摘　要

深层、超深层是油气增储上产的重要接替领域，经过持续技术攻关，深井、超深井固井技术取得显著进步，尤其在抗高温固井外加剂、高温大温差水泥浆、超高温水泥浆等特色体系、抗高温前置液技术以及固井关键工具、精细控压固井、井口逐级憋压、预应力固井等配套新工艺方面均取得重要进展。

国内自主研发的特色固井水泥浆体系及配套工艺技术，在四川、塔里木、渤海湾等盆地深井超深井固井中得到推广应用，在亚洲最深直井蓬深6井、国内首口“八开八完”红星1井、大港油田最高温度井千探1井上的应用效果显著。由于油气勘探开发目标日趋复杂，深井、超深井固井仍面临新的系列挑战，需持续加强深井、超深井固井基础理论、抗高温固井关键材料、工作液体系、功能性固井工具以及配套工艺等方面的研究，为深层、超深层油气勘探开发提供强有力的技术支撑。 

我国陆上39%剩余石油和57%剩余天然气分布在深层，塔里木盆地克深、大北、博孜、顺北等，四川盆地川西北、川中、川东等，准噶尔盆地南缘等一批深层、超深层大油气田相继被发现，深层、超深层储层已成为油气增储上产的重要战略接替领域，也是未来若干年增储上产的重点。随着勘探开发力度的持续加大和油气井工程技术迅猛发展，已形成系列深井、超深井钻完井技术，助推超深井迈上9 000 m新台阶。一批已高质量完成的标志性9 000 m级超深井，如蓬深6井、双鱼001-H6井、果勒3C井、顺北801X井等创造了新纪录，高效支撑了深层、超深层油气勘探开发。固井是保障“井资产”全生命周期安全生产和实现效益开发的关键工程技术，但固井过程中的深（埋藏深、超深）、高（超高温、高压）、窄（压力窗口窄、环空间隙小）、难（复杂多压力系统、钻井液污染大、顶替效率低）等工程难题，对深井、超深井固井关键技术提出严峻挑战。为此，本文围绕深井、超深井固井技术需求，重点阐述了国内外抗超高温固井关键外加剂、特色固井工作液体系、系列功能型固井关键工具以及深井、超深井固井配套新工艺的进展，简述了深井、超深井固井关键技术在国内重点领域、重点井的固井应用效果，并提出深井、超深井固井技术的攻关建议，对我国深井、超深井的固井技术发展以及深层、超深层油气资源的勘探开发具有重要意义。

1 深井、超深井抗高温固井外加剂与固井工作液体系

1.1 抗高温固井关键外加剂

  超高温工况下，水泥浆体系面临耐温能力不足、调凝失效、沉降稳定性与流变性矛盾突出、液相滤失严重污染储层、水泥石力学强度衰退、适应能力差、现场调配困难等系列问题，严重影响深井、超深井固井作业安全和长期密封质量。固井材料是保障水泥浆体系综合性能、确保深井、超深井固井施工安全和固井质量的重要基础，其中抗高温固井降失水剂、缓凝剂、悬浮稳定剂和水泥石强度衰退抑制剂是解决超高温固井水泥浆体系上述问题的关键。

1.1.1 抗高温降失水剂

  降失水剂是改善水泥浆流变性、提高稳定性、降低液相向地层滤失以及确保体系综合性能稳定的主要外加剂之一，对保障深井、超深井固井作业安全和固井质量至关重要。国内经过40余年的持续技术攻关，形成了能够满足国内油气井固井要求的系列化产品，其中，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸（AMPS）类共聚物降失水剂因具有良好的耐温抗盐能力和分子结构可设计性而成为国内外研究和应用的热点。

我们公司生产的DOC-G86L/DOC-G86S高温AMPS降失水剂，可抗温230 ℃；DOC-G80L/DOC-G80S磺酸基降失水剂，DOC-G87S-A/DOC-G87S-B固体降失水剂，均可抗温180℃，这几种降失水剂产品都可用于淡水和盐水水泥浆体系。

1.1.2 抗高温缓凝剂

  缓凝剂是油井水泥最重要的外加剂之一，对保障油气井固井作业安全尤为重要，直接决定固井成败。自上世纪五十年代始，国内外开始研究和使用缓凝剂来改善水泥浆性能，并逐渐形成木质素磺酸盐类、糖类、纤维素类、羟基羧酸类、有机膦酸（盐）类、聚合物类、无机盐类及复配物类系列缓凝剂，基本能够满足国内油气井固井技术要求，且逐渐向环保、智能化方向发展。聚合物类缓凝剂因其分子结构可控、功能单体种类繁多、性能优异、结构稳定而成为国内外研究的热点。

我们公司生产的DOC-H50L/DOC-H50S高温AMPS缓凝剂，可耐260℃高温，能有效延长水泥浆的稠化时间，水泥浆稠化曲线呈良好直角稠化，对强度发展无影响，与其他外加剂配伍性良好。DOC-H42L/DOC-H42S高效缓凝剂，抗温190℃，适用跨度较大的温度范围，对水泥浆强度等其它性能基本没有影响，对配浆水质无特殊要求。

1.1.3 抗高温稳定剂

  稳定剂是提高水泥浆沉降稳定性和确保体系综合性能的重要外加剂之一，对保障深井、超深井固井作业安全和固井质量尤为重要。常用的稳定剂主要为无机材料类、有机高分子类物质。其中，合成高分子类稳定剂因其可根据产品技术需求通过分子结构设计、优选合适功能单体和特殊加工工艺而制得，已成为国内外水泥浆悬浮材料的研究热点。

我们公司的DOC-J20L胶乳稳定剂，是一种磺化表面活性剂复合物，适用温度35~150℃，能有效稳定胶乳水泥浆，防止胶乳破乳。

1.1.4 抗高温水泥石强度衰退抑制剂

  200 ℃以上的超高温工况下，硅酸盐类油井水泥石力学强度易衰退，从而影响深井、超深井固井水泥环长期封隔质量。国内外对提高超高温下水泥石力学强度稳定性能进行了大量研究，主要是通过外掺石英砂和提高硅钙比的方法来抑制硅酸盐油井水泥石力学强度衰退，但200 ℃以上强度衰退问题依然突出。哈里伯顿的Microblock添加剂（液硅）适用于30~240 ℃（BHST），可 防 止 高 温 水 泥 石 强 度 衰 退；Brandl等［30］在水泥浆体系中加入适量二氧化硅和多功能添加剂，使其耐温可达241 ℃。

我们公司也有硅粉等产品，具体的信息请参看固井化学品里的产品详页。www.dicoenergy.com.cn