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固井车工作原理详解：从混浆到泵注的精密流程
2025-10-21发布
　　      固井车作为油气井完井作业的核心设备，其工作原理融合了流体力学、自动控制与材料科学的尖端技术。通过精密协同的作业流程，确保套管与井壁形成可靠密封，为油气开采奠定安全基础‌。

      核心系统构成与功能

      1、混浆系统‌
      配备自动混浆及二次混浆功能，可实时调配水泥浆配比。系统通过低压非放射性密度计和电磁流量计，精确监测水泥浆密度（误差±0.02g/cm³）和注替排量（精度±0.1m³/min）‌。混浆罐采用防沉淀设计，配合循环泵实现浆料均匀混合，避免固相颗粒沉降。

      2、泵送系统‌
      高压柱塞泵：最高工作压力可达70MPa，排量范围0.5-2.5m³/min，采用变频调速实现无级变速
      液压驱动系统：开式液压回路配备19MPa安全阀，通过节流阀控制泵启停，压力表实时显示系统状态‌
      双泵并联设计：支持单泵独立作业或双泵联合增压，适应不同井深需求

      3、智能控制系统‌
      集成PLC与HMI人机界面，实现：

      全流程自动化（试压→泵注→胶塞释放→替浆→碰压）
      关键参数实时监控（压力/排量/密度）

      故障自诊断与安全联锁保护‌


      典型作业流程

      1、前期准备‌
      下套管至设计深度后，连接固井车与井口管汇，进行系统试压（通常为工作压力的1.2倍）‌。

      2、水泥浆制备‌
      通过气力输送系统将水泥干灰吸入混浆罐，按预设水灰比（通常0.44-0.50）自动加水混合，二次混浆消除气泡‌。

      3、泵注作业‌

      前置液阶段：泵入隔离液清洗井壁
      水泥浆阶段：以恒定排量注入（常规井1.5-2.0m³/min）
      顶替阶段：用钻井液将水泥浆顶至设计位置
      碰压确认：当压力突升达预设值（通常3-5MPa）时停止作业‌

      4、候凝养护‌
      保持套管压力24-48小时，确保水泥石达到70%以上抗压强度‌。

      技术创新亮点
      无人化操作‌：操作人员通过远程控制台完成全流程作业，施工效率提升40%‌
      动态密度控制‌：采用在线密度计实时反馈，自动调节加灰量，密度波动控制在±0.02g/cm³内‌
      多设备协同‌：与下灰车、供水车等通过物联网实现数据共享，形成智能固井作业集群‌

      该设备通过精密的技术配置，解决了传统固井作业中存在的密度不均、排量波动大等难题，使固井合格率从85%提升至98%以上‌。随着电驱技术和AI算法的应用，新一代固井车正向着零排放、全自主的方向持续进化。
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