钻井液与完井液

作者：刘健,宋伟涛,李进,李早元,刘遥瑶,周勇,毛久熊

单位：1.西南石油大学石油与天然气工程学院, 成都 610500；2.中国石油集团川庆钻探工程有限公司井下作业公司, 成都 610052；

关键词：页岩气, 固井, 界面, 滤饼, 力学性能

基金：国家自然科学基金项目“固井水泥环界面密封损伤机理与改善机制研究”（52274010）；中国石油青年科技专项“川渝高压气井水泥环全生命周期密封失效机理及控制机制研究”（2024DQ03072）；西南石油大学课外开放实验校级重点项目“固井水泥环界面滤饼力学性能及失效机理研究”（2022KSZ01015）。

页岩气井常采用多级分段压裂技术，环空带压问题将严重影响其长期稳定安全高效开发，井筒水泥环力学状态及水泥环界面承载能力是保证井筒长期密封性能的关键。水泥环界面滤饼层作为井筒最为薄弱区，其力学性能直接关系到水泥环界面承载能力。当前直接测量固井二界面滤饼层力学性能非常困难，构建了滤饼力学性能测试评价方法，开展了界面滤饼力学性能影响规律分析。研究结果表明，钻井液滤饼物相主要包括重晶石、有机土、碳酸钙，滤饼颗粒粒径主要集中在60～80 μm，滤饼孔隙度主要集中在10%～20%，滤饼渗透率主要集中在0.05～0.15 mD。滤失压差增加、有机土含量增加、滤饼孔隙度降低、滤饼含水率降低均一定程度有助于提高水泥环界面滤饼力学性能。研究成果对于认识井筒水泥环界面载荷分布，优化现场固井施工工艺方案奠定了重要的理论技术支撑。

来源：2025年第5期

《钻井液与完井液》期刊编辑部

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