固井界面胶结是影响封固效果的关键环节,界面胶结质量直接关系到开发效益。砂岩注水油藏长期开发后,地层水洗严重,含水率不断攀升,高渗透砂岩层界面胶结问题异常突出。通过对高渗砂岩层固井界面胶结声学响应和力学性能的实验研究,寻找影响胶结质量的主要因素和劣化机理;通过研发界面增强技术,改善界面胶结状态,进一步提升固井质量,这对砂岩注水油藏开发具有重要的意义。通过全面系统的研究,论文取得了下面一些成果。对高渗砂岩层界面声学响应进行了研究。以模拟井下工程情况为基础,建立了检测界面声学响应的实验装置和方法。实验发现,随着地层渗透性的增加,声波首波幅度增大,同时地下动态环境加剧了首波幅度的变化。为此确定了地层的高渗性、地层流体的冲刷腐蚀是影响渗透层声学响应的主要因素。采用柱状多层开放声波导模型,建立数值模拟软件,对高渗砂岩层界面胶结进行模拟计算,对物理模拟结果进行了验证与预测。对高渗砂岩层界面力学性能进行了研究。建立了井下温度和流体渗流条件下的界面剪切强度及水力封隔能力的检测评价实验装置和方法。实验发现,随着地层渗透率的增加,界面剪切强度和水力封隔能力均降低,且动态环境下低于静态环境。结合界面声响应和力学性能研究结果,建立了胶结指数与水力封隔能力的关系,形成了评价水泥环水力封隔能力的方法,可对开发方案的设计提供技术支持。对高渗砂岩层界面胶结微观结构进行了分析。与泥岩层相比,高渗砂岩地层套管水泥环界面微观结构疏松,界面胶结薄弱,且动态环境下,部分Ca(OH)2在地层流体的冲蚀作用下被溶解。通过微观结构分析和力学性能检测,发现了高渗砂岩层套管水泥环界面过渡带,构建了泥岩基准型、砂岩载荷型、砂岩环境型三种类型的套管水泥环界面微观结构模型,阐述了高渗砂岩地层固井劣化机理。对高渗砂岩层界面增强技术进行了研究。本文提出了提高泥饼强度与减少油井水泥中易冲蚀水化产物两种改善途径。利用泥饼固化促进、结晶催化、防腐抗渗等技术,研发了增强型钻井液处理剂与水泥浆体系,现场应用取得良好效果。