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  参数(塑性粘度1、钻井液流变,切力动,切力静,n,参数与钻井工程有着密切的关系k)的测量与计算钻井液的流变,要性能之一是钻井液重。此因,流变性进行测量和调整在钻井过程中必须对其,井的需要以满足钻。表观粘度、动切力和静切力、流性指数、稠度系数等钻井液的流变参数主要包括塑性粘度、漏斗粘度、。目前现场中广泛使用的测量钻井液流变性的仪器一、旋转粘度计的构造及工作原理旋转粘度计是。、测量装置和支架箱体等五部分组成它由电动机、恒速装置、变速装置。装置合称旋转部分恒速装置和变速。一个能旋转的外筒在旋转部件上固定。、刻度盘和内筒组成测量装置由测量弹簧。体上、扭簧上附有刻度盘内筒通过扭簧固定在机,1所示如图4。华体会体育平台网页注册-网页版

  筒称为转子2、常将外,为悬锤内筒称。定时测,浸没在钻井液中内筒和外筒同时,同心圆筒它们是,mm左右环隙1。一恒速旋转时当外筒以某,里的钻井液旋转它就带动环隙。液的粘滞性由于钻井,的内筒转动一个角度使与扭簧连接在一起。内摩擦定律根据牛顿,钻井液的粘度成正比转动角度的大小与,是于,转变为内筒转角的测量钻井液粘度的测量就。刻度盘上直接读出转角的大小可从,为直读式旋转粘度计所以这种粘度计又称。度计转子的剪切速率与其转速之间的关系转子和悬锤的特定几何结构决定了旋转粘。组合(两者的间隙为1.17mm)按照范氏仪器公司设计的转子、悬锤,in1.703s-1 (41)旋转粘度转子转速与剪切速率的关系为:1r/m计

   (为圆周上的度数3、的刻度盘读数,力(单位为Pa)成正比不考虑单位)与剪切应。3.8710-5时当设计的扭簧系数为,(-2)旋转粘度计有两速型和多速型两种两者之间的关系可表示为:0.511 。rmin这两种固定的转速测量钻井液的剪切应力两速型旋转粘度计用600 rmin和300 ,s-1的剪切速率(由式4-1计算而得)它们分别相当于1022s-1和511。是但,量剪切应力具有一定的局限性仅在以上两个剪切速率下测,环形空间剪切速率范围内的流变性能因为所测得的参数不能反映钻井液在。此因,用多速型旋转粘度计目前国内外已普遍使。常用的多速型粘度计六速粘度计是目前最,和与之相对应的剪切该粘度计的六种转速速

  速率s-.7170.310.225.11为了连续测量各种剪切速率下的剪切应力4、率见表4-1表-1 转速与剪切速率的对应关系转速(r/min)063剪切,至600r/min可连续变速的286型粘度计NL Baroib公司又研制出从1r/min。深井钻井液对于抗高温,高温高压条件下的流变性能常用高温高压流变仪等测定。)表观粘度的测量与计算根据表观粘度的定义二、流变参数的测量与计算直读公式推导 ,703N)(1000)(300N)/N (43)式中N表示转速某一剪切速率下的表现粘度可用下式表示:a/(0.511N/1.,rmin单位为;为N时的刻N表示转速度

  盘读数5、;现粘度a表,asmP。(-3)利用式,下测得的刻度盘读数换算成表观粘度可将任意剪切速率(或转子的转速),转速/rmin-换算系数0.51.01.53.050.0100.0例如常用的六种转速的换算系数见表-2表-2 刻度读数与表观粘度的换算系数,测得刻度盘读数为36在300r/min时,与361.036(mPas)则该剪切速率下的表观粘度等;得刻度盘读数为4.5若在6r/min时测,0225(mPas)在评价钻井液的性能时则该剪切速率下的表现粘度等于4.550.,于比较为了便,明某一剪切速率如果没有特别注,/min时的表观粘度一般是指测定600r,(1即e/

  它流变参数步骤如下:(1)将预先配好的钻井液进行充分搅拌6、2)600 (44)使用旋转粘度计测定表观粘度和其,入量杯中然后倒,的刻度线r/min使液面与粘度计外筒,定后读取数据待刻度盘稳。0、200、100、6和3rmin(3)再将粘度计转速分别设置在30,定后读取数据待刻度盘稳。各流变参数(4)计算。要时必,算成、将转速换算成通过将刻度盘读数换,液的流变曲线绘制出钻井。0r/min和300r/min的刻度盘读数)塑性流体流变参数的测量与计算由测得的60,5)00.511(300p) (46)式中p的单位为mPas可以利用以下公式求得塑性粘度和动切力:p600300 (4,位为Pa0的单。下:如前所述其推导过程如,对应的剪切应力应该在直线0依据宾汉模式塑性粘度是塑性流体流变曲线r/min所,p0,00)0.511(300p)n3.3221g(600/300) (9)K(O.511300)/511n (10因此0600p6000.5116000.511(600300)(1022511)10000.511(23006)

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