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发布时间:2016.08.24 关键词: 流体宾汉流体幂律流体剪切流变塑性流体
非牛顿流体圆管层流的研究方法与上一节介绍的牛顿流体圆管层流的研究方法基本类似。假塑性非牛顿流体的流动特点与牛顿流体类似,即施加很小的外力就开始流动,而具有屈服应力的黏塑性流体的流动要复杂得多,下面分析黏塑性流体圆管流动的特点。将压耗方程式( 3.2.10 )写成式( 3.1.19 )达西公式的形式:式中, f为宾流体圆管结构流沿程摩阻系数,由上式可得f的表达式为:对比牛顿流体圆管层流f = 16 / Re ,可得宾流体圆管结构流的雷诺数Re为:为了区别于传统的牛顿流体的雷诺数。
发布时间:2016.08.24 关键词: 流变曲线钻井液流变流变方程流变模式剪切
实际钻井液的种类繁多,即便是相同体系的钻井液,因添加的处理剂不同,其流变性也会产生较大的差异。实际中很难用统一的流变模式描述所有类型钻井液的流变性,因此先后提出了众多的钻井液流变模式。由于钻井液静切力的大小与静止时间有关,不同静止时间后测量的低剪切速率下的实际流变曲线会有差异,为了真实地反映循环过程中钻井液的实际流变性,要求在进行流变性测量前要对钻井液进行充分搅拌。描述钻井液的流变性时,应该根据情况选择合适的流变模式。
发布时间:2016.08.24 关键词: 流变模式流变参数流变流变曲线钻井液参数模式
钻井液体系较多,流变性变化较大,很难用一种流变模式描述所有类型钻井液的流变性,应根据旋转黏度计的实测数据优选合适的流变模式,并确定合理的流变参数。流变参数确定可采用前述各流变模式流变参数的计算公式直接进行计算,称为常规计算方法,适用于宾、幂律、卡森等较为简单的流变模式,也可以采用回归分析的办法计算流变参数,称为回归分析方法,适用于所有流变模式。优选流变模式时,一般采用曲线对比法、剪切应力误差对比法、相关系数法等。图钻井液流变曲线对比。
发布时间:2016.08.24 关键词: 流体同心环同心空轴同心环流量方程剪切
利用窄槽流动模型研究非牛顿流体同心环空轴向层流的基本思路与圆管层流类似。首先通过同心环空轴向均匀流控制方程和流变方程联立求解出流速分布,然后在过流断面上对流速积分求得流量表达式(考虑到工程应用方便,对于某些流变模式需做一定的简化处理) ,进而建立压耗与流量或平均流速的关系方程,并最终得到压耗方程。本节重点叙述不同流变模式的钻井液在同心环空内轴向层流的流动规律。精确方法克服了传统方法对一些相对复杂的流变模式(如Sisko模式、四参数模式)无法建立压耗计算模型的障碍,为这些相对复杂的流变模式在钻井工程及其他工程领域的推广应用提供了良好的基础。
发布时间:2017.01.10 关键词: 钻井液流变计算斜井水力设计
为了建立与完善不同类型钻井液的本构方程,进行钻井循环压耗计算和水力参数设计,需要准确描述钻井液的流变性。钻井工程中常用的测量钻井液流变性的仪器是范式( Fann )六速旋转黏度计,常用的钻井液流变模式有宾模式和幂律模式。根据最小二乘法由六速旋转黏度计测量的流变参数,计算各流变模式参数,然后计算各模式的标准方差,方差最小的为钻井液的接近流变模式。式中η — —钻井液表观黏度,常用钻井液流变模式的表观黏度计算公式如下: ①宾模式: ( 5 -。当岩屑性质、钻井液性质以及钻入角一定时,工程上只能调整钻井液排量,从而改善斜井岩斜传输,即计算无岩屑床生成的最小钻井液环空返速CTFV 。
发布时间:2016.08.24 关键词: 黏度流变旋转钻井液剪切钻井液密度
在钻井现场,钻井液流变性能的测定是一项很重要的日常工作。通过测定钻井液的流变参数来了解钻井液的流变性能及选择合理的流变模式,也为钻井液性能的维护和调整提供了依据。本节主要介绍钻井液流变参数的测量与计算。漏斗黏度( Funnel Viscosity )是钻井现场用特制的漏斗黏度计衡量钻井液相对黏度的一种计量,它能直观地反映某一条件下钻井液表观黏度的大小,是钻井液的重要参数之一,常用的漏斗黏度计(马氏漏斗黏度计)如图2.3.2所示。将黏度计转速设置在600 r / min ,待刻度盘稳定后读取数据,将读取的数据乘以0.5即得API表观黏度,即。
发布时间:2017.01.10 关键词: 黏度剪切钻井液剪切速率剪切应力流变
剪切黏度被定义为剪切应力( τ )与剪切速率的比值:黏度的传统单位是泊( P ) ,或者0.1帕& middot .习惯上,指定非牛顿流体黏度的表达式为:式中μ — —有效黏度,强调黏度是在给定的剪切速率下测定的。当用宾模式拟合高剪切速率下测量(常规方法)的黏度时,高估了大多数钻井液的低剪切速率的黏度。但是,两者都没有在钻井液流变性研究中广泛采用。
发布时间:2017.01.10 关键词: 流体流变剪切剪切应力钻井液塑性流体
按照流体流动时剪切速率与剪切应力之间的关系,流体可以分为不同的类型,即所谓流型。除牛顿流型外,根据所测出的流变曲线形状的不同,又可将非牛顿流体的流型归纳为塑性流型、假塑性流型和膨胀流型。以上四种基本流型的流变曲线见图2 - 4 。假塑性流体和膨胀流体的流变曲线也通过原点,即施加很小的剪切应力,流体就能发生流动。该模式的引入,在较宽剪切速率范围内比传统模式更为准确地描述钻井液的流变特性。但是,由于该模式比传统模式多了一个参数,不如传统模式应用方便,因此限制了它在现场的广泛应用,但随着计算机技术在钻井液工艺技术中应用越来越广泛,该模式将会得到更多的应用。
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