固井流體是指固井作業過程中用於封固管柱與地層環形空間內的水泥漿和協助水泥漿 安全優質封固管柱與地層環形空間內的所有流體。
基本介紹
- 中文名：固井流體
- 外文名：The cementing fluid
- 學科：頁岩氣
- 全拼：gujing liuti
簡介,組成,流體性質決定因素,固井流體配方設計,改善固井流體水泥漿流變性的措施,
簡介
固井流體是指固井作業過程中用於封固管柱與地層環形空間內的水泥漿和協助水泥漿 安全優質封固管柱與地層環形空間內的所有流體。
組成
固井流體包括前置液、水泥漿和頂替液。
流體性質決定因素
頁岩氣開發作業的井眼軌跡設計、鑽井液選擇、完井方式的確定等決定了頁岩氣開發固井作業的流體屬性和流體性質。頁岩氣開發採用的水平井多段壓裂完井方式需要大幅度 的提高水泥石的韌性，而頁岩的岩石屬性以及水平井開發選擇的油基鑽井液需要固井作業 能夠有效地清洗油基濾餅，改善水泥石與井壁的膠結性能。這決定了所選定的水泥漿體系 必須在滿足施工安全的情況下，具有滿足多段及重複水力壓裂的井眼完整性需要，並需要 增加具有清洗液功能的前置液段塞來清除油基濾餅，採用雙凝水泥漿體系防竄和壓穩，以 及採用低密度頂替液來保證管柱一定的漂浮和提高固井質量。
固井流體配方設計
固井流體配方設計是改善固井流體流變性的戰略手段，應根據不同井況、溫度、壓力及固井要求最佳化設計出合理的固井流體體系及各種流體配方，使其能夠滿足固井施工的各項指標要求。
根據固井施工的具體情況最佳化設計注替排量是固井施工中的有效措施。注替中最佳流速的確定在現場固井施工中，受到機泵條件、管線條件及井況等因素的影響，注替排量不可能無限的加大。
現場注水泥漿時，兩台水泥車排量可達1．0-1．2m3/min左右，在頂替施工中單泵排量在1．8-2．0m3/min左右。即使在2．0m3/min排量下，1．90g/cm3的水泥漿在8．5”井眼，7”套管的環形空間中也難以達到紊流。因此，沒有必要在注替中使尾隨水泥漿處於紊流狀態，因為尾隨水泥漿所頂替的井段全為封固段，不利於界面膠結的物質由井眼下部帶至某一封固段同樣會影響固井質量。因而要追求前置液、前導漿的紊流動。實踐證明，前置液在1．5m3/min排量下即可達到紊流。
改善固井流體水泥漿流變性的措施
最佳化設計水泥漿密度水泥漿的密度對流變性的影響很大，在滿足平衡固井及固井類型對水泥漿強度要求的基礎上應優選密度，特別是在使用前導漿時應儘量降低其密度，以在允許排量下提高紊流程度，加強水泥漿粒子與泥餅的質量交換，提高頂替效率。
