流變模型的選擇

1、2.4流變方程優(yōu)選固井流體的流變特性最常用賓漢和幕律流變方程來描述。固井流體的流變方程具體用哪個(gè)流變方程來描述應(yīng)該根據(jù)固井流體與兩種流變方程的吻合程度來確定，可用式(2-41)來判別切:尸_0帕0厲）/O7|p0300-0100T/7=0.5+0.03,來描述。則固井流體應(yīng)該用賓漢流變方程來描述，否則需用幕律流變方程47中華人民共和國(guó)石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)注水泥流變性設(shè)計(jì)編寫組注水泥流變性設(shè)計(jì)M.中國(guó)石油天然氣公司，1993：2-19.塞流，線速度小于27m/min,顆粒沿直線做流動(dòng)。(2)塞流與層流過渡的流態(tài)。(3)層流，線速度小于27m/min，雷諾數(shù)Re大于3000,顆粒沿直線流動(dòng)。(4)層

2、流與紊流的過渡流態(tài)。(5)紊流，雷諾數(shù)Re大于3000，顆粒呈環(huán)形渦流流動(dòng)。固井流體流變參數(shù)的確定針對(duì)六速旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)的廣泛應(yīng)用，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)常采用簡(jiǎn)單計(jì)算方法確定固井流體的流變參數(shù)。從數(shù)學(xué)原理上講，流變方程個(gè)有幾個(gè)待定流變參數(shù)，只需有相同數(shù)量的測(cè)量值就可求解。簡(jiǎn)單計(jì)算方法就是利用這個(gè)原理，在有限的六組測(cè)量量中，選擇與流變方程待定流變參數(shù)個(gè)數(shù)相等的、剪切速率比較合理的測(cè)量量組加以利用36。用六速旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測(cè)量固井流體在各個(gè)轉(zhuǎn)速下的值，應(yīng)用公式便可簡(jiǎn)單計(jì)算出各個(gè)流變方程中各流變參數(shù)的值。(1)賓漢流體流變參數(shù)水泥漿：%=0100)5=0.511%)-51lq泥漿與前置液：p=0.001(0600-03

3、00)r0=0.511600-1022-7p(2)冪律流體流變參數(shù)水泥漿：n=2.0921g(oo/loo)=(0.511)/5ir泥漿與前置液：応3.322lg(血訝如JK=(O.51%j/5ir流態(tài)判別方法塞流要求：紊流要求：ReRec或VVC式中：V流速，m/s；Vcpg一塞流臨界流速，m/s；Vc一紊流臨界流速，m/s；Re雷諾數(shù)；Rec臨界雷諾數(shù)。塞流、紊流頂替的臨界流速與排量通過環(huán)空塞流臨界流速公式和環(huán)空紊流臨界流速公式可計(jì)算不同井徑下塞流或紊流的臨界流速48。（1）賓漢流體臨界流速塞流圓管臨界流速：=l.lxl0_2f塞流環(huán)空臨界流速紊流圓管臨界流速=塞流環(huán)空臨界流速紊流圓管臨界

4、流速=5.83x1。,(2Q)紊流環(huán)空臨界流速：（2）冪律流體臨界流速紊流管內(nèi)臨界流速：Vc=0.011250(3470-1370/7)Vc=0.011250(3470-1370/7)K12理3/1+150/iD；ft2n紊流環(huán)空臨界流速：（3）臨界排量通過以下公式可求出不同井徑下的臨界排量式中：Q臨界排量，m3/s；Vc一臨界流速，m/so式（2-13）為固井理論臨界排量計(jì)算公式。由式（2-13）可計(jì)算固井過程中隔離液達(dá)到紊流狀態(tài)的理論臨界排量（1）平均流速計(jì)算圓管：式中：V-流體平均流速，m/s；Q流體流量，m3/sDi圓管內(nèi)直徑，m。環(huán)空：式中：%一井眼直徑，m；De圓管外直徑，m（2）雷諾數(shù)計(jì)算1）塞流與層流圓管：式中：p流體密度，Kg/m3；Re雷諾數(shù)。環(huán)空：（心2）紊流圓管：環(huán)空：(A-%（3）紊流臨界雷諾數(shù)計(jì)算臨界雷諾數(shù)Rec由赫茲數(shù)He和臨界核隙比ac確定。ac是一隱函數(shù)，采用迭代方法和線性處理方法