鄂南致密低渗油藏利用水平井钻完井及分段压裂等技术取得一定效果,但由于其区块属于低压易漏地层,固井时极易发生漏失。本论文针对鄂南致密低渗油藏上部直井段第四系和志丹群地层固井极易发生漏失的难题,开展化学充氮水泥浆体系研究;针对下部水平井段延长组储层存在裂缝发育引起的固井难题,进行低密高强韧性水泥浆研究,并展开了配套的固井工艺参数设计优化。本论文基于纳米材料对泡沫稳定增强的特点,研究了纳米液硅提高泡沫水泥浆稳定性的新方法,并评价其稳定泡沫的效果,优化外加剂加量;配合封堵型前置液,针对上部直井段构建了“封堵型前置液+高性能化学充氮水泥浆”体系,解决低压、易漏地层固井水泥浆漏失难题。对于下部水平井段,通过优选弹塑性减轻材料、强韧纤维材料、水泥浆外加剂、环氧树脂和纳米液硅的最优加量,结合水泥浆体性能测试,研发了环氧树脂-纳米液硅低密高强韧性水泥浆,实现低密、高强、增韧的目标。研究结果表明,(1)纳米稳定增强剂NS-35与稳泡剂复配对泡沫稳定性有增强作用,有效降低水泥浆密度;(2)NS-35与水泥浆配伍性好,配合稳泡剂、发气剂、外加剂等,设计了密度为0.80-1.02 g/cm³的低密度泡沫水泥浆,用于解决上部直井段固井漏失问题;(3)塑性减轻材料有助于降低水泥浆密度,改善水泥石的塑性等力学性能;(4)环氧树脂和纳米液硅通过固化交联和颗粒填充作用,形成了致密的结构,提高了水泥石的抗压强度和韧性;(5)下部直井段构建了环氧树脂-纳米液硅低密高强韧性水泥浆,密度为1.65 g/cm³,实现了低密、高强、增韧的目的;(6)固井工作液相容性好,优化了固井工艺参数,以红河198井为参考优化设计了现场注水泥施工方案。