鉆井液-第3章(鉆井液流變性)-文庫(kù)吧
2025-01-05 12:46 本頁(yè)面
【正文】 第 11頁(yè) (Pseudoplastic fluid) （ 聚合物鉆井液、油包水乳化鉆井液為典型的假塑性液 ） ① 流變曲線為過(guò)原點(diǎn)的指數(shù)曲線； ② 施加很小切應(yīng)力發(fā)生流動(dòng)，無(wú) τ s或很小 。 ③ 具有剪切稀釋性。 a b τa γ γa γb τb 重慶科技學(xué)院石油工程學(xué)院 Drilling Fluids 第 12頁(yè) (dilatant fluid) ?淀粉液體為典型的膨脹性液體； ?流變曲線為指數(shù)曲線與假塑性液體相似，但凹凸方向相反； ?粘度隨速梯增加而增加 ——剪切增稠 。 γ γa a b τa γb τb 重慶科技學(xué)院石油工程學(xué)院 Drilling Fluids 第 13頁(yè) 167。 32 鉆井液流變模式及評(píng)價(jià) Drilling fluid rheological models evaluation 一、賓漢模式 (Bingham 1919 ) τ=τ0+ηsγ γ τs τ0 τ 重慶科技學(xué)院石油工程學(xué)院 Drilling Fluids 第 14頁(yè) 一、賓漢模式 (Bingham 1919 ) τ=τ0+ηsγ PV(plastic viscosity ) or 意義 : ηs=(ττ0 )/γ 反映了液相與液相之間、固相與液相之間、固相與 固相之間的摩擦力。 影響 :固相性質(zhì)及含量，液相性質(zhì)。 控制 :通常通過(guò)清除鉆屑來(lái)降低。 重慶科技學(xué)院石油工程學(xué)院 Drilling Fluids 第 15頁(yè) 一、賓漢模式 (Bingham 1919 ) τ=τ0+ηsγ ， YP (Yield Point) ， Pa. 意義 :用以表示鉆井液流動(dòng)時(shí)鉆井液中粘土網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度 反映了鉆井液攜帶和懸浮鉆屑的能力。 影響 :形成網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的因素，如 粘土含量 及 性質(zhì)、聚合物、電解質(zhì) 等。 控制 : 提高動(dòng)切力 ：加上述物質(zhì)； 降低動(dòng)切力 ：加拆散結(jié)構(gòu)的物質(zhì)如：降粘劑、反絮凝劑等。 重慶科技學(xué)院石油工程學(xué)院 Drilling Fluids 第 16頁(yè) 一、賓漢模式 (Bingham 1919 ) τ=τ0+ηsγ : η′=τ0/γ+ηs =ηg +ηs 結(jié)構(gòu)粘度定義 為 ηg =τ0/γ ?由此表明采用 賓漢模式的視粘度由 結(jié)構(gòu)粘度 和 塑性粘度 構(gòu)成，其所占的比例不同對(duì)鉆井液的流變性影響很大。 討論： 兩種鉆井液在某相同的速梯下視粘度相同，其懸浮攜帶鉆屑的性能是否相同？ 例 ： (1) η ′ =25+10= (2) η ′ =10+25= 重慶科技學(xué)院石油工程學(xué)院 Drilling Fluids 第 17頁(yè) 二、冪律模式 (Bingham 1928) (Power law model ) 表達(dá)式： τ=Kγn （指數(shù)方程） 1. n― 流性指數(shù) (無(wú)因次 n1) 意義 ： 當(dāng) n1時(shí)為假塑流體；當(dāng) n=1時(shí)為牛頓流體； 當(dāng) n1時(shí)為膨脹流體。 對(duì)大多數(shù)鉆井液， n1，反映了流體非牛頓性的強(qiáng)弱，即結(jié)構(gòu)性強(qiáng)弱 。 影響與控制 ： 與動(dòng)切應(yīng)力類似。 2. K —稠度系數(shù) (consistency index) 意義 :反映流體的稀稠程度，與粘滯性有關(guān) 。 影響與控制： 與粘度相同。 1?????? nnA KK ?????? ???? : 重慶科技學(xué)院石油工程學(xué)院 Drilling Fluids 第 18頁(yè) 三、 赫－巴模式 HerschelBulkely(修正冪律模式 ) 77年 .ZamaroLord 首用于鉆井液 τ=τy + Kγn 流變參數(shù) ： τy― 屈服值；故又稱帶屈服值的冪律模式（三參數(shù)）， K，n同冪律模式參數(shù)。 η′=τy/γ+ Kγn1 γ→∞ η`→0 γ τy τ 重慶科技學(xué)院石油工程學(xué)院 Drilling Fluids 第 19頁(yè) 四、卡森模式 Casson model ( . 1979LawronReid 首用 ) 21212121???? c???21212121 ???? ???? ?c表達(dá)式： τc τ γ 特點(diǎn) : 流變曲線符合大多數(shù)鉆井液的流變特征 ,適應(yīng)范圍廣 ,低、中、高速梯；參數(shù)意義明確，準(zhǔn)確性高。 重慶科技學(xué)院石油工程學(xué)院 Drill
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