杨国坤，汪爱明，尹舒婷，代 天，刘天乐，蒋国盛

（中国地质大学（武汉）非常规固井与特种加固实验室，湖北武汉430074）

0 引言

全球天然气水合物资源丰富，被世界各国视为未来石油的战略接替能源［1-3］。目前为止，中国、美国、加拿大、日本、印度等国政府投入了大量的资金用于天然气水合物的资源勘探和基础物性研究。同时，加拿大、美国、日本先后进行了天然气水合物的试开采，以期早日实现水合物的商业利用［4］。进入“十三五”后，中国海油深水勘探全面迈进超深水勘探领域，并实现了从深水探井向深水开发井的转变［5-8］，2017 年5 月中国在南海神狐海域实现了水合物的60 天成功试采，创下了平均日产气量超过5000 m3的记录，并在2020 年3 月第二轮试采中创造了产气总量86.14 万m3、日均产气量2.87 万m3两项新的世界纪录［9-16］。天然气水合物仅在高压低温环境下稳定存在［17-21］。当海洋深水表层紧邻水合物地层时，在固井水泥浆水化放热的影响下，井眼周围环境温度升高，改变了周围水合物层的温度条件，易造成水合物大量的分解，释放出的大量气体会侵入水泥浆内，导致本已胶结良好的水泥环与井壁之间出现微环空等使固井质量下降的问题，且气体不断地向上喷发，导致井喷事故，严重的可能发生局部塌陷，甚至破坏整个层位，形成恶性循环，使周围的水合物全部分解，最终导致固井的失败等一系列问题［21-26］。因此，减缓固井水泥浆水化放热速率是保障水合物地层固井安全的重要因素。……