『壹』 石油鑽探
【石油鑽探揭秘】
原文地址http://science.bowenwang.com.cn/oil-drilling.htm
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石油的形成
石油是由1,000萬至6億年前古代海洋里死亡的微小動植物（浮游生物）殘體形成的。這些生物死後，便會沉入海底的沙里或泥里。
隨著歲月流逝，生物有機體在沉積層內腐爛了。這些地層內的氧氣很少或根本就沒有氧氣，因此殘體被微生物分解為富碳化合物，最終形成有機層。這些有機物質與沉積物混和，形成了細密的頁岩或源岩。隨著新的沉積層不斷沉積，源岩被施加了巨大的壓力和熱量，這些熱量和壓力使得有機物質成為了原油和天然氣。石油從源岩內流出，積聚在厚度更高、孔隙更多的石灰岩或沙岩（稱為貯油岩）中。地殼運動使得石油和天然氣被截留在不滲透岩層或蓋岩（例如花崗石或大理石）之間的貯油岩內。
這些地殼運動包括：
褶皺——向內擠壓的水平運動，使得岩層向上移動形成褶皺或背斜。
斷層——岩層斷裂，並發生上下相對位移。
尖滅——不滲透岩層被向上壓入貯油岩中。
尋找石油
尋找石油是地質學家的任務，地質學家或被石油公司直接僱傭，或被私人公司通過合同僱傭。他們的任務是找到正確的石油開采區——正確的源岩、貯油岩和圈閉。多年以前，地質學家的主要工作是解釋地貌、地表岩石和土壤類型，或許還會通過淺層鑽井採集一些少量的岩芯樣品。現代的石油地質學家還藉助衛星圖像來研究地表岩石和地形。然而，他們還利用各種其他的方法來尋找石油。比如，可以利用高靈敏度的重力儀來測量地球引力場中的微小變化，這些變化可以尋找到地下流動的石油；還可以利用高靈敏度的磁力計來測量由於石油流動造成的地球磁場內的細微變化；利用被稱為嗅探器的高靈敏度電子鼻，他們可以探測到烴類物質的氣味。最後（也是最常見的），他們利用地震學的知識，製造出沖擊波穿過隱藏岩層，然後對反射回地面的地震波進行分析。
在地震勘測中，製造沖擊波的方法包括：
壓縮氣槍——向水中發射空氣脈沖（用於水面勘探）
重擊卡車——向地下擊入厚金屬板（用於陸地勘探）
炸葯——在地上鑽孔放入炸葯（用於陸地勘探）或從船上向外扔炸葯（用於水面勘探），然後引爆。
沖擊波在地下傳播，並被不同的岩層反射回來。反射波的傳播速度取決於它們所穿過岩層的類型或密度。人們利用高靈敏度的擴音器或振動探測器來探測沖擊波的反射波——水上勘探利用水聽器，陸上勘探利用地震檢波器。地震學家將對探測結果進行分析，來尋找油汽圈閉區的信號。
雖然現代石油勘探技術要比過去先進很多，但是在尋找新油田時仍然只有10%的成功率。一旦發現一個富油區，其位置在陸地上將用全球定位系統坐標進行標記，水中則用標志浮標進行定位。
確定好地點之後，必須對選定地區進行勘測以確定其邊界，此外可能還需要進行環境影響研究。石油鑽探必須獲取租賃協議、土地使用資格和權利，還要進行法律評估。對於近海地區，還需要確定法律管轄權。
法律問題解決之後，工作隊開始著手陸地准備工作：
將陸地打掃干凈並鋪平，修建交通道路。
因為鑽探過程需要水，所以附近必須有水源。如果不存在天然水源，工作隊會打一口水井。
工作隊會挖掘一個儲備池，用來處理鑽探過程中產生的岩屑和鑽探泥漿。儲備池底部會鋪設塑料襯層，以保護環境。如果該地區是一個生態易受破壞地區（如濕地或荒野），那麼岩屑和泥漿必須在其他地方進行處理——用卡車運走，而不是填入坑內。
陸地准備工作完成之後，還需要挖掘幾個鑽探孔，為搭建鑽塔和鑽探主孔做准備。在真正的鑽井孔周圍挖一個被稱為圓井的矩形深坑，圓井在鑽孔周圍為工作人員和鑽井設備提供了一個工作平台。之後，工作人員開始挖掘主孔，通常是利用一個小型鑽車，而不是大型鑽塔。鑽孔的第一部分要比主體部分大一些，也更淺一些，並會鋪設大直徑的導管。在一旁挖掘一些額外的鑽探孔，用來暫時儲存設備——這些鑽探孔完成之後，就可以運入並架起鑽探設備了。
搭建鑽塔
根據鑽探區與其交通道路之間的距離遠近，來決定是利用卡車、直升機還是駁船將設備運到現場。一些在內陸水域工作的鑽塔被建在海船或駁船上，因為那裡沒有可以支撐鑽塔的地基（例如濕地或湖泊）。設備到位之後，便開始搭建鑽塔。下面是陸地石油鑽塔的主要組成系統：
動力系統
大型柴油發動機——燃燒柴油以提供主要的動力來源
發電機——以柴油發動機為動力來提供電力
機械繫統——由電機驅動
提升系統—— 用來提升重物；由一個帶有大型鋼纜軸盤的機械絞盤（絞車）、一個滑輪組和一個電纜接收存儲滾筒組成
轉盤——鑽探設備的一個組成部分
旋轉設備——用於旋轉鑽探
轉環——一個大手柄，用來支撐鑽柱的重量，使鑽柱可以旋轉，並對孔口進行耐壓密封
轉管——四面或六面的導管，將旋轉運動傳輸到轉盤或轉柱上
轉盤或輪盤——利用電機提供的動力來推動旋轉運動
鑽柱——由鑽桿（連接部分，大約10米長）和鑽環（直徑更大、更重的導管，安裝在鑽桿周圍，由鑽頭承載其重力）組成
鑽頭——鑽孔機的末端，用來實際切割岩石；會針對不同的鑽探任務和岩石構成，在眾多形狀和材質（碳化鎢鋼或金剛石）的鑽頭中選用最適合的一種
套管——安放在鑽孔內的大直徑混凝土管道，用於防止鑽孔塌陷並允許鑽探泥漿進行循環
石油學會供圖
泥漿在鑽孔內循環
循環系統——在壓力作用下用泵抽取鑽探泥漿（水、粘土、加重材料和化學物質的混合物，用來把鑽頭上的岩屑帶到地表），使之通過轉管、輪盤、鑽桿和鑽環
泵——從泥漿坑中抽取泥漿，並把它抽吸到鑽探設備中
導管和軟管——連接泵和鑽探設備
泥漿迴流管道——使泥漿從鑽孔中迴流
泥漿振動篩——通過振動或者過濾將岩屑從泥漿中分離出來
滑道——將岩屑傳送到儲備池
儲備池——收集從泥漿中分離出來的岩屑
泥漿坑——鑽探泥漿進行混合和循環利用的場所
泥漿混合槽——新的泥漿在這里進行混合，隨後送入泥漿坑
鐵架塔——安放鑽探設備的支撐框架；鐵架塔必須足夠高，以保證在鑽探過程中可以向鑽探設備上添加新的鑽桿部件
防噴裝置——高壓閥（安裝在陸地鑽塔下或海床上）用來密封高壓鑽井管道，並在必要時降低壓力以防止發生井噴（即氣體或石油不受控制地噴出地表，經常會引起火災）
工作隊搭建起鑽塔開始鑽探工作。首先，他們在最初的鑽孔位置上鑽一個表孔，該孔的深度是預定的，要高於人們所認為的石油圈閉區的位置。鑽探表孔有五個基本步驟：
把鑽頭、鑽環和鑽桿放入孔內。
安裝轉管和轉盤，開始鑽孔。
鑽孔過程中，循環泥漿不斷通過鑽桿，並從鑽頭排出，使得岩屑可以浮出孔口。
隨著孔越鑽越深，要在鑽桿上增加新部件（接頭）。
到達預定深度（從幾十米到幾百米）後，移走（取出）鑽桿、鑽環和鑽頭。
到達預定深度之後，必須插入套管並進行固定 ——將套管部分置入鑽孔內，以防止鑽孔發生塌陷。套管外圍設有定位裝置，以保證它位於鑽孔中央。
負責套管的工作人員將套管放入鑽孔中。固井隊工作人員利用底塞、水泥漿、頂塞和鑽探泥漿通過套管向下灌注水泥。來自鑽探泥漿的壓力使得水泥漿流經套管，並充滿套管外部與鑽孔之間的空隙。最後，等待水泥凝固，然後對硬度、位置和完全密封等性能進行測試。
新的鑽探技術
美國能源部和石油業都在努力尋找石油鑽探的新方法，其中包括水平鑽探技術、在生態易受破壞地區進行石油開采以及利用激光技術鑽油井。
繼續鑽探階段：工作人員進行鑽探，然後放置新套管並用水泥進行加固，之後再進行鑽探。當泥漿所含的岩屑中出現貯油岩內的油沙時，就達到了最終深度。此時，工作人員將鑽探設備從鑽孔中移出，然後進行以下幾項測試以驗證這一發現：
測井——在鑽孔內放置電子和氣體感測器來測定那裡岩石的組成
鑽桿測試——在鑽孔內放置測壓裝置，該裝置可以顯示是否已經到達貯油岩
岩芯取樣——採集岩石樣品，尋找貯油岩的特徵
井噴和火災
在電影里，會看到鑽孔機到達最終深度時發生的油噴（井噴），甚至是火災。這些都是非常危險的情況，利用防噴裝置和鑽探泥漿產生的壓力（有可能）可以避免這些狀況的發生。在大多數油井中，都必須對油井進行酸化或碎裂處理，才能使油流出。
達到最終深度後，工作人員會將油井加以完善以保證石油能夠以可控制的方式流入套管中。首先，將打孔器放入油井內的產油深度處。打孔器內裝填有炸葯，可以在套管上炸開洞孔，從而讓石油經此處流出。套管開孔後，向鑽孔內放入一根小直徑的導管（油管），作為油氣流出井外的管道。一種叫做封隔器的裝置被安裝在油管外部的底端，當封隔器設置為生產狀態時，它會發生膨脹，從而在油管外部形成一個密封圈。最後，在油管頂部連接一個被稱為採油樹的多閥結構，並將其與套管頂部結合在一起。採油樹使得工作人員可以控制井內流出石油的流速。
油井完成後，必須讓石油流入油井內。如果是石灰石貯油岩，那麼通過向油井內注入酸，可以使之通過孔洞流出。酸會使石灰石內溶解出一條可供石油流入油井的通道。如果是沙岩貯油岩，那麼可以向油井中注入一種含有支撐劑（沙子、胡桃殼、鋁粒）的特殊混合液體，然後使石油通過孔洞流出。來自此種液體的壓力使得沙岩內部產生微小的裂縫，因此石油可以流入井內，而支撐劑可以維持這些縫隙的存在。石油流出時，石油鑽塔就會從現場拆除，同時安裝生產裝置來從油井中抽取石油。
鑽塔被移走後，將在井口放置一台油泵。
加利福尼亞州資源保護部供圖
用泵在鑽井中抽油
在泵抽系統中，利用電機帶動齒輪箱來移動控制桿。控制桿不斷地推拉拋光桿，使之上下移動。拋光桿連在一個抽油桿上，抽油桿又連著泵。該系統推動泵上下移動，從而產生一個吸力將石油從井裡抽上來。
在有些情況下，石油可能會因過於粘稠而無法流動。這時工人們會再鑽一個孔到達貯油區內，然後在壓力作用下注入蒸汽。蒸汽散發的熱量會使貯油區內的石油變稀，進而利用壓力作用將石油壓出井外。該過程被稱為原油強化回收。
加利福尼亞州資源保護部供圖
石油強化回收
雖然目前正在應用的石油鑽探技術眾多，並且新的方法不斷出現，但是問題仍然存在：我們會有足夠的石油來滿足需求么？根據目前和未來的石油發現量以及當今的需求量來估計，我們的石油儲量只能滿足未來63到95年的消耗量。
鑽探
工作隊搭建起鑽塔開始鑽探工作。首先，他們在最初的鑽孔位置上鑽一個表孔，該孔的深度是預定的，要高於人們所認為的石油圈閉區的位置。鑽探表孔有五個基本步驟：
把鑽頭、鑽環和鑽桿放入孔內。
安裝轉管和轉盤，開始鑽孔。
鑽孔過程中，循環泥漿不斷通過鑽桿，並從鑽頭排出，使得岩屑可以浮出孔口。
隨著孔越鑽越深，要在鑽桿上增加新部件（接頭）。
到達預定深度（從幾十米到幾百米）後，移走（取出）鑽桿、鑽環和鑽頭。
到達預定深度之後，必須插入套管並進行固定 ——將套管部分置入鑽孔內，以防止鑽孔發生塌陷。套管外圍設有定位裝置，以保證它位於鑽孔中央。
負責套管的工作人員將套管放入鑽孔中。固井隊工作人員利用底塞、水泥漿、頂塞和鑽探泥漿通過套管向下灌注水泥。來自鑽探泥漿的壓力使得水泥漿流經套管，並充滿套管外部與鑽孔之間的空隙。最後，等待水泥凝固，然後對硬度、位置和完全密封等性能進行測試。
新的鑽探技術
美國能源部和石油業都在努力尋找石油鑽探的新方法，其中包括水平鑽探技術、在生態易受破壞地區進行石油開采以及利用激光技術鑽油井。
繼續鑽探階段：工作人員進行鑽探，然後放置新套管並用水泥進行加固，之後再進行鑽探。當泥漿所含的岩屑中出現貯油岩內的油沙時，就達到了最終深度。此時，工作人員將鑽探設備從鑽孔中移出，然後進行以下幾項測試以驗證這一發現：
測井——在鑽孔內放置電子和氣體感測器來測定那裡岩石的組成
鑽桿測試——在鑽孔內放置測壓裝置，該裝置可以顯示是否已經到達貯油岩
岩芯取樣——採集岩石樣品，尋找貯油岩的特徵
井噴和火災
在電影里，會看到鑽孔機到達最終深度時發生的油噴（井噴），甚至是火災。這些都是非常危險的情況，利用防噴裝置和鑽探泥漿產生的壓力（有可能）可以避免這些狀況的發生。在大多數油井中，都必須對油井進行酸化或碎裂處理，才能使油流出。
達到最終深度後，工作人員會將油井加以完善以保證石油能夠以可控制的方式流入套管中。首先，將打孔器放入油井內的產油深度處。打孔器內裝填有炸葯，可以在套管上炸開洞孔，從而讓石油經此處流出。套管開孔後，向鑽孔內放入一根小直徑的導管（油管），作為油氣流出井外的管道。一種叫做封隔器的裝置被安裝在油管外部的底端，當封隔器設置為生產狀態時，它會發生膨脹，從而在油管外部形成一個密封圈。最後，在油管頂部連接一個被稱為採油樹的多閥結構，並將其與套管頂部結合在一起。採油樹使得工作人員可以控制井內流出石油的流速。
油井完成後，必須讓石油流入油井內。如果是石灰石貯油岩，那麼通過向油井內注入酸，可以使之通過孔洞流出。酸會使石灰石內溶解出一條可供石油流入油井的通道。如果是沙岩貯油岩，那麼可以向油井中注入一種含有支撐劑（沙子、胡桃殼、鋁粒）的特殊混合液體，然後使石油通過孔洞流出。來自此種液體的壓力使得沙岩內部產生微小的裂縫，因此石油可以流入井內，而支撐劑可以維持這些縫隙的存在。石油流出時，石油鑽塔就會從現場拆除，同時安裝生產裝置來從油井中抽取石油。
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『貳』 石油泥漿振動篩總是粘泥怎麼處理
振動篩出現粉塵原因是振動給篩分過程中超細粉塵騰空而起導致的，
解決辦法如下啊：
振動篩上面的除塵設計方案，振動篩除塵器設計為氣箱脈沖袋式除塵器，集分室反吹和脈沖噴吹等除塵器的特點，克服分室內反吹時動能強度不夠，脈沖噴吹清灰和過濾同時進行的缺點，使袋式除塵器增加了使用范圍。由於其顯著的特點，大大提高除塵效率，延長濾袋的使用壽命。
振動篩除塵器系統組成：吸塵罩+手動切換閥+低阻管網工藝+布袋除塵器。
設計依據及原則
2.1設計依據
1)《中華人民共和國大氣污染物綜合排放標准》（GB16297-1996）； 2)《工企業設計衛生標准》（TJ36-90）；
3)《採暖通風與空氣調節設計規范》（GBJ19-87）； 4)《袋式除塵器技術要求及驗收規范》（JB/T8471-96）； 5)《鋼結構工程施工及驗收規范》（GB50205-86）； 6)《中華人民共和國環境保護法》； 7)《中華人民共和國大氣綜合防治法》； 8)國家及地區頒發的其它有關設計規范；
2.2設計原則
1)除塵系統配套的設備設計及選型遵循「技術先進、經濟適用」的原則；2)除塵器設計合理、實用、可靠、先進、具有運行平穩、低能耗、清灰效果好、佔地面積小；
3)設計要做到投資省，運行費用低；
振動篩由於產塵量大、濃度高，一般治理設置密封罩並排風，排風量按每m2篩面的下限風量1300m3/h選取，振動篩排風量則為23400m3/h×2=46800 m3/h，這樣，整套系統的總計風量為114800m3/h，加上漏風系數：120540 m3/h
除塵器的選擇
治理破碎機、篩分系統無濕度、粘度、常溫的粉塵一般常用脈沖除塵器，此種除塵器具有高效、低阻、維護簡單，運行可靠，投資小而運行費用低的特點，排放濃度可遠低於國家規定標准，是冶金、建材等行業備受青睞的一種除塵設備。因而能捕集含塵濃度較高達1000g/m3N的氣體，且除塵效率高。
除塵系統風管要求的水力平衡性好。對於並聯管路進行水力計算，一般的通風系統要求兩支管的壓力損失差不超過15%，除塵系統要求兩支管的壓力損失差不超過10%，以保證各支管的風量達到設計要求。
除塵系統風管內風速的大小，除了要考慮對其系統經濟性的影響外，還要考慮到風管內風速過大對設備和風道磨損加快；風速過小，又會使粉塵沉積，堵塞管道。為了防止粉塵在管道內沉積和堵塞，管內風速不能低於18米/秒。
管網系統是整個除塵工藝路線中所涉及管道、設備及其各部分的工藝尺寸及管網阻力損失值等有機的組合系統，合理布置管網結構，選擇合適的管道截面形狀，盡量減少彎頭及管道突變等產生的局部阻力；降低管道流速等。
除塵器本體及輔助設備
除塵器本體前自進口煙箱法蘭，後至出口煙箱法蘭，除塵器上自頂蓋下卸灰閥出口法蘭。支腿、爬梯以及護欄、脈沖閥件、濾袋、吸塵罩、管道、風機、控制櫃、控制線纜等設備，所有介面法蘭要求配供反法蘭等（供方提供土建條件圖，需方負責施工，需方提供電源、氣源、水源到設備處）。
『叄』 什麼是石油固井技術
為了加固井壁,保證繼續安全鑽進,封隔油層、氣層和水層，確保勘探期間的分層試油以及在整個開采過程中合理的油氣生產，在鑽成的井中下入高強度鋼質套管，並在井筒與套管環形空間中充填好水泥的過程，稱為固井作業。
固井是油氣井建井過程中的關鍵環節。與其他鑽井環節相比，固井作業具有明顯的特殊性。它是一次性作業，如果質量不好，一般情況下難以補救；它是隱蔽性作業，主要流程在井下，施工時不能直接觀察。質量往往決定於設計的准確性和准備工作的好壞，並受多種因素的綜合影響，還影響後續工程的進行；它是一項花費大的作業，套管費用約占鑽井總成本的25%左右；它施工時間短、工序多、作業量大，是技術性很強的作業。顯然，固井質量的好壞是衡量一口井質量的重要指標。
固井技術的主要內容包括套管柱設計和注水泥工藝。本節將圍繞它們做介紹。
一、套管柱設計套管柱設計就是根據套管柱在井內的工作條件，選擇不同鋼級或不同壁厚的套管組成套管柱，使其所受外力與強度之間滿足一定的關系，以保證套管柱的安全性和經濟性。套管柱設計是鑽井工程師所必須掌握的基本功之一。
1.套管柱結構套管柱是由套管加裝一些特殊部件組合而成，以保證注水泥作業的順利進行。
1)套管套管是由高級合金鋼軋制而成的無縫鋼管。為了滿足不同的井身結構、工作條件對套管強度的要求，套管具有多種直徑、壁厚、鋼級和不同的連接方式。
套管直徑一般為114.3～508mm，也有更大的尺寸，共有十多種。常用的套管壁厚為8～13mm，薄壁套管壁厚僅5.21mm，厚壁套管壁厚達16.1mm。顯然，對於一定的套管直徑，壁厚越大的套管強度越高。
不同鋼材製成的套管，強度是不一樣的。為了便於區別，用鋼級命名。國產套管有D40、D55、D75三種鋼級，下標數字為鋼材的最小屈服極限，單位為kg/mm2。API標准套管的鋼級代號為N-80、C-95等，代號中的數字乘以1000即為套管的最小屈服強度值,單位為lb/in2。
大多數套管一端為外螺紋，另一端為內螺紋(加接箍),多為圓螺紋，每英寸6～8扣。為了加強連接強度，有些高強度套管採用梯形扣，每英寸5扣。
對於含硫酸鹽等腐蝕性流體的地層，應選用具有抗硫特性的套管。抗硫套管的化學成分控制嚴格，並經過特殊的熱處理。目前我國多採用日本產防硫套管，其防硫性能較好。
2)引鞋引鞋是由生鐵或鋁製成的圓錐形短節，上面布有旋流小孔。其作用是:(1)引導套管入井，防止套管插入井壁岩層;(2)注水泥時構成水泥漿的循環通道，水泥漿通過旋流小孔流出上返，提高頂替效率。固井後重新鑽進時，引鞋可以很容易鑽掉。
3)套管鞋套管鞋是接在引鞋之上的一個特殊短節，一般由套管接箍製成。下端加工成45°的內斜角，作用是起下鑽時防止鑽具接頭、鑽頭碰掛套管底部而損壞套管。同時,在測井時成為套管下入深度的測量標志。
4)套管回壓閥套管回壓閥的主要作用是：(1)注水泥結束後防止高密度的水泥漿向套管內迴流；(2)下套管過程中增加套管柱的浮力，減輕鑽機大鉤的負荷；(3)因為回壓閥的球座擋板是注水泥膠塞的承托環，故其位置決定了水泥塞的長度及環空水泥漿的高度。
5)套管扶正器套管扶正器是裝在套管本體上的一種鋼制彈性裝置。作用是保證套管柱在井眼內居中，提高水泥與井壁的膠結質量。在井斜、方位變化較大的井內，尤其要注意加裝扶正器,並通過復雜的計算，合理選擇安裝個數及安裝位置。
套管柱除上述基本部件外，還有許多為適應不同要求而加裝的特殊部件，不再詳述。
2.套管柱設計方法下入井內的套管柱，在固井和以後的生產過程中要受到各種外部載荷的作用,其中主要載荷為軸向拉力和外擠壓力。力學分析結果表明：軸向拉力在井口處最大，井底處為零，沿井深逐漸減小並呈直線分布；外擠壓力是井口最小，井底最大，沿井深逐漸增大也呈直線分布，如圖5-9所示。
圖5-9套管柱結構及受力示意圖
套管本身具有一定的抵抗外載的能力，稱為強度。在軸向拉力作用下，套管具有抗拉強度；在外擠壓力作用下，套管具有抗擠強度。只要保證套管柱上任意截面處的套管強度大於外載，套管柱就是安全的。
由於套管柱的受力是兩頭大(井口最大軸向拉力，井底最大外擠力)中間小，因此可以選用不同強度的套管,構成強度兩頭大、中間小的套管柱，在保證套管柱安全的同時降低套管柱成本。按照這個原理設計的套管柱稱為復合套管柱。
二、注水泥工藝為了固定套管,封隔油層、氣層和水層，下套管後必須在套管和井壁之間注入水泥。油氣井注水泥的方法與地面建築施工不同,要用泵把水泥漿送到地下幾百米甚至幾千米的井底，然後再返入管外的環隙，並把其中的鑽井液頂走。水泥要充滿整個環空，凝固硬化後，形成堅硬緻密的水泥環。這些特點決定了油井水泥與普通建築水泥的性能差別。要求油井水泥漿具有良好的流動性和適當的凝固時間,具有較高的早期強度。套管外的水泥環將長期與地下水接觸，應具有良好的不透水性和抵抗地下水腐蝕的能力。
1.油井水泥1)油井水泥分類目前常用的油井水泥主要是高標號硅酸鹽水泥。將石灰石或石灰質的凝灰岩、粘土或頁岩以及少量的鐵礦石等，按一定的比例配成原料，在1450℃高溫下煅燒成為一種以硅酸鹽為主要成分的熟料，再加入適量石膏,一起磨成一定細度的粉末便製成了這種油井水泥。由於井內的溫度和壓力隨井深的增加而升高，必須生產多種油井水泥，以適應不同井深條件的要求。
2)水泥漿性能的調節大量固井實踐證明：現有的多種油井水泥尚難充分滿足各種井下條件的要求，為此必須加入某些添加劑，用以進一步調節水泥漿的有關性能。
(1)密度的調節。常用的加重劑有重晶石粉、鈦鐵礦粉和方鉛石粉；常用的減輕劑有粘土、硅藻土、粉煤灰、硬瀝青、膨脹珍珠岩等。採用低水灰比加減阻劑的方法也能得到高密度的水泥漿。
(2)稠化時間的調節。為了滿足施工時間的要求，有時需使用緩凝劑來延長水泥漿的稠化時間。常用的緩凝劑有丹寧酸鈉、龍膠粉、鐵鉻鹽、磺化丹寧、木質素磺酸鹽、酒石酸、羧甲基羥乙基纖維素以及一些復合物等。也可以用速凝劑縮短凝固時間。常用的速凝劑有氯化鈣、硅酸鈉、甲醯胺、氯化鉀以及半水石膏等。
(3)降失水劑。失水過多會引起:①水泥漿早稠、流動性驟降甚至堵塞環空，造成憋泵；②加快水泥漿柱壓力的降低；③泥頁岩吸水膨脹、剝落,影響油氣產量；④大量的自由水上返、影響水泥環的密封性。因此應在水泥漿中加入合適的降失水劑。常用的降失水劑有羧乙基纖維素、羧甲基纖維素、羧乙基合成龍膠粉以及S-24復合劑等。
(4)減阻劑。減阻劑又稱分散劑、紊流劑，屬於陽離子型表面活性物質。它只起表面物理化學作用，不與水泥發生水化反應。減阻劑具有潤濕、潤滑作用，可使水泥加快水化；能防止水泥漿先期脫水，並提高固井後的早期強度,能使水泥餅薄而不滲透，有利於保護油、氣層。
還有一些常用的水泥漿添加劑，可提高水泥漿的各種性能。如消泡劑能降低界面張力，抑制氣泡產生；石英粉常用於高溫井固井，可提高水泥石的抗腐蝕性能；鹽類能改善岩鹽層固井水泥的膠結強度等。
2.注水泥1)注水泥地面設備注水泥地面設備有水泥儲灰罐、水泥車、水泥混合漏斗、壓風機組、水泥漿池等。根據注水泥工藝的要求，由水泥漿管線、水管線、氣管線將這些設備相互連接起來，構成注水泥施工裝置。地面設備中水泥車最為關鍵。用多少台水泥車取決於儲灰罐的多少，即由注水泥的量決定。每增加一套水泥車，就要增加相應的其他設備及管線。一般每兩三個儲灰罐配一台壓風機組。
注水泥時，壓風機通過空氣管線把灰罐內的水泥吹入混合漏斗，同時清水也被泵入漏斗中與水泥混合形成水泥漿，進入水泥漿池。水泥車再將水泥漿吸入，通過管線泵送到水泥漿管匯。匯集所有水泥車泵送的水泥漿，送到井口水泥頭處，進行注水泥循環。
2)注水泥過程按設計將套管下到預定井深後，裝上水泥頭，循環鑽井液做好注水泥的准備工作。圖5-10為典型的雙膠塞注水泥施工程序。套管柱最上端的裝置是水泥頭，其內裝有上、下膠塞。下膠塞與隔離液一起將水泥漿與鑽井液隔開，防止鑽井液接觸水泥漿後影響其性能。套管柱最下端裝有引鞋以利於下套管。浮箍實際上是一個單向閥，用於防止環空中的水泥漿向管內倒流，並承坐膠塞。地面設備准備就緒，即可開始注水泥施工。
圖5-10注水泥工藝流程示意圖
1—壓力表; 2—上膠塞; 3—下膠塞; 4—鑽井液; 5—浮箍 6—引鞋; 7—水泥漿; 8—隔離液; 9—鑽井液(1)打隔離液。在注水泥漿前打入一定量的特種液體(一般為CMC溶液)，把井內的鑽井液與注入的水泥漿分隔開，並起沖洗井壁和套管壁的作用,如圖5-10(b)所示。
(2)打開下膠塞擋銷、壓膠塞。下膠塞為中空，其頂部的橡膠膜在壓力作用下可破裂,如圖5-10(b)所示。
(3)用水泥車將混合好的水泥漿經水泥漿管匯、水泥頭注入套管內,如圖5-10(b)所示。
(4)水泥漿注完後，關閉注水泥漿通路，打開上膠塞擋銷及頂部通路，用鑽井液將上膠塞頂入套管內,如圖5-10(c)所示。
(5)把鑽井液泵入套管內。這時，鑽井液推動上膠塞，上膠塞推動水泥漿，水泥漿推動下膠塞和隔離液，隔離液又推動著鑽井液。水泥漿到達井底後，由套管柱引鞋上的旋流小孔流出並沿著環形空間上返,如圖5-10(d)所示。
(6)碰壓。由於上膠塞是實心的，當它下行到浮箍或回壓閥座時，受阻不能繼續下行。這時泵壓猛增，從而可判斷水泥漿已頂到了預定位置，立即停泵，如圖5-10(e)所示。
注水泥過程結束後，需要關井候凝。一般要關井48h，等水泥漿在環空中凝結後，拆除水泥頭，進行聲波測井，檢查固井質量。如果質量合格，則安裝套管頭及井口設備，下鑽鑽掉浮箍以下的水泥塞，隨後可進行下一次開鑽。