤海经济瞭望，2018（03）：193.
论文作者:黄鑫
论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期
论文发表时间:2019/8/5
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