1、注水泥流变学设计原理与方法西南石油学院学院石油工程学院 徐璧华流变学与固井的关系l 注水泥时井口压力是否会过大；l 排量应控制到多大才能保证井下不漏；l 排量应控制到多大才能保证井下不窜；l 哪种情况下使用大排量或是小排量顶替才能提高顶替效率；关键：关键：l 确定流体流动时的流动状态确定流体流动时的流动状态l 确定流体流动时的流动阻力确定流体流动时的流动阻力主要内容l 流体的特点与类型 基本概念l 流变测量l 流变模式与流变参数计算l 在管内或环空的流动规律l 流动计算方法与步骤l 在固井中影响流变计算的因素-温度、间隙等对计算的影响1、基本概念l 流体流动的特点VxV特点：流动时分层流动、各
2、层的速度不一样特点：流动时分层流动、各层的速度不一样原因：流体内部存在内摩擦力原因：流体内部存在内摩擦力1、基本概念l 流体流动的特点1、基本概念l 流体流动的基本概念： 剪切速率VxVVxdVdx 速度梯度或剪切速率速度梯度或剪切速率定义：垂直流速方向上的单位距离流速的变化量。定义：垂直流速方向上的单位距离流速的变化量。单位：单位： S-1如果：各位置剪切如果：各位置剪切速率相同，则出现速率相同，则出现情况情况 。1、基本概念l 流体流动的基本概念： 剪切速率剪切速率分布情况：剪切速率分布情况： 沉砂池：沉砂池： 10 20 S-1 钻杆环空：钻杆环空： 60 100 S-1 钻铤环空：钻铤
3、环空： 160 300 S-1 钻杆内：钻杆内： 250 500 S-1 钻铤内：钻铤内： 700-1400 S-1 常规套管环空：常规套管环空： 160 500 S-1 小间隙套管环空：小间隙套管环空： 500 1200 S-11、基本概念l 流体流动的基本概念： 剪切应力FVF： 反映流体内摩擦力的大小反映流体内摩擦力的大小 V VF S F= SX X 称为粘度或粘滞系数称为粘度或粘滞系数定义：单位面积上内摩擦力的大小即为剪切应力；记为：定义：单位面积上内摩擦力的大小即为剪切应力；记为： 单位：单位： 10达因达因 /厘米厘米 2 =1帕帕 （ Pa ） =1000(mPa)1、基本概念l 流体流动的基本概念： 流变曲线剪切应力剪切速率1、基本概念l 流体流动的基本概念： 视 粘度V V F/S F S F= S =X X V/X 定义：单位剪切速率（速度梯度）下的剪切应力；定义：单位剪切速率（速度梯度）下的剪切应力；单位：单位： 10达因达因 .秒秒 /厘米厘米 2=1帕秒帕秒 （ Pa.S） =1000（ mPa.S）粘度是流体本身固有的特性，对于水、汽油等流体，粘度是流体本身固有的特性，对于水、汽油等流体，其粘度是不随流速、流道以及速度梯度变化的。其粘度是不随流速、流道以及速度梯度变化的。这一规律称为：这一规律称为： 牛顿内摩擦定律牛顿内摩擦定律
