近年来，我们经常会听到“专精特新”这个热词。它在技术和产业领域具有重要的意义，是推进科技创新、提高产业竞争力、促进经济转型升级的重要手段。

“专精特新”技术以其自身的特殊性和专业性为特点，往往针对特定的领域，对特定的技术进行深度的研发和运用，对技术水平和专业技能的要求都比较高。

为了能够让大家进一步了解油气行业内的“专精特新”企业和技术，油气社区专门为大家推出“解码专精特新”系列推文。本期就让我们走进四川弘晟石油工程技术服务有限公司，了解他们的高胶结、高强度、特高温固井水泥浆体系流体技术。

四川弘晟石油工程技术服务有限公司成立于1998年 ，专业从事固井水泥浆技术服务和油田化学剂研发、生产、销售和固井水泥浆技术体系设计，并提供固井水泥浆现场流体技术服务。先后被授予国家级专精特新“小巨人”企业、高新技术企业、省企业技术中心等荣誉称号。公司设立川西、川南、涪陵、南川、西北（轮台）五大项目部 ，致力于固井外加剂产品供应及流体技术服务，具备以固井流体关键技术和产品研发、方案设计与技术服务为核心的一体化服务能力。

公司以上产品和流体技术在西北、濮阳、潜江、威远、长宁、涪陵、南川、永川、普光、元坝、彭州、韩国普相、伊拉克马油等地区共计应用2000余井次，并创造了一些典型指标。

🔹水泥浆最低密度（2005年）：1.20g/cm3（磨溪气田，固井质量优质）；

🔹水泥浆最高密度（2013年）：2.82g/cm3（中原油田文72-421井，固井质量优质）；🔹超深井：马深1井（2016年亚洲第一深井），完钻井深8418m，全井流体技术服务，固井质量优良，该井固井工程被评为“中石化优质工程”；

🔹最长封固段（2016年）：5985.79m/垂深（马深1井四开回接），固井质量优质；

🔹最深井：川深1井（2018年亚洲第一深井），完钻井深8420m，六开Φ139.7mm油层尾管流体技术服务，固井质量优质；元深1井（2022年）：完钻井深8866m， Φ139.7mm尾管固井水泥浆体系，实验温度190℃，二次电测井底静止温度215℃）；

🔹超高温井（2022年）：福1井，190℃，Φ139.7mm尾管固井，电测井底静止温度208℃，固井质量优质；

🔹超长水平井(2020年)：长宁H21-5井，水平段长3070m，固井质量优质；

🔹水泥浆应用最高温度（2022年）：200℃，且深1井侧钻水泥塞；

🔹最长封固段（2023年）：6773m/斜深（黄202H7-9井，水平段长2300m），固井质量优质；

🔹树脂环空带压治理：（2023年）6井次（封堵成功）；

🔹钻井堵漏：应用16口井次，成功率90%以上。


1、高强度、高胶结纯树脂固井、修井工作液体系


⏩ 技术简介


▶ 初始状态为液态均匀体系，固化结构是全域的，具有分子级别的密实性结构。

▶ 通过范德华力、电子效应、材料表面微凹、微孔的锚定效应等作用具有优良的胶结能力。

▶ 固化体是分子水平化学键形成的全域交联空间网络结构，具有高强度。

▶ 固化体是全域化学键单键结构，具有构象变化性，固化体可变形，具有高弹韧性。

▶ 固化体是分子水平的全域化学键交联结构，渗透性低，具有抗水、抗油、防腐性。

▶ 在适当虑失或扩散下，通过锚定效应，将地层和水泥环固化为一体。


⏩ 解决的关键技术问题


水泥-固井胶凝材料固有的缺陷：颗粒性胶结材料、高脆性、高碱性

▶ 水泥等普通胶凝材料要求界面完全清洁（顶替效率100%）

▶ 水泥等普通胶凝材料不满足特殊高胶结性要求

▶ 水泥等普通胶凝材料不满足特殊超高强度要求（80MPa以上）

▶ 水泥等颗粒胶凝材料在微孔隙、微裂缝中的进入性问题

▶ 后期压裂、酸化油气井及储气库、页岩气井长期完整性、长期封隔性问题

⏩ 关键性能


⏩ 应用场景


井口带压、环空带压治理；水泥环破裂后期补救；套管破裂、丝扣刺漏修复；特殊高胶结、高强度需求（如页岩气分段压裂中，前期压裂段封堵）；敏感地区报废油气井封堵、无开采价值油藏封堵。


2、防气窜、高胶结树脂水泥浆体系


⏩ 技术简介


▶ 在水泥浆体系中利用其胶胶结性提高水泥环长期封隔性。

▶ 利用树脂固化体-分子水平全域交联空间网络结构的构象可变性提高水泥环的长期完整性。

▶ 特别适合高压气井、页岩气、储气库固井。



⏩ 解决的关键技术问题


▶ 高压油气井固井防气窜

▶ 在顶替效率不高的情况下提高固井质量

▶ 提高固井长期封隔性和长期完整性

⏩ 关键性能


⏩ 应用场景


▶ 高压气井固井

▶ 页岩气固井

▶ 温度范围：60~180℃



⏩ 应用案例


▶ 高压气井固井

▶ 页岩气固井

▶ 温度范围：60~180℃


3、满足“深地工程”超高温水泥浆体系


⏩ 技术简介


▶ 适应“深地工程”超高温230℃固井

▶ 降失水剂中引入磺酸基、羧酸基等强吸附、强亲水基团，增强降失水剂在水泥颗粒上的吸附能力，以提高失水控制能力

▶ 降失水剂中引入刚性苯环提高其抗温能力，以适应200~250℃的超高温

▶ 降失水剂中通过电负性差小的方式连接磺酸基，防止其在高温下水解脱落，提高降失水剂在超高温下的结构稳定性

▶ 合成高分子缓凝剂中通过电负性差小的方式连接磺酸基，提高其抗温抗盐能力

▶ 合成高分子缓凝剂中通过邻位羧基的络合能力，延缓钙离子结晶、沉淀，提高其缓凝能力

▶ 合成高分子缓凝剂中通过长支链的空间位阻效应抑制钙离子结晶、沉淀，提高其缓凝能力



⏩ 解决的关键技术问题


▶ AMPS类降失水剂在高温下基团水解引起的结构变化、失水控制能力降低、水泥浆体系热稀释效应使水泥浆体系不稳定


▶ 在控制钙离子结晶、沉淀的同时，利用高分子缓凝剂的凝聚包覆层的低渗透性，控制水的扩散速度，从根本上控制水泥水化速度，延长稠化时间



⏩ 水泥浆体系配方与性能


4、纳米低聚无机水溶性高分子流型调节剂TC-18


⏩ 技术简介


▶ 针对AMPS类降失水剂水泥浆体系性能调控。

▶ 纳米低聚无机水溶性高分子通过吸附AMPS类降失水剂部分水解产生的低分子氨基磺酸盐、中和部分羧基的负电荷，减弱其分散效应（即减弱热稀释效应）。

▶ 纳米低聚无机水溶性高分子一方面通过中和部分羧基的负电荷减弱降失水剂高分子在水泥颗粒上的吸附，一定程度上提高水的扩散速度，加快水泥水化速度；另一方面，纳米粒子为氢氧化钙结晶提供晶核，促进氢氧化钙晶体的形成，从而加快水泥浆的固化和强度发展，消除水泥浆稠化时间倒挂问题。

▶ 纳米低聚无机水溶性高分子通过吸附水泥浆液相中钙离子，消除或减弱降失水剂高分子形成空间网络结构，从而消除稠化曲线“鼓包”、走台阶的现象。



⏩ 解决的关键技术问题


▶ AMPS类降失水剂的热稀释效应、浆体不稳定

▶ AMPS类降失水剂稠化曲线异常：鼓包、走台阶、包心

▶ 强度发展缓慢


⏩ 应用场景


90℃以上、使用AMPS类降失水剂的水泥浆体系



⏩ 应用案例


🔵 新疆：塔河TH123156，顺北SHB12-1X等12井次

🔵 四川：中江204H井，新盛201-1，新盛204-1H井，仁探1井，阳101H36-7井等15井次