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页岩气水平井固井技术研究
导言
页岩气是指透过开采页岩储层中的天然气，经过加工和处理后用于人类的生产生活中。目前，全球各个国家陆陆续续探索和开发页岩气资源，成为争夺国际市场上的热门话题。页岩气水平井作为页岩气开采的主要单井开采方式，其固井技术对于提高开采效益具有重要的作用，本文就固井技术的研究展开探讨。
一、页岩气水平井的固井原理
水平井固井技术在页岩气生产中十分重要，其主要原理是通过将水泥浆注入井壁来保持钻孔的稳定性，降低输送流体的泄漏率，从而避免产生井眼剥蚀和井下污染，同时固定井下设备，保障井下工作人员的安全。
在实际开采中，固井的重点在于页岩系地层的物性与地层构造上。页岩系地层因矿物组成的特殊性质，其孔隙度和渗透率很低，所以油、气在储层中的运移方式也不同于传统的油气田。而地层构造上的暴露性使得页岩气生产特别容易产生井眼塌陷或钻柱破裂等问题。因此，在水平井的建设和生产中，固井技术的质量和效果对于开采效益和安全生产至关重要。
二、现有水平井固井技术的研究
固井技术在页岩气生产中的应用是固井工程的重要组成部分。现今，针对页岩气水平井的固井技术有水泥浆配合物、混凝土支撑、高压压裂固井等，并且也在不断地研究和改进。下面我们就多种技术的优缺点进行分析。
1.水泥浆配合物固井
水泥浆配合物固井是应用广泛的固井方式，其过程主要是在井眼和套管之间将水泥浆通过管道泵入，并在管道封堵后固化。在页岩气生产中使用水泥浆进行固井，可以提高管柱的强度和压缩性，增加井壁稳定性和最大承载能力，但其难以适用于低孔隙度、低渗透率的页岩系地层。
2.混凝土支撑固井
混凝土支撑固井技术的主要思路是在套管和井眼之间先灌注混凝土，然后再进行固井，相比于水泥浆配合物固井，混凝土支撑固井具有更高的适用范围，能够适应各种页岩气地层性质，但其也有缺点，主要是建井过程较为复杂，对技术水平和设备要求较高。
3.高压压裂固井
高压压裂固井是利用注水压力在井渣之间进行水力压裂，进而形成裂缝，其优点在于提高了开采页岩气的效率，能够最大限度地释放页岩气，大幅度提升储层渗透性，增大输送空间，但其在固井后固定套管的固定效果一般，需要完善套管内支撑材料的选择和匀染性。
三、水平井固井技术对页岩气开采的意义
页岩气开采的意义已经不言自明，但水平井固井技术对于提高页岩气开采效率具有不可或缺的作用。提高页岩气水平井固井技术质量和效率，一方面可以降低井眼水平度和井眼塌陷的可能性，另一方面也可以增加材料的耐热、耐压性能，减少水泥增量，从而降低成本和增加待开采储备。
四、结论
页岩气水平井的固井技术是一项非常重要的技术，其研究和改进可以有效提高页岩气的开采效率，降低安全生产风险，获取最大化生产利好。不过，页岩气储层构造复杂，地层物性独特，因此在选择固井技术时，需要根据地质、技术、装备、环保等因素进行综合评估，并结合实际情况进行有针对性的优化。