现场测试钻井液粘弹性的简易测定法

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现场测试钻井液粘弹性的简易测定法

2023-10-09

   钻井液粘弹性在钻井作业期间颗粒悬浮和井眼净化中的重要作用。但是,传统的测量钻井液粘弹性的方法需要使用先进昂贵的流变仪,而这种方法在目前的现场测试中显然是不可行的。本研究的主要目的是调查现场影响钻井液粘弹性的因素,并开发使用标准现场测试设备来确定钻井液粘弹性的通用模型。

本研究中使用的93种钻井液配方包括现场采集的油基钻井液和水基样品,也有实验室配制的水基和油基,以及其它类型的油基钻井液的样品。这些钻井液的基本流变特性是通过使用漏斗粘度计旋转粘度计完成的。

钻井液的粘弹性指标(是一种量化术语,表示在钻井液结构中引起不可逆变形所需的能量大小)使用了一种研究级的流变仪,采用具有双间隙、几何形状为同心圆筒进行振荡的粘度计测试获得的。使用经验的方法,通过将漏斗粘度计和旋转粘度计的测试结果与引起钻井液弹性结构不可逆变形所需的能量相关联,开发了两个用于量化钻井液粘弹性的非迭代模型(一个用于未加重钻井液,另一个用于加重钻井液)。

未加重和加重粘弹性钻井液的广义模型能够预测钻井液的弹性,平均绝对误差分别为4.67%和5.28%。此外,该模型仅需要标准钻井液测试设备来预测粘弹性,因此具有实用的多功能性。实验结果表明,非水基钻井液的粘弹性与油水比(OWR)成反比,粘土的存在大大削弱了钻井液的弹性,同时增加了其粘度。


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