钻井液静切力与静置时间关系的触变方程

《钻井液静切力与静置时间关系的触变方程》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、学兔兔www.xuetutu.com第27卷第4期钻井液与完井液、／l01．27NO．42010年7月DRILLINGFLUID&COMPLETIONFLUIDJuly2010文章编号：1001．5620(2010)04—0032—03钻井液静切力与静置时间关系的触变方程邓建民，唐洪发，李登前(1．西南石油大学石油_丁程学院，成都；2．中石油川庆钻探公司培训中心，成都；3．中石油川庆钻探公司二r程技术研究院，西安)摘要根据钻井液静切力与静置时间关系的特点，选用了各参数具有明确物理意义的触变方程，并给出了方程中各参数的计算方法。

2、方程计算值与实验测得值的对比结果表明，所选用的触变方程可以较好地描述钻井液静切力与静置时间的关系。关键词钻井液；静切力；静置时间；触变方程中图分类号：TE242．7文献标识码：A目前现场测试钻井液触变性的方法一般是测其从图l和其他研究者所测试的结果[3-4]可以看10S(或1min)与10min的静切力，并用2者的差出，钻井液的静切力随静置时间的变化有如下共同值衡量其触变性的大小，差值越大，触变性越强。特点：①具有一定的初始静切力；②随着静置时间因为只测试了最长时间为10rain的2个时问的切力的增长，钻井液的静切力增加；③静

3、置时间足够长值，所以对于了解静切力的发展过程及较长时间的后静切力趋于恒定。静切力，该测试方法是有局限的Ⅲ。根据钻井液静切力随静置时间发展的特点，选用了三参数的带截距的指数方程作为触变方程，方程中各参数均具有明确的物理意义。同时，根据方程的特点，推导出了方程中各参数的计算方法。方程计算值与实验实测值的对比表明，所选用的触变方程可以较好地描tm’m述钻井液静切力随时问的发展过程，还能预测钻井液静置很长时间后的静切力。图1钻井液静切力随静置时间的变化1室内实验2触变方程按照文献[2]中介绍的实验过程测定了钻井液在不同静置时间下的静切

4、力，结果见图1。图中3关于触变的机理，一种较好的解释是】：触变是取自现场的聚合物钻井液，其它钻井液配方如下。体系中一般都存在空间网架结构，结构被搅散之后1膨润土浆(密度为1．04g／cm)+0．05％XY27再恢复时，只有颗粒的某些部分相互接触时才能彼+0．2％FA367此部分黏结。就是说，结构的恢复需要在颗粒的排2膨润土浆(密度为1．02g／cm)+5％FCLS+列上有一定的几何关系。因此，恢复结构需要时间5％CaO来进行所需的定向作用。第一作者简介：邓建民，教授，1957年生，1982年毕业于原西南石油学院钻井工程专业，获

5、工学学士学位，长期从事油气井固井理论和实验研究以及研究成果的现场应用工作。地址：四川省成都市新都区西南石油大学石油工程学院；邮政编码610500；电话13981827298；E—mail：dengjianmin@163．corn。学兔兔www.xuetutu.com第27卷第4期邓建民等：钻井液静切力与静置时间关系的触变方程33根据上述解释及钻井液静切力随静置时间的变设测试数据中时间点，2的前一时间点为f2．，所对化特点，触变方程应满足如下几点要求：①静置时应的静切力为r；后一时间点为t所对应的静，．3，间为0时，计算值为其初

6、始静切力；②随着时间的切力为，则为：增长，静切力应逐渐增加；③静切力不可能无限大，+(t2--t21)(11)随着时间的逐渐增长，静切力应该趋于某一恒定值；,④方程中各参数应有明确的物理意义；⑤方程中的由此，式(9)变为：各参数便于求解。为此，可以借用描述含蜡原油剪(12)切应力衰减曲线的带截距的指数方程]，该方程及[羞『-在此处方程中各参数的物理意义如下：化简后得：r。。r；(13)=f一(。。一r0)g(1)。。22式中，r为静切力，Pa；r为极限静切力，Pa；ro为此即的计算式。初始静切力，Pa；a为网状结构恢复系数，1

7、／min；将代人式(7)得a的计算式：t为静置时间，min。若有2种钻井液的、值都：—L1n三二三(14)相等，但a值不等；则在t时刻，a值较大者，其t3一o。一3静切力值较大，换言之，a值较大者的网状结构恢将、a代人式(4)可得的计算式：复较快。基于此，称a为钻井液的网状结构恢复系数。0=r一(r。。一f3)(15)。。为了求解上述参数，现要确定3个时间点t、3触变方程中各参数的求解t2、t的值。上述触变方程中，有3个参数需要求解，所以将式(10)变换得：2t2=t3+t(16)必须取3个时问点t、t2、t3所对应测得的3个

8、静切在理论上而言，3个时间点只要满足式(16)，力r。、、来计算。设该3个静切力为：上述参数即可求解。但考虑到计算的准确性，时间点t应取小值；考虑到计算的准确性，时问rl=一(oc—ro)P一“(2)。。点应取较大值。根据实验所测试的数据，取时间r2一一(r。。一To)8⋯(