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流变能力知识

发布时间:2019-02-22 浏览数:73

流变学,主要是研究流体的变形和流动。黏度用于度量阻止流体发生变形的力,剪切力控制着钻井作业中与黏度相关的很多方面。正因如此,钻井液的剪切黏度(或简称“黏度”)作为钻井液的性能,最常用于检测和控制。钻井液在钻屑表面的保持力被认为钻井液黏度的基本功能之一,且为钻井液的润湿性能所致。

高剪切速率下钻井液的黏度增加,钻井液往往在钻屑表面保持更多的钻井液。而使像钻并液振动筛这样的高剪切设备效率降低。相反,低剪切速率下黏度增加的钻井液使像离心机这样的低剪切设备效率降低,这是因为颗拉的沉降速度和分离效率与钻井液的黏度成反比。水或稀释剂能减少高剪切速率粘度和低剪切速率豁度对分离效率的影响。还有,在产生大量钻屑的钻井作业中(如扩眼),关键是要提高钻井液的衍环速度或除低钻讲速度。

其他流变能力也可能影响钻井液在钻屑表面的滞留量和钻屑间的相互作用。一些钻井液不仅典有弹性还具有黏性,这些黏弹性流体表现出一些类固体的特性(弹性)和常规类液体的待性(豁性),在低剪切速率下尤其明显。诸如具有剪切稀释性的黄原胶琴钻井液趋向于黏弹性的,而且像表态分离罐和离心机等低剪切速率分离设备的效率较低。

上述讨论的黏弹性是基于流体的剪切流动,然而,目前正在引起人们关注的是另一种狱弹性是拉伸黏弹性。在高流动速率下,拉伸黏弹性可能是很重要的,包括流体通过钻头和可能大处理量的固控设备时的性能。高分子公表面活性聚合物,如PHPA和2一内烯酰胺基一2一甲丙成酸(AMPS)一丙烯酰共物。这些聚合物用做泥页岩包被剂,可产生高拉伸黏度。这种具有拉伸粘度的特别是新型的钻井液,往往会慢慢地像“做步一样走下”振动筛。细或超细固相的添加剂,如重晶石或膨润土则受其影响最小。