四参数流变模式及其在固井水泥浆中的应用-论文.pdf

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1、第41卷第5期石油钻探技术Vo1．4lNO．52013年9月PETROIEUMDRILLINGTECHNIQUESSep．，2013钻井完井doi：10．3969／j．issn．1001—0890．2013．05．015四参数流变模式及其在固井水泥浆中的应用陈绪跃，樊洪海，纪荣艺，李朝玮，王云龙(石油工程教育部重点实验室(中国石油大学(北京))，北京102249)摘要：为了提高固井作业中水泥浆顶替效率的计算精度，提出用四参数流变模式描述固井水泥浆的流变性能。采用回归分析的数学方法得到了宾汉、幂律、卡森、赫一巴及四参数模式的

2、流变参数，然后用残差平方和的均值S来表征各模式与实测值的拟合效果。充分考虑各种力系的平衡关系建立了四参数模式下水泥浆在倾斜偏心环空中顶替钻井液的数学模型。并选择应用于现场的6种适用于复杂井固井的新型水泥浆体系的流变性测量数据进行了验证。四参数流变模式在各水泥浆体系不同剪切速率下的计算值与实测值的残差平方和的均值都小于1．1，一般在0．2左右，最小达到了0．04，其残差平方和均值之和2．81，远小于宾汉、幂律、卡森和赫巴模式。验证结果表明，四参数流变模式在各水泥浆体系不同剪切速率下的计算值与实测值的残差平方和的均值都最小，拟

3、合最为精确，能在全剪切速率范围内精确描述水泥浆的流变性，适用于各种水泥浆体系，其顶替模型适用于各类井型。关键词：水泥浆流变模式流变参数倾斜偏心环空数学模型顶替效率中图分类号：TE256文献标识码：A文章编号：1001—0890(2013)05—0076—06Four-ParameterRheologicalModelandItsApplicationinCementingSlurryChenXuyue，FanHonghai，JiRongyi，LiChaowei，WangYunlong(MOEKeyLaboratoryofP

4、etroleumEngineering，ChinaUniversityofPetroleum(BeiJing)，Beijing，102249，China)Abstract：Inordertoimprovethecalculationaccuracyofslurrydisplacementefficiencyincementingoperation，four-parameterrheologicalmodelwasproposedforexactdescriptionofslurryrheologicalper—forman

5、ce．TheparametersofBingham，Power—law，Carson，H—Bandfour-parameterrheologicalmodelswereobtainedbymathematicalregressionanalysis．Thefittingresultbetweenthecalculatedvaluesofeachmod—elandthemeasuredvaluesiSdescribedbythemeanoftheresidualsumofsquares(S)．Consideringtheba

6、lanceofalltheforces，amathematicalmodelofslurrydisplacingdrillingfluidininclinedeccentricannu—lUSwithfour-parametermodelwasdeveloped．Therheologicalmodelswereverifiedbymeasuredrheologicaldataofsixtypesofcementingslurries．Themeansoftheresidualsumofsquaresbetweenmeasu

7、redval—uesandcalculatedvalues，sixslurrieswithfour—parameterrheologicalmodel，arealllessthan1．1，generallyatabout0．2，andminimumvalueiS0．04．Moreover，theresidualsumofsquaresiS2．81，muchlessthanthatofBingham，Power～law，Carson，H—Bmodels．Theresultsshowedthatthemeanoftheresi

8、dualsumofsquareswithfour—parameterrheologiealmodelforsixkindsofslurriesiSthesmallest。itcanpreciselydescribecementingslurryrheologicalcharacteristicsatth