鉆井液的流變性烏效鳴中國地質大學(武漢)工程學院勘基系2004年鉆井液的流變性概述鉆井液流變性(RheologicalPropertiesofDrillingFluids)是指在外力作用下,鈷井液發(fā)生流動和變形的特性,其中流動是主要的方面。該特性通常用鉆井液的流變曲線和塑性粘度(PlasticⅤIscosIty)、動切力(Yieldpoint)、靜切力(GelStrength)表觀粘度(Apparentviscosity)等流變參數來進行描述的。鉆井液的流變性概述鉆井液流變性是鉆井液的一項基本性能,它在解決下列鉆井問題是起著十分重要的作用●(1)攜帶巖屑,保證井底和井眼的清潔;(2)懸浮巖屑;(3)提高機械鉆速;●(4)保持井眼的規(guī)則和保證井下安全內容概要●鉆井液的流變性對鉆井工作的影響流變類型與流變參數●不同鉆井液流型的形成機理分析●鉆井液流變性的測量鉆井液的流變性對鉆井工作的影響●鈷井液的流變性對鉆井工作的影響主要體現在懸碴、護壁、減阻、提高鉆速和冷卻鉆具5個方面。動畫演示1—一懸碴、護壁動畫演示2一提高鉆速鉆井液的流變性對鉆井工作的影響鉆井液的主要功能之一就是清洗井底并將巖屑攜帶到地面上來。鉆井液清洗井眼的能力除取決于循環(huán)系統(tǒng)的水力參數外,還取決于鉆井液的性能,特別是其中的流變性能。巖屑的清除分兩個過程,一是巖屑被沖離井底,二是巖屑從環(huán)形間隙被攜帶到地面。鉆井液的流變性對鉆井工作的影響●對于破碎的不穩(wěn)定井壁,利用較粘稠的泥漿還可以起到較好的粘結護壁作用。絮流液流對井壁有較強的沖蝕作用,容易引起易塌地層垮塌,不利于井壁穩(wěn)定。其原因是絮流時液流質點的運動方向是絮亂的和無規(guī)則的,而且流速高具有較大的動能。因此,在鉆井液循環(huán)時,般應保持在層流狀態(tài),盡量避免出現絮流。對于非牛頓流體,一般采用綜合雷諾數Re來判別流態(tài)。將鉆井液按塑性流體考慮,當Re>2000付為絮流。如果按Re=2000,即可推導出臨界返速的公式。鉆井液的流變性對鉆井工作的影響但是,泥漿的粘稠性大又有不利的方面●使井底碎巖效率降低,這種影響主要表現在鉆頭噴嘴處的絮流流動阻力對鉆速的影響。鉆井液粘度越大,絮流流動阻力越大,從而降低了鉆頭在井底的碎巖效率。增加泥漿循環(huán)的流動阻力;增大對井壁的液壓力激動破壞。井內液柱壓力是指在起下鉆和鉆進過程中,由于鉆柱上下運動、泥漿泵開動等原因,使得井內液柱壓力發(fā)生突然變化(升高或降低),給井內增加一個附加壓力(正值或負值)的現象。流變類型與流變參數4種流型,9個流變參數、牛頓流體(絕對粘度)2、賓漢流體(靜切力、動切力、塑性粘度、表觀粘度)3、冪律流體(流性指數、稠度指數)4、卡森流體(極限高剪粘度、卡森動切力)1、牛頓流體牛頓方程t=7.y式中:τ—單位面積上的內摩擦力,或稱