深井钻井液高温高压流变性研究.pdf

3 巷第 4 埘1 9 9 6 年 1 2月 石 油 钻 井 工 程 深 井钻 井液 高温 高压流 变性研 究 ‘ 戎克生 f 一 ／ t 钻 井 工 艺 研 究 院 J { 西 南 石 油 学 院 钻 井 工 艺 研 究 院 第一 作 者简 介 。 1 9 8 2年毕 于西 南石 油 学r 2 ． ，一 直从 事钻 井技 幕研 完 工作 ， 任 拈 井 工 艺 究 副 院长 摘要 舂 走对 高温 高压 瓶 变． 进 行 了研 究 ． 内容 皂 ． 括 温度 压 力对 钻 井液 氘 变参 数 的影 响 规律 具 有温 度 压 力 的钻 井液 流 变事 故的 t } 算钻井 破 流 变 参 数受 温度 ．压 力影 响后 对 钻井 过理 巾岩 眉 携 带 循 环 压 毛 值 等 工程 问题 的影 响情 况等 ．研 究 裳体 共 6种 ．其 中 5种 为 室 内配 方钻 井 液 ． 1种 曲现场 妥验 井用 钻 井液 ； } 完 最 高温度 为 1 6 0℃ ，最 高压 力 为 9 0 MP a． 通过研 完提 出 j斯 亡 勺 台温 度 ．压 力的 流 变 参 数计 算模 型 ．分斩 了钻 井液 流 变 参 救受温 度 压 力 ， 向后 对岩 堵 携 带 等问 题的 影响 情 况 给 出 了正 确 计 算循 环 压耗 的方 法 ．与此 同时 还建 立 j一 套 ．孚统 完钻 井 漶 高温 高压 流 吏性 的方法 和程 序 ． 主题词 生主连萎曼黾里 堕圭 研究 前 言 rE 2f 一 圉 勺々 深 朴 i 4 1 技术的 迅速发 展，探井钻 荇涟技术 也得 了迅速 挂展 ．近 ’ ． 军拄 新擂 油 日 ] 勘探开 发中浑井 ．中深 井逐渐 增 多，深井钻 井渡技 术研究 成 勾钻 井液 工作者 的重 要课 题 随着井深增 加 钻 井液 承受 的温 度、压 力越来越高 ，要成 功 预测环空 中的摩 擦压 力降 以及 岩屑的 j 返速度 等就 要 求 了解 井下 实 际的流变参数 值， 习惯作法 是测 量钻井 液在 地 面 条件 F的流 动 性能并 片 { 这些地 面 阐 J 量 值来进行 有关工程 计算 。显 然．在地 面条{ 车下所 剥 得 的流变性不 能代表高 温高压 条件下 的钻井流 变性，即不 能代表 钻井 液处于 井下日 寸的实 际流 变性 。隧 之而来的 问题是 能否用 地 面所 测流 变参 敏来 计 算井下循环 压 力损失、 项删 井 下锖 井液 的岩 屑携带 能力等。 因此 ，研 究高温 高压下的钻 井 液流变性 对于深井 钻井 清 工 艺 具 有重 大 的 意 义 。 实 验方 法 1 。 实 验仪 器 本研 究 中采用 C h a n d l e r 公 司的 7 4 0 0型高温高 压流 室仪测量钻 井液 的流 变性 谩仪 器的 最大 作 r f , 力为 I 2 MP a 最高 工作温 度为 2 6 0℃ 测量原理 与一般旋 转牯度 计相 同 ．在 实 验前 对仪 器进行 丁标定， 测量 时为 便于 分析取 了 7种转 速，各转速 及对应 的剪切 速率见 表 1 。 维普资讯 午枵 聚 井拈 井泣 高温 高压 流 生性 研 究 表 1 粘度 计 转速 殛 对应 的尊切 速 率 r J 6 0 0 ；3 0 0 I 2 0 0 J ∞ 0 3 0 J 6 J 3 s ． 1 l 1 0 2 2 I 5 1 1 l 3 4 o 6 l 1 7 o 3 5 1 l1 l 1 0 2 2 l 5 1 1 2 ． 实验象体及材 科 为研究 铺井液在 高温 高压 下 的一般 流变 规律 ，首先对室 内配制的 5 种钻 井 液进行 r研 究，{ 后 1 { - 现场试验 中 实际使用 的钻 井液进行 了研 究 室 内配制 的钻井液配 方见 表 。 表 2室 内钻 井渔配 方 编 呼 方 o 4 ； c t q 3茎 菜 0 O5 ％XY 一 2 7 0 2％F A 一 36 7 2 1 0 4 g ,t c m3 禁 5 ％ F C L S 5 ％Ca O 3 1 0 4 g ／ C l l 3茎 颦 5 ％ P S C一 【 【 5 ％SMC 1 8 ％Na CI 1 0 4 g ／ c m3墨 装 0 3 ％F A 一 3 5 7 3 ％SP NH O 5 ％J T 8 8 8 1 O 4 g ／ c m3量 浆 0 3 ％F A 3 e 7 3 ％ H L 一Ⅱ 3 ％ S P NH 3 ． 实 验温度 、压 力方案 研 究 - l - 选 取了 0 十湿 度 4 0 ℃、 6 0 ℃、 8 0 ℃、 1 0 0 ℃、 1 2 0 ℃ 5个压 力 1 O M a ． j 0 f 、 50 M Pa 、 7 0MPa 、 90 M Pa 。为 了便于分析 和建 立 有关数学模 型 对每 种温度、． 五力组 含都进 行 了流变 性测量。 另外，利于现场钻井 液还进行 了 1 4 0 ℃ 1 G 吐痿 口 驻 温度 、 力对钻 井液流变参 数的影响 毛 l≥挚是i ， 井液税 n 性 E 的 殷映 列钻 井液的携屑 能力 、流动压 洚等均 有影 响 此 处若 l 爰 - 』 对钻 { } 液丧 观粘 度、宾 汉流变参 箍和 幂律流变参 数 的影 响 ， 目的 在 j玩 [ 沼度 、压 盯 流变 多数影 响 的一般 规律 1 ． 温度 、压 力对 裘理秸 度的影 响 j 观话 妻是剪协速率 为 1 0 2 2 s 时的剪 切应 力与剪切速率的 比值 为 ’ 由 ’ 1 表 观 牯 度 ， P a -s t ㈣一 一 粘度计转 速为 6 0 0 r l mi n p , p r 1 0 2 2 s一 ’ 时的剪 切应力 ， Pa 襄 聪粘度 的大小 可 以从 宏 观上反 映钻 井液的 粘稠程度 通过 实验 得 出温度 、压 力对 表 精 室影 ’目的一般 情况 是 0温度增加，表观牯 度降低 ； ⑦压 力增加 ，袁观 牯度增加 0港J 窖、 力 表 粘 度的影 舟取决 于温度 压力各 自对 萁影响的程度 当温度 影响太 j J F 影响时 ．发 牯度 鼬温 度 压 力的增加而 降低 当二眚 的影响相 当时 ，温度 压 力 r 时霜 加 爱 观轴 度 趋 于 不 变 当 然 ． 这 m 变 化 规 律 还 取 决 1 ‘ 温 度 、压 力 的 变 化 范 围。 2 ． 温度 、压 力对宾汉 滚变参 数影响 维普资讯 赤 。 j 石 油 井 三 柱 礁 生室 内 安 ； 盘得 知 温 盥 、 压 力 刊 2 弓牺 廿 藏塑 性 牯 度 和 葫切 力 的 影 响 为 ‘D粒着强度 的增加， 塑性 牯度 总趋势 茹 罚力降低。 随整压 力的增加 ． 动印刀增 加．对 于塑 比粘 度，在温度 较 『 氐时l 约 小 于 4 6 ℃ ．随 力 加焉 增加 当温度升高 时， 随压力增船 塑性 粘度 降低 随温度、压 力增加 ，塑性牯 度 动切 力总 的趋势均是降 低。 舒析其它 浆体 的数据可知，上 述规律普遍存 在，只是 变化 程度有差异 ．这再一 次说明 f浆倬 多种多样 处理 剂 的性 能各不 相同 使得温度 、压 力对 浆体 流变 参数 的影响墁 得狠 复磐 此，仍 如上 文所 谜，对 于某 一特定 浆 障， 必须进行 实验才 能 了解其蔓 ft ． 3 一 温度 、压 力对幂律液 变参敦 的影 响 圈 1、 2分 别为温 度 、压 力同时变化时 对流性 指数 和稠 度系数的影 响情况 0 25 0 7 C 1 5 v 。 5 C 0 川 2 0 x∞ 0 温度 压力对渲性指数的 鸦 图 2 温度、压 身对稠度系数的彭响 基罔 见 ．对 于不 同浆体 温 度、压 力对 r l 、 K 篮的影响规律 各不相 同 影响 的程爱 t r 由寓验 设据 可知 ，强度、压 力单独变化 时对 r l, K 的影 响规律 ，对于不 ；司的 浆 抟 ’ } I 样 溅 度、压 力对 卡森流变参 鼓的璧 二 响 与此垌类协 ． 尊 }以上温 爱、压力对流变参数 的影响情 况的讨论可 见 疆 度、压 力单独或 同时变化对流变参 数值一般均 有影响，对不 同的 浆蒋 影响勰 俸及程 度 不 一样 温 彦增蛹 浆体 的趋势是 变 “ 稀 ”． 、 }特定浆体 应逆 行实验 来到定 温爱 、压 力对锍 宝参 数的影 响情 况 0 台温度 ，压 力的菠变 参数 计算式 。 璃 井 1 的温度 ，压 力均 是 变化 的 当其验 测定 T 隔温度 、压 力 F 糖 井液 奠要 陧能 、 薷要 建立 有 关流 变参 数与温度、 压 力 关 磊 ℃ 以便应用 鳓 l 料学 者龋究 袅 明，f } ； 揖数樽 型匪 归铙 井液流 瓮参敬与温 度、压 南的簧臻 茸蔓 拜征 ≮涮 一 直比较拄 近l 晒 瓒妊面 袁 3、 4 5 矧甍指教转 商 、 r 、 维普资讯 。 兰一 蔓 苎 曼苎 兰兰 襞 漫 齄 与 溢庸 ．珏 ‘ f 的网 归结 粜 ～-- 絮休 号 参钍值 槛 l 1 0 a P a 相对 误差 显 著性 MP a 剥定值 计掉使 l 、 lI ， 4 5 0 3 Fa s 4 2 6 4 00 3 5 j 7 60 ’ C 3 2 3 0 ． 。 a 5 0 3 0 4 c ’ 。 03 4 26 一 0 3 1 0 O 0 1 2 0 2 4 0 1 j 2 0 1 ’ I 7 7 3 0 一 ， O a Pa￡ 0 1 。。 j 0 A 2 0 0 5 4 94 ． P I“ - ⋯ ， 1 rr 1 3一 a 0 I 擢 ． 景善 性 谩孽 ％j t 蔓 诗 笋 t 。 计 罐 Ⅱ ， 】0 9 2 2 7 0 5 3 3 0 5 20 2 ． 。 e 2 3 3 2 C 450 0 4 54 0 ， 1 8 o 0 0 2 6 41 0 3 S C 31 2 g l 1 1 ∞- 2 1 0 C 5 2 S 3 08 0 0 8 4 0 I’ ； 越 亚每 蕴 与温 度压 力魏 剐 结 粜 点 H l _ 。 F a I I 1 0P0 t j j j ij r{ Pa、 定 洫 计 l 值 佰 误 蕾 ． 干 40 2 6 94 27 2 6 70 1 r c- 2 4 0 3 j t f i 、 i 4 60 3 9 2 2 26 2{‘ 1 40 1 02 ． ． n 3 pa 0 5 0 ’ 7 18 1 8 5 e 0 90 。 - 8 7 n 0 1 0 u _ 1 ’r _ e 1 r 7 0 1 7 O0 1 7 O 5 0 56 O 47 _ 0． 0 1 20 0 1 6 22 1 6 O1 0 0 67 0 0 61 。“ R ‘ P B 1 23 4C 1 C 1 4 78 1 4 9 5 ’ 8 5 19 ． 42 一 c 2 9 c 0 0 5 0 【一 1 3 C 一 2 60 2 , 0 1 8 54 1 7 8 8 0 t 21 一 e 1 0 3 F c 80 5 6 21 65 26 1 7 右 3 5 77 ∞- 1 0 6 n∞ O 1 0 0} 0 1 1 2 7‘ 2 1 00 7 0 2 4 88 26． 4 0 2 3 2 07 C～ ’ 4 32 1 20 90 33 45 3 2 2 7 O 05 0 o 61 率研 究 中也采 j _{ j r指数模型．借鉴 Al d e ma x等学者 的研究 结果，对 指数模 型进行简化 采用下列 通式 维普资讯 第3 卷第4期] 9 9 6年 l 2月 石 油 钻 井 工程 。 5 t } B 三 } c A Y ． 2 式中T _ 温度，℃；P ． 压力， MP a A B、 C特定常数 Y 在 温度 T 压 力 P时的流变参 数 Y o - 一常温 常压下 的流 变参 数． 表 中数据 说明， 采用指 数模 型确 实能较 好地描 述流 变参 数 与温度 、压 力 问的关 系，显 著性 水平均较高． 现场钻弗液高温高压流变性分析 针对石南 3井 2 1 6 mm钻头钻进时的钻井液体 系进行了高温高压流变性分析，并利用 所得结果进行了有关工程问题的分析．现场钻井液性能为 井深 4 5 0 0 m ， 密度 1 4 5 0 k g ／ m ， 漏斗粘度 8 0 s， 失水I 泥饼 4 m 1 1 1 mm ， 初切， 终切 7 1 1 7 P a， 古砂量 0 ．4 ％， PH值 8。 粘度计 数据 6 O 0时 7 3格 ， 3 0 0时 5 0格 、中3时 7格 ． 1 ． 滚型爰潦变模式优选 对流型判别仍采用回归分析的方法，备流变模式的回归相关指数值见表 6． 袭 6罔归相美指数 温度 压 力 _c x MP a 4 0 x 6 O 6 0 2 0 8 0 x 5 0 1 0 O x 7 0 1 2 0 x 9 0 1 4 0 x 9 O 1 6 0 9 O 平均 嘉疆植式 D 9 B 。 0 9 8 9 0 9 9 8 0 9 8 0 D 9 8 1 0 9 2 0 9 3 4 9 9 7 1 律模式 OB 9 5 0 ． 9 2 7 0 8 8 8 0 9 3 4 O 9 4 O 0 9 5 3 0 9 6 3 O g 2 8 卡 植式 O 9 7 8 0 9 9 4 0 9 ；3 6 0 9 9 6 9 9 9 ； 0 9 7 1 0 S 8 5 0 0 e 可 见该 钻井液 属卡森 或宾 汉流 型 更趋 于卡森流 型 ．在温 度、压 力相 对较低 的情 况 下， 真i 王 模式 相对 卡森模 式略好 而在较 高温 度压 力下 ， 卡森 模 式精度 比宾 汉模 式较 高， 特别 是在 温度 大于 1 4 0℃ 时， 而幂律模 式 的精度相对较低 ，特别 是在较低 温度 、压 力下 从 应 用观 点出发，采用 宾汉，卡森模式 均可 显 著性水 平均达到 了 0 ． 0 0 5，幂律 模式为 0 ． D 1 ，若 面 的分析 中主要 采用 宾汉模式． 2．温度、压力对渲变参敷的影畴分析 图 3与图 4为温 度，压力对其动切 力塑性粘 度的影响情 况． 由圈可见 温度 对流变参 数的影 响程度 远 大于压力． 温度 增加 ，钻 井液 动切力增加 、塑性粘度 降低 ． 当温度 大于 1 4 0℃时，变化更 快． 压力增大 ，动切力略 有增 加， 而塑性粘度 基本 不变． 由于 温度 的影响 远大于 压力 ， 由前 面的分析可 知 ，对于这 种钻 井液 ，在井 下 温度压 力 面时增加 时，其动切 力将 增加，而 塑性 牯度将 降低 ． 后面的计 算结果可证 实这 一点． 根据实验 数据，按 照前述 方法可建立含 温度 、压 力的流 变参 数 方程如下 f [ 2 ． 7 8 2 - 0 “． 0 7 6 9 0 8 J r 、， 卜 3 s t 0 p 9 4 5 p ／ o o 0 5 4 1 P 】 f 4 、 二者统 计检验 的 F值 分别为 5 8和 3 9，显 著性 水平均 为 0 ． 0 1．这再 一次说 明，指数模 维普资讯 6 许树谋深井钻井泣 高温高压漉变性研究 型是可用 的． 扭 崖 c 田 3 温度、压力对动切 力的影响 0o 25 ’ 0O e 邑 挥0 ． 0 1 5 姐 霸 压 力e P a 】 1 0 3 0 ∞ 7 0 9 D ＼ ＼ ， ’ x ． T 【 ， ∞ mo ＼ ． 州 ∞ c 、 4 0 ， O 1 0 0 l 3 0 1 6 0 ■ 崖 ‘ 田4 温蠢 压 力对 窭性牯度 的髟响 3．高温高压泣变性规律的实际应用 以前研究人 员研究钻井液的高温高压流变性时，只分析了温度、压力对流变参数的影 响规律 ．而没 有进一 步分析 流变参 数 受温度 、压力影响改 变 后是 否 会对 钻井 过程 中的有关 问题 如携屑同题 造成影响．本研究结合现场钻井液实剖对此问题进行了有关探讨，与此同 时， 也给 出现场应用 的有关计算 方法 与步骤 ． ‘1温度 、压 力对 钻井 液携屑 能 力的影 响 钻井液的携屑能力可用岩屑输送比描述，其定义表达式如下 t - V 5 式 中 F t 岩 屑输送 比，无因次；v ’ 钻井液环空返速． m ／ s； v | 岩 屑颗粒在钻井液中的滑落速度， m l s． F t 值为小于 1的正数 越接近 1携屑能力越好，其值越低则携屑能力越差． F l 值也间 接表 示 了环空 中的岩 屑浓度 ．其 值低 ，环空 中岩屑 浓度 就大 ，这将 使 循 环压 力 、机械钻速 降低 ． 上式 中颗粒 滑 落速 度按 Ch i e n关 系式计 算． 当颗粒富诺数 小 于 1 0 0时 s 。3 [雁 一 ] 当颗 粒雷诺数大 于 1 O 0时 m s 照 颗粒 雷诺数计算 式为 Re ； ． d ．．s．V．sP m 8 式中p为颗粒滑落视牯度，计算式如下 6 8 维普资讯 第 3 棼篇 4 期 五 油 诂 井 工 程 0 ．12 3 譬 g 以上 备式 中再关 爹数 含义如下 I x - 一 颓粒 滑落视粘度 P a 0； R 一颗 粒雷诺 数 无 困次 d 。 一 岩屑颗粒平 均直径 m p 岩 屑颗 粒密度 ， k g l m p 钻 井液 密度 k g l m ． 在进行汁算时，先计算环空不同井深处的钻井液循环温度，然后由式 3 、 4 计算不同 井深处钻井液的动切力及塑性牯度，再由式 9 计算颗粒滑落枧牯度 然后由式 6 ～ 【 8 计算 滑 落速度， 最后由式 5 计 算岩屑辕送 比． 为 简化 计算过程 ，将环空 分为 9段计尊．并 假设钻 井液返速 沿井深 不变 压 力近似按 静 涟柱压力计算环 空各段取每段 中点井深为计算井深 ．计 算中各 有关参 数如 井深 4 5 0 0 m ，钻井液密 度 1 4 5 0 k g ／ m ，地表 温度 取 2 7 c，平 均地温梯 度取 0 0 2 7℃ ， m ， 环空返速为 0 8 ml s 现场钻 进 时排量为 D _ 0 2 4 m t s，操限 段井径 接平均 8 ％扩大 宰计篦 ． 不考虑 上层套 管内径与裸 限井 径的差 别 ，岩稻颗 粒直径取 0 0 0 6 3 5 m ，密度取 2 6 0 0 k g l m ． 计 算 结 果 见采 7． 亵 7现场钻井液岩届输送比随搀深变} 匕 情况 ； 吐 C 一 j ∞ ～ ’ 7 ． 0 0一 1 5 0 0 2 1 0 0 25 00 30 00 3 5 00 4 m 0 0 0 ∞ 5 00 2 0 00 25 0 0 3 ,9 00 3 5 1 0 40 0 0 45 u1 ； ’ 3 0 66 1 7 r 噶 24 S 7 3；9 3 9 明 4 S 1 8 53 2 9 i I I T 【 1 5 9 e 0 1 1 O 1 1 2 O - 1 28 8 1 33 6 1“7 1 31 9 1 74’ 。 P a1 I 6 31 1 6 66 I 7 04 1 7 “ 1 85 1 8 2 7 1 8 6 9 1 0 1 O 1 g 40 l ls f j s u2 0 3 0 O1 08 0 01 93 0 01 8 6 0 01 8 3 0 0’ 73 O 01 74 C G1 0 01 ￡￡ e { j 2 43 3 43 5 {3 6 4 3 0 4 ,3 g 4 3 9 43日 V l m培 1 i 71 0 1 71 0 1 71 0 1 7 0 ’ 71 O 1 71 O 1 7 2 O 1 2 O 71 l- 1 0 7 8 ￡ O 7 8 6 0 8 6 O 8 6 0 7 8 6 O 7 8 6 O 7 8 6 0 7 8 R 7 8 e u 毫 由数据可 见，对于 这种钻井 涟．尽管鼬着 井深的增加 ， 温度 总趋势 、 加 ， 执 堕流变参数发生较大变化 相对井 口段T 。 增加 1 9 ％，1“1 。 降低 1 8 ％ ，但岩屑输造 比汝有 发生变化。 表 8为室 内配 方的 5种 钻井液 随温度压 力变化 岩屑输送 比的变化情 况 { 十算时 、 按实剥，茸庆有关参数同上例 ． 表 8 室内配 方钻搀液岩屑输送比随温度压 力变化的情况 温度 压力 r e MP a 4 0 x 1 O 6 0 x 3 0 8 0 5 O 1 O 0 v C 1 2 O x 9 0 1号 钻 井 液 0 7 8 1 O 7 a { l O 7 7 9 0 7 7 3 0， 6 8 2号 钻 井 液 O 7 8 7 O 7 拍 0 7 8 2 0 7 8 0 0 7 8 0 3号 钻 井液 0 7 8 3 0 7 7 7 O 7 6 5 O 7 6 5 O 7 6 3 4哥 钻 井 渍 0 8 0j 0 7 3 3 0 7 9 1 0 7 8 3 0 7 8 1 5 钻 井 蔽 0 8 O 1 O 7 8 ， 0 7 7 9 0 7 7 8 0 7 8 0 表 中数据说 明，在很大 的温 度、 压力变化范围 肉， 各种 钻井 液 的岩 屑输送 比的壹化 均 维普资讯 8 许 树谦 深 井钻 井 液 高温 高压 流 变性 研 究 相 当小 ． 2温度、压力对钻头喷嘴粘度 的影响 研究表明，钻头喷嘴粘度对机械钻速有十分明显的影响．粘度低钻速相应较高．众所 周知．钻头喷 嘴处剪切速 率是很高的．实验表明．用常规牯度计所 测的卡森 粘度代表喷嘴 处高剪牯度，精度很高，相对误差基本在 1 0 ％以内．因此，可通过分析卡森牯度髓井眼加 深而变化的情况来分析钻头喷嘴粘度对机械钻速的影响． 袭 9是 当井深不 同时的卡森牯度变化情况．计算时有关已知参数及压力、温度的方法 同上．牯度值据实 测数 据插值 求得 ． 襄 9 宥鬻度时卡裹估度熏 忆情况 井槔 们 2 5 0 0 3 0 0 0 3 5 0 0 4 o o 0 4 5 0 0 r P{ MP a 3 55 3 4 2 ． 6 3 4 9 7 4 5 68 4 6 39 5 T c C 髓 ． O 8 0 ． 2 9 29 1 0 6 ． 0 1 1 9 4 ∞ P a s 0 ． 0 0 4 0 0 ． 0 0 3 2 0 ． 0 0 3 1 00 o 2 8 O _蚴5 从表 9中数据可见，对于这种现场钻井液．随着井眼的加深，其卡森粘度逐渐降低． 因此，从这个角度出发，不会对机械钻速造成不 良影响． 3温度、压力对摩阻压降的影响 循环摩阻压降在钻井过程 中有很重要的作用．钻井水力参数优化、机械钻速、井内波 动压力等均 与其 有关， 此处 只 实例计算 了环 空压降 ． 计算 的方法．及步骤 类似于 。 携屑 ”小节 ．有关参数及假设 也 与其 相 同，且不 考虑湿度 、 压力对钻 井液体 积的 量 ； 响而 产生密 度 变化 ． 由于只 作压降值 的相对 比较， 因此 不考 虑钻杆 与钻铤太小的差别 均 当 ． 章 干 处理 中1 2 7 mm 钻杆 ．另外， 由于压力对流变参数的影响较 小， 因此也不考虑 由于摩 阻压 降使环 空压力 增加 而导致 的参 数 变化 ， 均取 静液柱 压 力作 为 流 变参 数计算的参考 压 力． 此处仍采用宾汉模式，除流变参数按本研究中式 3 、 4 计算外，其它有关水力参数的 计算 方法 及计算式参 见原 能源 部标准 ，计算 结果见 表 1 0． 若按地 面流变参数 回归 计算环空压 降，可得 有关参数 如下 t 1 6． ． 5 Pa ． n O 、 0 2 05Pa ．S ． R 427 ． 从而 可得总摩 阻压 降为 4 ． 4 2 MPa． 对 比可得相对误 差 为 8 5 ％， 绝对差值 为 。 _ 4 1 MP a． 在以上利用地面所测流变参数计算压降时，流变参数还是采用回归方法求得的．若按 照常规公式计算流变参数．则所计算的流变参数值与真实值还会存在一定差距，有时差剐 还较 大．若用这种 公式 计算的流 变参 值预 谰环 空压 降，会导致压 降计算 误差 的进一步 增大 ， 这在施行近平衡钻井时尤其值得注意．如接地面所测数据计算， 可得结果如下 1 3． 8 0Pa ． T 1 0 ． 0 23 Pa ．S ． Re 4 8 9 ． 从而 可得总 摩阻 压降为 3 、 8 6 MP a，其误差 接近 1 MP a，相对误差 达到 了 2 0 ％．这还是 未计算钻柱内压降的结果，若计算总的摩阻压降，则绝对误差特更大，这会给水力参数的 优选带来影响．我们曾对室 内配方钻井液进行过计算．结论相同． 因此，在现场应用中， 在进行与循环压耗有关的工程 设计及施工中，应考虑温度、压力对钻井液性能的影响．其 维普资讯 第3 格 第4 辑 ； 年J 2 月 石油钻 井工租 9 计算 可按 本研 究 中的 方法进 行． 1 压 力 温 度 动 韧 力 塑 性 牯 度 雷 诺 齄 摩 阻 压 降 M P a c℃ tP ． cPa s 无 园 谯 {M Pa O -30 0 21 3 7 B2 1 6 2 5 _． 且 0 2 O 4。 4 2 5 0 3 0 ． ● ￡ 6 87 9 1 6 45 0． 02 01 42 0 O 3 0 0o 0 1 0 6 6 96 ． 9 1 6 6 6 0 01 98 41 6 0 3 o - 1 2 0 0 1 4 92 1 0 ． 51 1 6 89 0 ． 019 5 411 0 31 1 5 0 O 1 g 1 8 1 1 2． 5 1 71 2 0 ． 01 9 2 枷 O31 - 1 80 0 2 3． 45 1 1 9． 0 1 7 36 0 ． 018 9 401 0 31 -21 O0 27 7’ 1 ． 4 1 7 ． 6 0 0 01 8 6 3 96 O 3 2 -24 0 0 31 ． 97 ’ 28 ． 8 1 7 8 5 0 ． 01 8 3 3 92 0 ． 3 2 七7 o o 3 6 ． 2 4 1 3 2 ． 1 1 8 ． 1 O O 0 1 8 o 3 8 7 ～ 3 3 * -3Q C C ． 40 50 1 3 4 1 1 8 ， 3 5 0 0 17 7 3 82 0 3 3 3 3 0 44 7 6 1 3 4 B 1 8． 6 0 0 01 7 4 37 8 0 ． 3 3 4 -3 6 0 0 49 0 2 1 3 4 1 1 B． B 5 0 01 7 2 3 73 0． 3 4 - 3 。 o 0 53 29 1 31 0 1 01 口 0 01 6 9 3 69 0． 3 4 4 2 00 5 7 5 5 1 281 19 3 4 001 6 7 36 5 0 ， 34 - 45 00 6 1 81 1 227 伯 5 6 0 01 6 6 3 61 O ． 35 总摩阻压降4 8 3 MP a 结 论 1 ．对于不同的钻井洚，温度 、压力对漉变参数的影响规律各不相同．西此．在实际应 用 中 对于所 使用 的特定钻 井液都 应 进 行高温、 高压流 变性 测量 ， 以掌握 温度、压 力对 其 演变参 数的影 响拽律． 2 对于研 究中的 5种 室 内配 方钻 井液，在研究 范围 内的温度 、压力 变化 对携屑能力 和 喷嘴 拈度基本上 没有不 良影 响． 对 于研 究 中的现场钻井 液 温度 、 压力 变化对 携屑能 力和 喷嘴牯度也没 有不 息影 响． 3 ．在进行与循环压耗 有关 的工程设 计及施 工中．应考 虑温度 、压 力对 钻井液流 变性 能 的影 响，其计算 可按 奉研 究 中的方法 进行 ． 4．本研究中提出的循环温度计算式精度较高，且便于现场应用． 5 ． 对于不同的钻井液．应进行 流变模式的优选，宜采用数理统计的方法进行模式优选 和流 变参 致计 算． 6．采用指致模型可较好地描述钻井液流变参数隧温度 压力的变化情况，且适合现场 应用． 责任氅辑田技山 维普资讯