[科普中国]-固井流体

固井流体是指固井作业过程中用于封固管柱与地层环形空间内的水泥浆和协助水泥浆 安全优质封固管柱与地层环形空间内的所有流体。

简介固井流体是指固井作业过程中用于封固管柱与地层环形空间内的水泥浆和协助水泥浆 安全优质封固管柱与地层环形空间内的所有流体。1

组成固井流体包括前置液、水泥浆和顶替液。

流体性质决定因素页岩气开发作业的井眼轨迹设计、钻井液选择、完井方式的确定等决定了页岩气开发固井作业的流体属性和流体性质。页岩气开发采用的水平井多段压裂完井方式需要大幅度 的提高水泥石的韧性，而页岩的岩石属性以及水平井开发选择的油基钻井液需要固井作业 能够有效地清洗油基滤饼，改善水泥石与井壁的胶结性能。这决定了所选定的水泥浆体系 必须在满足施工安全的情况下，具有满足多段及重复水力压裂的井眼完整性需要，并需要 增加具有清洗液功能的前置液段塞来清除油基滤饼，采用双凝水泥浆体系防窜和压稳，以 及采用低密度顶替液来保证管柱一定的漂浮和提高固井质量。2

固井流体配方设计固井流体配方设计是改善固井流体流变性的战略手段，应根据不同井况、温度、压力及固井要求优化设计出合理的固井流体体系及各种流体配方，使其能够满足固井施工的各项指标要求。

根据固井施工的具体情况优化设计注替排量是固井施工中的有效措施。注替中最佳流速的确定在现场固井施工中，受到机泵条件、管线条件及井况等因素的影响，注替排量不可能无限的加大。

现场注水泥浆时，两台水泥车排量可达1．0-1．2m3/min左右，在顶替施工中单泵排量在1．8-2．0m3/min左右。即使在2．0m3/min排量下，1．90g/cm3的水泥浆在8．5”井眼，7”套管的环形空间中也难以达到紊流。因此，没有必要在注替中使尾随水泥浆处于紊流状态，因为尾随水泥浆所顶替的井段全为封固段，不利于界面胶结的物质由井眼下部带至某一封固段同样会影响固井质量。因而要追求前置液、前导浆的紊流动。实践证明，前置液在1．5m3/min排量下即可达到紊流。

改善固井流体水泥浆流变性的措施优化设计水泥浆密度水泥浆的密度对流变性的影响很大，在满足平衡固井及固井类型对水泥浆强度要求的基础上应优选密度，特别是在使用前导浆时应尽量降低其密度，以在允许排量下提高紊流程度，加强水泥浆粒子与泥饼的质量交换，提高顶替效率。

本词条内容贡献者为:

曹慧慧 - 副教授 - 中国矿业大学