钻井液剪切稀释性及其相关性研究
2015-08-20郭金爱杨国涛史沛谦杨朝光
精细石油化工进展 2015年5期
郭金爱,赵 静,杨国涛,史沛谦,杨朝光
(1.中原石油工程有限公司钻井工程技术研究院;2.中国石化中原油田分公司采油三厂:河南濮阳 457001)
钻井液的剪切稀释性具有塑形和假塑形流体的表观黏度随着剪切速率的增加而降低的特性,它是优质钻井液必须具备的性能[1-2]。长期以来,业界都习惯用动塑比(YP/PV)和流性指数(n)来表示钻井液的剪切稀释能力,认为动塑比越高、流性指数越小,钻井液的剪切稀释能力就越强[3]。有学者对钻井液剪切稀释性参数相关性进行过研究。王全平[4]用比面积法表征了钻井液的剪切稀释性,认为在相同速梯范围内,τo/ηs,τc/η∞,n具有一致性,都能定量表征钻井液的剪切稀释性,但没有研究与剪切稀释常数(Im)的相关性。江小玲等[5]对剪切稀释性相关性进行了研究,得出幂律流性指数n与YP/PV有较好的相关性,但Im与钻井液的剪切稀释性不能保持一致。笔者对跟踪井的现场数据分析,从剪切稀释性的定义出发对钻井液剪切稀释性参数及其相关性进行了研究。
1 钻井液剪切稀释性指标和其相关性的研究
钻井液剪切稀释性根据钻井液流变模式的不同一般有不同的评价指标;宾汉模式的动塑比(YP/PV);其中PV=θ600- θ300,YP=0.511(θ300-PV);幂律模式的流性指数(n,无因次):n=3.322log;卡森模式的剪切稀释常数(Im,无因次):Im=[1+(100τc/η∞)1/2]2,其中 τc和η∞在不同速梯区间有不同的公式,所以Im也是针对不同速梯范围的。
业内一般用这3种方法表征钻井液的剪切稀释性,通常认为YP/PV越高、Im越高、n越低,钻井液的剪切稀释能力越强。……
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