第二节 基本流型及特点
一、塑性流体
1、流变曲线
a\曲线不过原点在纵轴上有一截距
粘土颗粒间作用力 扩散双电层斥力
水化膜斥力
范德华力
粘土颗粒特点 形状:片状
层面:负电荷(多)
端面:正电荷、负电荷(少)
粘土颗粒的连接方式: 端端连接
端面连接
面面连接
不过远点的原因 由于颗粒间以端端和端面连接,形成网架结构,要使体系流动,就必破坏这种网架结构。
物理意义:反映钻井液在静止时形成网架结构的强弱
b\在低剪切速率范围内,为曲线段
流体开始流动后,存在以下一对矛盾:
结构拆散————结构恢复
在低剪切速率范围内,结构拆散速度大于结构恢复速度
c\在中、高剪切速率范围内,为直线段
结构拆散速度=结构恢复速度
网架结构数量不变
2、宾汉模式
线性方程
塑性粘度
a/物理意义:反映流体在层流下达到动平衡时,固相颗粒之间、固相颗粒与液相之间以及液相内摩擦力的大小
b/影响因素
固相含量越大,固相颗粒数目越多,塑性粘度越大
固相分散度越大,固相颗粒数目越多,塑性粘度越大
加粘土不同,效果不同
液相粘度大,塑性粘度大
温度高,塑性粘度变小
调整方法
升高 加入预水化般土,加增粘剂
降低 使用固控设备,使用化学絮凝剂,加水稀释
动切力
物理意义:钻井液在层流状态下达到动平衡时形成网架
结构的强弱。
影响因素
固相含量越大,网架结构数目越大,动切力越大
固相分散度越大,网架结构数目越大,动切力越大
加入降粘剂,拆散网架结构,动切力减小
加入高分子聚合物,高分子聚合物可参与形成结构,动切增大
电解质的影响 先大后小