延安气田属于典型的"三低"气藏，尤其是南部区域，刘家沟组地层在固井过程中极易发生漏失，为了确保封固质量，对于井深（垂深）超过2500m的井主要采用双级固井技术，但双级固井时间长，成本高，且套管串中分级箍导致整体承压能力与密封性下降，影响气井生产寿命，随着近年来钻井防漏堵漏技术的不断突破和低密度水泥浆体系的引进，有必要研究出一套适合南部区域的一次上返固井工艺技术及水泥浆体系。

本项目通过分析延安气田南部区域的地层特性、固井地层水、漏失情况、现场施工技术措施、地层压力等，对目前现有的一次上返固井工艺技术及水泥浆体系进行优化调整，优化施工工艺，最终形成适合延安气田南部区域的一次上返固井工艺。本项目主要研究内容有：

1、延安气田南部区域地层漏失特征分析

延安气田南部区域主要分布在鄂尔多斯盆地延安市南部五县境内，构造单元主要在伊陕斜坡中东部，地层承压能力分别为（易漏失当量密度顺序）：刘家沟组(1.25-1.35)<洛河组（1.35-1.40）<延长组(1.40-1.45)<和尚沟组(1.48-1.56)<纸坊组(1.60-1.70)，部分区域白垩系洛河组缺失。

2、漏失原因分析

（1）地层破裂压力低。

（2）低密度水泥浆体系性能差。

（3）固井前未做地层承压堵漏试验。

（4）固井施工参数设置不当。

3、漏失压力测算：对延长气田地质资料及往年科技项目研究成果分得出延长气田区域易漏失的层位、深度及漏失压力为：

（1）洛河组（180-400m）：漏失当量密度1.35-1.40 g/cm3；

（2）刘家沟组（1500-2700m）：平均厚度350-400m，漏失当量密度1.25-1.35 g/cm3；    

4、低密度水泥浆体系配方优选

通过对比计算得知，适宜延安南部区域一次上返的低密度水泥浆体系密度要求小于1.35g/cm3，故泡沫和漂珠均可做为减轻剂，但考虑到施工成本和施工难度等，最终决定选择漂珠、粉煤灰和微硅作为本次实验的主要减轻剂，并确定四个配方对其性能进行测定，最终优选出配方:"三峡G级水泥50%+粉煤灰25%+漂珠20%+微硅5%+降失水剂2.5%+低密早强剂2.5％+缓凝剂0.5％"作为现场试验用水泥浆体系。

5、现场施工工艺优化

（1）承压堵漏，提高井筒承压能力；

（2）新型固井胶塞的应用；

（3）规范压塞程序；

（4）现场施工压力控制。

通过低密度水泥浆体系的优选和现场施工工艺的优化，2017年在宜川和富县区域选取了部分井进行一次上返固井应用试验，其中宜川区域15口，富县区域7口，平均单井井深3109m，低密度水泥浆密度平均值1.34g/cm3，固井漏失率37.5%，较往年平均值（75.6％）降低38%，平均返深177.6m，全部返入表套，一次上返试验取得较好成果。一次上返固井成功，则单井为甲方最大节支额约为8.58万元，若失败单井节支额约为2.78万元。经济分析成本在同比条件下较低，具有持续推广价值。

通过该项目的实施，以获得适合延安气田南部区域的一次上返固井工艺技术和水泥浆体系，对今后整个延安气田南部区域或类似区域的规模开发有重要意义。