��ţ��Һ������ģʽ���о�

对国内外常用的几种流变模式进行了分析和评价，指出了它们的特点和不足之处。在总结和归纳的基础上，提出了一个带静切应力的三参数多项幂律模式（简称Ｌ—Ｍ模式）。研究还从该模式的本构方程出发，推导出流变参数及有关水力参数计算式，并应用大量的泥浆及水泥浆试验资料和计算数据，对比和分析了各流变模式的适应范围及精确程度，进而证明了Ｌ—Ｍ、Ｈ—Ｂ流变模式具有适应范围广、准确性高的特点。     

井底模式与钻头结构关系

论述了钻井过程中钻头结构、钻井参数和岩石性质对井底模式的影响。通过对井底模式的研究，得出了可用反映宏观曲面的６个勒让得系数和模糊代表微观曲面的７个钻井参数来描述井底模式特征的结论。利用Ｆｕｚｚｙ聚类方法进行的分析表明，井底模式表征参数与钻头结构密切相关。按文中建立的机械钻速、牙轮转速比等参数预测计算式进行计算的结果与实验结果基本一致。     

PDC钻头的"低转速-高钻压"钻井参数模式及应用

分析PDC钻头的特性及其机械钻速与钻压和转速间的关系，认为钻压和转速有最佳参数组合；选择的使用参数，既要有利于保护钻头又要提高机械钻速，且在其推荐参数范围内。在钻头清洗和冷却充分的情况下，PDC钻头的工作参数范围应该是一个连续区间，并且．随着转速的增大，允许施加的最大钻压变小。PDC钻头的钻井参数模式除“高转速-低钻压”模式外，还有“低转速-高钻压”和“中转速-中钻压”模式。“低转速-高钻压”模式主要适用于钻进中硬到硬地层：在毛坝1井中，成功应用了PDC钻头的“低转速-高钻压”钻井参数模式．其效果优于相邻井段复合钻进的效果。     

高温高压下水泥浆的流变性及其模式

水泥浆特别是掺有外加剂的水泥浆体系在高温高压下的流变行为，不完全遵循二参数的宾汉模式和幂律模式，而遵循更复杂的三参致赫切尔－巴克莱模式。本文分析了水泥浆的结构，利用美国坎德尔公司的７４００型高温高压流变仪，使用相应的数学处理技术，提出了基于赫切尔－巴克莱模式计算水泥浆高温高压下流变参数的方法。     

钻井液流变模式比较与优选

选用不同的流变模式对钻井水力参数的计算影响很大。文中对石油钻井中常用的钻井液３种流变模式：幂律模式、宾汉模式和带屈服值的幂律模式进行了实验对比，使用油基钻井液、水基钻井液和新型ＭＭＨ钻井液，运用３种不同模式分别预测了剪切应力与环空压降大小，并与实测值作了对比。结果表明：在实验用的６种钻井液中，带屈服值的幂律模式更能准确地预测环空剪切应力和层流压降。并给出了求解带屈服值的幂律模式的流变参数计算步骤。     

钻井参数优选新方法

目前常用的钻速模式把地层因素的影响作为一个“口袋”系数．因此这些方程的应用只能局限于邻井或同一地区相似的地质备件，缺乏通用性，给钻井参数的定量优选带来很大困难。而岩石可钻性是表征岩石破碎难易程度的一个力学参数，是地层因素的综合体现，是影响钻速的最重要因素。以大庆油田部分区块地质夸件及大量室内试验为基础，建立了基于岩石可钻性表示的钻速模式和钻井参数优选的目标函数，应用实例表明，该模式参数获取方便，通用性强，为实现特定区域油田钻井参数的优选提供了一种新方法。     

聚合物溶液流变模式研究

本对聚合物溶液进行了大量的流变性测试，应用四参数Ｍｅｔｅｒ模式和Ｃｒｏｓｓ模式对实验数据进行拟合处理，进而确定了模式中有关参量的物理意义，并定量地描述了这些参量的变化规律。     

压裂水平井的多模式裂缝网络试井模型及参数评价——以吉木萨尔页岩油为例

大型压裂技术是高效开发页岩油的重要手段之一，经过大型压裂后井筒周围会形成复杂裂缝网络，压后裂缝参数反演是压裂效果评价和开发参数优化的关键，但目前的渗流和试井模型难以满足页岩油复杂缝网反演的需求。为此，研究了页岩油压裂水平井复杂缝网的表征问题，建立了页岩油多模式裂缝网络半解析试井模型，包括体积压裂模型、压裂复合模型及离散缝网模型，利用点源方法、半解析方法和拉普拉斯变换等求解了多模式裂缝网络半解析试井模型，并开展了数值验证，划分了流动阶段，分析了流动段特征。在建立的多模式裂缝网络半解析试井模型基础上，对试井特征曲线进行了敏感性分析，并建立了试井曲线拟合方法，辅以生产历史拟合法，初步形成了基于试井理论的页岩油多模式裂缝网络参数评价思路。采用建立的缝网参数评价方法对吉木萨尔页岩油压裂水平井JA井与JB井进行分析，评价了裂缝网络参数，包括缝网几何形态、主次裂缝半长、主次裂缝导流能力、裂缝闭合前存储系数、裂缝闭合后存储系数和裂缝闭合时间等，并通过实例应用证明了复杂缝网参数评价方法的可靠性和实用性。     

赫-巴流体钻头水力参数优化程序设计方法

循环压耗的准确计算是钻头水力参数优化程序设计的基础。在给出用赫-巴流体准确求解循环压耗的基础上，以最大钻头水功率或最大冲击力的工作方式为依据设计出最优的水力路线，以此来优选钻井水力参数和最优喷嘴尺寸。最后通过计算实例和编制的程序对宾汉模式、幂律模式和赫-巴模式进行了分析对比，指出采用赫-巴流体模式进行计算准确度高，完全能满足钻井工程设计要求。     

׼ȷ�ⶨL��M����ģʽ���������

Ｌ—Ｍ流变模式是一个三参数流变模式，它能较好地反映钻井液、水泥浆及高分子溶液等非牛顿液体的流变性能〔１〕，并具有适应范围广、精度高的特点。文中对Ｌ—Ｍ液体流变参数的计算方法进行了分析，指出使用旋转粘度计测量该液体的有关参量和应用牛顿液体剪切速率计算其流变参数时，所存在的问题和引起的误差。文中根据Ｌ—Ｍ液体的本构方程，推导出该液体在旋转粘度计中作周向运动的规律及剪切速率的计算公式，找出了Ｌ—Ｍ液体剪切速率与牛顿液体剪切速率及流变参数的关系，并提出了一套准确计算Ｌ—Ｍ液体流变参数的方法。     

Robertson—Stirr流体管流与环流轴向流动规律研究

ＲＳ模式是近年来提出的高精度流变模式，但由于缺乏与之相配套的钻井水力学方面的计算模式，影响了该模式的推广应用。文中从ＲＳ流体的本构方程出发，理论上推导出ＲＳ流体在钻柱内和同心环空中作轴向层流动时的流速，流量，压耗及流核尺寸的大小，对模式的验证结果，表文推导的模式可用于预测钻柱内和环空中水力参数的大小。     

聚合物驱抽汲参数优化设计方法及应用

室内实验表明，聚合物溶液的流变性符合幂律模式，考虑到采出液的非牛顿特性，提出了聚合物驱抽油井汲参数优化设计方法，该方法利用模糊数学综合决策理论对各个参数进行综合评价，全面地反映了各种因素对抽汲参数优化设计的影响程度，从而给出抽汲参数的最佳设计方案。现场应用表明，该方法理论正确，具有推广应用前景。     

新型管道流变仪在压裂液性能评价方面的应用

文中给出了适宜油田需要的管道流变参数计算方法和模式，并用非牛顿假塑性幂律模型计算压裂液的流变参数和视粘度。另外，通过对管道流变仪一些关键参数的设置与修正，将实测值溯源到标准值上，提高了该仪器数据采集质量与软件处理技术能力。管道流变仪检测流变参数是一种行之有效的方法，它同现有的同心圆柱式旋转流变仪相比，检测方法更符合现场压裂施工过程，解决了现有流变仪检测高粘液体时的“爬杆现象”和“代表性不足”等检测弊端，具有使用和推广价值。     

化石燃料的非线性可变角扫描荧光特征光谱

在三维荧光光谱研究的基础上，采用化石资料非线性可变角扫描荧光特征光谱技术，列出了各类化石燃料（煤、石油、天然气）的荧光图谱模式，并赋予量值化指标，划分了各类化石燃料的参数范围，这些模式和指标反映了各环芳烃的荧光性质，并突出了利于鉴别各种样品的关键峰位。     

球形单牙轮钻头井底凿岩轨迹

针对球形单牙轮钻头的结构和运动特点，建立复合圆柱坐标系统，并完整地给出这种钻头的几何学和运动学基本方程。在此基础上以模形齿为对象研究了单牙轮钻头井底凿岩轨迹的形成，并建立了井底轨迹图仿真软件。应用仿真软件得出钻头不同的几何参数、运动参数及不同齿面结构凿岩的井底轨迹图。通过与一只实际钻头凿岩模式相比，所得理论井底轨迹图与实际钻头凿岩井底模式非常吻合。     

赫谢尔－巴尔克莱液体直井稳态波动压力计算模式

赫谢尔－巴尔克莱（Ｈｅｒｓｃｈｅｌ—Ｂｕｌｋｌｅｙ）流变模式是一个三参数模式，因其精度较高，近几年国内多用其描述钻井液的流变性。不过，与该模式相应的有关钻井水力学方面计算模式并不完善，影响了该模式的推广使用。本文以该模式为基础，从理论上推导并建立了直井起下钻或下套管过程中稳定层流条件下钻井液粘性产生的波动压力计算模式──—赫谢尔－巴尔克莱液体稳态波压模式。给出了有关计算公式和图表。本文为更准确地计算起下钻或下套管等钻井作业过程中井内产生的波动压力提供了理论依据。     

赫谢尔－巴尔克莱液体直井稳态波动压力计算模式

赫谢尔－巴尔克莱（Ｈｅｒｓｃｈｅｌ—Ｂｕｌｋｌｅｙ）流变模式是一个三参数模式，因其精度较高，近几年国内多用其描述钻井液的流变性。不过，与该模式相应的有关钻井水力学方面计算模式并不完善，影响了该模式的推广使用。本文以该模式为基础，从理论上推导并建立了直井起下钻或下套管过程中稳定层流条件下钻井液粘性产生的波动压力计算模式──—赫谢尔－巴尔克莱液体稳态波压模式。给出了有关计算公式和图表。本文为更准确地计算起下钻或下套管等钻井作业过程中井内产生的波动压力提供了理论依据。     

基于模拟退火算法的非线性钻井液流变模式的参数优化

使用最小二乘法的思想构造非线性钻井液流变模式(幂律模式、卡森模式、赫-巴模式、罗伯特逊-斯蒂夫模式、斯可欧模式)参数优化的目标函数,分析了模拟退火算法在参数优化中的可靠性,并根据模拟退火的基本思路,使用MATLAB语言编程实现流变模式参数的优化.结果表明,在幂律模式、卡森模式、赫-巴模式等非线性流变模式的参数优化中,模拟退火算法有着较好的适用性.     

基于最小二乘估计算法的钻井液流变模式参数优化

借鉴最小二乘估计的优化思想,推导了流变模式(宾汉流变模式、幂律流变模式和赫-巴流变模式)的参数求解方法,并使用了拟牛顿算法求解,该方法避免了因转化成线性模型过程中的统计误差;根据SSE、RMSE和R2,评价了流变参数拟合效果。对实际流变数据进行拟合,结果表明,该方法拟合精度高,效果好,可应用于钻井液流变参数确定、流变模式优选及钻井液性能调整。     

波导测量方法及其可行性研究

对于电磁波的传播而言，油井套管相当于大口径的圆波导，为了准确测量油井的持水率参数，作者研究发明了波导测量方法，波导法是井下利用发射天线激励一定模式和一定频率的电磁波，利用接收天线检测出导波的衰减和相移，从而根据水与油，气的电特性差异测量持水参数，通过数值模拟研究了该方法的可行性，并用物理模拟实验结果考察了该方法的探测特性和可靠性。