鉆井液-第3章(鉆井液流變性)-預(yù)覽頁
【正文】 ——剪切增稠 。 意義 ：具有剪切稀釋性的鉆井液，在速梯較低時(shí)有較大的表觀粘度，有利于懸浮和攜帶巖屑。 ④ η 為常數(shù) ,不隨 γ 變化 γ=τ/γ=tgα a b τa γ γa γb τb α 重慶科技學(xué)院石油工程學(xué)院 Drilling Fluids 第 8頁 靜止 塞流 層流 紊流 ? ?s ? (Plastic fluid): (大多數(shù)泥漿 ) ① 存在不流動(dòng)區(qū)ττ s 、 γ=0 、τ≠0 ② τ s— 靜切力 ：反映靜態(tài)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。 τ∝ γ τ=ηγ η=τ／ γ Saa psp .)1( ?? ??? 切力與速梯成正比 η —粘滯系數(shù)簡稱 粘度 重慶科技學(xué)院石油工程學(xué)院 Drilling Fluids 第 4頁 τ γ ， η′ γ ， 函數(shù)關(guān)系曲線與圖。 ?懸浮巖屑與重晶石 ?機(jī)械鉆速 ?井眼規(guī)則和井下安全。重慶科技學(xué)院石油工程學(xué)院 Drilling Fluids 第 1頁 第三章 鉆井液流變性 Drilling Fluid Rheological Property ——在外力（泵送、攪拌）作用下 ,液體流動(dòng)和變形的特性。 鉆井液流變性對鉆井的影響 : ?攜帶巖屑，保證井底清潔。 : —在一定的條件下，剪切應(yīng)力與速梯正比。 ③ τ0 、 γ0 施加很小的切應(yīng)力就發(fā)生流動(dòng)。 重慶科技學(xué)院石油工程學(xué)院 Drilling Fluids 第 10頁 a b τa γ γa γb τb τs 剪切稀釋性 (shear thinning )— 原因 ：在速梯增大時(shí)，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)被拆散，結(jié)構(gòu)粘度降低所致。 ③ 具有剪切稀釋性。 影響 :固相性質(zhì)及含量，液相性質(zhì)。 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。 影響與控制 ： 與動(dòng)切應(yīng)力類似。 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 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。 ???????????????????221211cmI重慶科技學(xué)院石油工程學(xué)院 Drilling Fluids 第 22頁 三種常用流變模式與實(shí)測流變曲線 重慶科技學(xué)院石油工程學(xué)院 Drilling Fluids 第 23頁 167。 反映鉆井液恢復(fù)結(jié)構(gòu)的速度和最終凝膠強(qiáng)度。 重慶科技學(xué)院石油工程學(xué)院 Drilling Fluids 第 30頁 167。 片狀巖屑在層流中上升受力分析 重慶科技學(xué)院石油工程學(xué)院 Drilling Fluids 第 33頁 紊流平滑的拋物形過水?dāng)嗝?，任何形狀的巖屑在上升過程中受力均勻，巖屑隨上升液流而穩(wěn)定上升。 ② τ 0 ↗ d0 ↗。 spDDVE??0_)(12?? Vm/s τ 0Pa η 重慶科技學(xué)院石油工程學(xué)院 Drilling Fluids 第 37頁 二、鉆井液攜帶鉆屑能力計(jì)算 : 鉆屑上升速度與鉆井液環(huán)空返速之比。這時(shí)鉆頭處的壓力等于鉆頭以上鉆井液的流動(dòng)阻力與該段鉆井液的靜液柱壓力。這時(shí)鉆頭處的壓力等于鉆頭以上鉆井液的靜液柱壓力減去該段鉆井液的流動(dòng)阻力。 重慶科技學(xué)院石油工程學(xué)院 Drilling Fluids 第 45頁 四、鉆井液流變性與 井內(nèi) 壓力激動(dòng) 開泵時(shí)的壓力激動(dòng) : 由于鉆井液具有觸變性，停止循環(huán)后，鉆井液中的粘土顆粒隨停泵時(shí)間增加，被拆散的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)恢復(fù)強(qiáng)度增加，靜切力升高，開泵泵壓將超過正常循環(huán)所需的泵壓，造成壓力激動(dòng)。 ： Φ 600= Φ 300 = Φ 200= Φ 100 =9 Φ 6= Φ 3= （ 1）用坐標(biāo)紙 畫出實(shí)際與三模式的流變曲線 ,并進(jìn)行對比哪一流變模式更準(zhǔn)確。 思考題 ？ ？ /塑比值對平板層流有何影響 ?如何實(shí)現(xiàn)平板層流？
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