【正文】 能 、 洗井排量與循環(huán)周 、 井筒凈化與異常情況；固井工藝流程及其銜接 、 設(shè)備配備及操作水平；前置液配制與性能 、 水泥漿密度與排量 、 漿體結(jié)構(gòu)與數(shù)量 、 復(fù)雜情況與處理措施 、 頂替排量及返速等等 。 0 2 4 6 8 10 12 14水泥漿的動(dòng)切力( P a )頂替效率(%)二、影響頂替效率主要因素 （ 六 ） 水泥漿性能 密度差對(duì)頂替效率的影響 水泥漿與鉆井液的密度差影響頂替效率 。 密度可調(diào)；懸浮性好；失水量控制要??；數(shù)量要足。 在 2~4Pa之間時(shí) ， 頂替效率隨著動(dòng)切力的增大而增大；在 6~42Pa時(shí) ， 頂替效率隨著動(dòng)切力增大而保持不變 。 828384858687888990910 1鉆井液的稠度系數(shù)( P a 二、影響頂替效率主要因素 井眼軌跡 井眼軌跡就是包含井深 、 井斜角和井斜方位角等參數(shù)的空間曲線 ， 也就是一口井的實(shí)鉆軸線 井斜角和方位角是隨井深變化的 。 頂替鉆井液流態(tài)要求 塞流要求： V≤Vcpg (平均流速小于等于塞流臨界流速） 紊流要求： V≥Vc (平均流速大于臨界流速） 或 NRe ≥NRec (雷諾數(shù)大于臨界雷諾數(shù)） 一、影響頂替效率主要因素 （一）返速（流態(tài)） 對(duì)固井質(zhì)量影響 頂替水泥漿流態(tài)要求 水泥漿也和鉆井液一樣是非牛頓流體（ 流變性復(fù)雜、含有固體顆粒 ），適用賓漢和冪律模式。 ： 一 、 頂替效率 基本知識(shí) （三）雷諾數(shù)： 雷諾數(shù)小，意味著流體流動(dòng)時(shí)各質(zhì)點(diǎn)間的粘性力占主要地位，流體各質(zhì)點(diǎn)平行于管路內(nèi)壁有規(guī)則地流動(dòng)，呈層流狀態(tài)。2022~4000過渡流 。 一 、 頂替效率 基本知識(shí) （ 二 ） 流態(tài)： 流體在管內(nèi)流動(dòng)的形態(tài) 層流 ： 層流是流體的一種流動(dòng)狀態(tài)。 其提高頂替效率的措施除了加入扶正器 、 活動(dòng)套管 、 使用泥餅刷等實(shí)用技術(shù)外 ， 還進(jìn)行了利用壁面剪應(yīng)力提高水泥漿頂替效率方面的理論研究 。 截面 頂替效率：環(huán)空截面水泥漿面積與環(huán)空截面面積之比 。 塞流 過渡 層流 過渡 紊流 一 、 頂替效率 基本知識(shí) （ 二 ） 流態(tài)： 流體在管內(nèi)流動(dòng)的形態(tài) 紊流 ： 液體質(zhì)點(diǎn)作不規(guī)則運(yùn)動(dòng)、互相混摻、軌跡曲折混亂的形態(tài)叫做紊流。 過渡流 ： 增加流速 ， 流體的流線開始出現(xiàn)波浪狀的擺動(dòng) ， 擺動(dòng)的頻率及振幅隨流速的增加而增加 ， 此種流況稱為過渡流； 一 、 頂替效率 基本知識(shí) （三）雷諾數(shù)： 雷諾數(shù)是流體慣性力與黏性力比值的量度，它是一個(gè)無(wú)量綱量。因此雷諾數(shù)的大小決定了粘性流體的流動(dòng)特性。 一、影響頂替效率主要因素 （二） 井身 質(zhì)量 對(duì) 頂替效率 的影響主要 ： 井徑擴(kuò)大率 ； 井徑變化率 ； 井眼軌跡。 狗腿角越大 ， 井眼方向變化越快 ， 井眼彎曲越厲害 ， 套管難以居中 ， 固井質(zhì)量就難以保證 。 在 ~ ， 頂替效率隨著流性指數(shù)的增大而增大；而流性指數(shù)在 ~時(shí) ， 頂替效率隨著流性指數(shù)的增加而基本保持不變 。 作用： 隔開鉆井液和水泥漿，防止污染；相容性好，稀釋鉆井液，降低鉆井液粘度和切力，提高頂替效率；沖洗井壁和套管壁，提高界面膠結(jié)強(qiáng)度；不使水泥漿變稠、絮凝、閃凝；具有一定懸浮力，防止沖蝕物堆積發(fā)生憋泵事故。 sn)頂替效率(%)水泥漿的稠度系數(shù)對(duì)頂替效率影響的關(guān)系曲線 二、影響頂替效率主要因素 （ 六 ） 水泥漿性能 流性指數(shù)對(duì)頂替效率的影響： 在 ~ ，頂替效率隨著流性指數(shù)的增大而減??；在 ~時(shí) ， 頂替效率隨著流性指數(shù)的增加而基本保持不變 。 二、影響頂替效率主要因素 （ 七 ） 封固段長(zhǎng)度 水泥封固段長(zhǎng)度對(duì)環(huán)空頂替效率影響較大 ， 封固段越長(zhǎng) ， 水泥漿流經(jīng)的井段越長(zhǎng) ， 受到井眼擴(kuò)大率和大肚子井眼 、 糖葫蘆井眼 、 頂替排量 （ 返速 ） 等因素影響 ，水泥漿與鉆井液摻混的長(zhǎng)度越長(zhǎng) 。 二、影響頂替效率主要因素 （ 八 ） 固井施工 在一定條件下 ， 不可能讓每個(gè)因素都能達(dá)到最佳 。即使 是直 井，不 加 扶正器套管 在井內(nèi)也不會(huì)居中。 上下提放 旋轉(zhuǎn)套管 三 、 提高頂替效率技術(shù) （三）活動(dòng)套管 — 上下活動(dòng) 上下提放 活動(dòng) 套管，可動(dòng)態(tài)上改變環(huán)空寬、窄間隙處的流動(dòng)狀況 。 保證井身質(zhì)量 ， 滿足提高頂替效率的要求 。 滿足固井設(shè)計(jì)壓穩(wěn)的要求。 三 、 提高頂替效率技術(shù) （ 六 ） 水泥漿流變?cè)O(shè)計(jì) 水泥漿流變?cè)O(shè)計(jì)： 流變方程： a 賓漢模式流變方程： 水泥漿塑性粘度計(jì)算： b 冪律模式流變方程： 水泥漿稠度系數(shù)計(jì)算公式： 三 、 提高頂替效率技術(shù) （ 六 ） 水泥漿流變?cè)O(shè)計(jì) 水泥漿流變?cè)O(shè)計(jì)： 水泥漿流變性設(shè)計(jì)：水泥漿返速和流變性能應(yīng)滿足以下公式 賓漢流體： 冪律流體： 三 、 提高頂替效率技術(shù) （ 六 ） 水泥漿流變?cè)O(shè)計(jì) 頂替流態(tài)設(shè)計(jì)：根據(jù)雷諾數(shù)判別流態(tài) 。 振動(dòng)固井工藝： 一般適用常規(guī)淺井 。 井壁穩(wěn)定 ， 井徑擴(kuò)大率適中 ， 循環(huán)壓力和注替壓力不高的井 ， 采用紊流頂替頂替效果