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。     

卡森模式流变参数非线性估计的改进算法

通常对卡森模式流变参数进行非线性估计的求解过程相当复杂,针对这一问题,提出了一种基于非线性回归的改进算法。该算法不仅将流变参数估计转化为求一元函数的最小值问题,而且还给出了目标函数搜索区间上界和下界的确定方法。通过大量实测数据对一元目标函数进行计算的结果显示,其为搜索区间上的单峰函数,可采用二分法、黄金分割法及Fibonacci法等一维搜索法求解。改进算法计算稳定,无须设初始值,收敛速度快,且易于计算机编程。经实例计算验证,该算法所得的流变参数是基于最小二乘意义下的最优估计。     

四参数模式流变参数准确计算方法及其应用

通常根据牛顿流体所得剪切速率计算非牛顿流体流变参数,计算结果存在误差,不利于准确描述钻井液流变性及提高水力计算精度,因此需要修正其剪切速率。根据四参数流变模式本构方程,运用幂级数展开理论推导,得出了流体在水平旋转运动中的流变规律及剪切速率表达式。编制了流变参数计算程序,根据剪切速率计算式迭代修正剪切速率,再利用修正的剪切速率回归计算流变参数。应用不同类型钻井液数据及一组水力实测数据对文中计算方法进行了流变分析及水力计算评价。结果表明：未修正的剪切速率误差较大,修正剪切速率后所得流变参数能够更好地描述钻井液流变性;运用剪切速率修正后所得流变参数进行水力计算,压降计算精度提高0.5 MPa,井底附加循环当量密度（ECD）与实测数据吻合更好,表明该方法具有一定的理论与应用价值。     

非牛顿液体环空螺旋流的精确解

非牛顿液体环空螺旋流的水力计算在石油钻井中具有重要意义.理论分析指出螺旋流可由3个特征参数a、b和c完全描述,这些参数的大小由环空螺旋流的轴向平均速度V_cp、环空内圆旋转角速度ω₁和液体的流变常数决定;从液体流动的运动方程式和具有4个流变常数的本构方程式出发,引入应力函数的概念后导出了求解特征参数的新方法.该法实际上给出了石油工业中常见的宾汉液体、幂律液体、卡森液体、修正幂律液体及罗伯逊液体的环空流和螺旋流水力计算的统一程序,数值计算显示了新方法的优越性.     

聚1-丁烯的微观结构对其毛细管流变行为的影响

利用毛细管流变仪研究了不同等规度的聚1-丁烯(PB-1)流体的高速挤出流变行为,分析了剪切速率、温度和等规度对PB-1流体流变行为的影响。实验结果表明,在实验剪切速率范围内,PB-1流体的流变行为遵守幂律方程,为典型的非牛顿型流体;剪切黏度随剪切速率的增大而减小,呈典型的"剪切变稀"行为;黏流活化能随剪切速率的增大而减小。在相同的剪切速率下,黏流活化能随等规度的增大而增大。在相同的温度下,熔体弹性随剪切速率的增大而增大,随等规度的增大而减小。升高温度能有效降低熔体的黏弹性,有利于PB-1流体的稳定挤出。     

气体—非牛顿液体在水平和垂直管中两相流动的持液率

对气体—非牛顿(拟塑性)液体在水平和垂直管中两相流动的持液率进行了实验研究。建立了段塞流持液率的计算公式,其精度令人满意。     

潜孔钻头结构参数与井底流场关系研究

在勘探钻井过程中，QF-Ⅱ型潜孔钻头井底流场分布不合理，存在排屑能力差，对井壁冲蚀破坏严重等缺点，制约了该潜孔钻头在现场的应用。为此，以QF-Ⅱ型潜孔钻头为原型，充分考虑了钻头排屑槽和切削齿对井底流场的影响，建立了与实际相接近的潜孔钻头井底流场物理模型。在计算流体力学软件Fluent中将CAD模型转换为相应的CFD井底流场模型，运用k-ε两方程模型，对钻头喷嘴不同位置、不同直径、不同倾角时的井底流场进行了数值模拟研究。这些结构参数直接影响井底流场分布及流体的排屑能力，在研究中把这些参数作为钻头结构优化设计的重点，找到了钻头喷嘴不同结构参数条件下对井底流场的影响机理，为合理进行潜孔钻头的结构设计及水力设计提供了依据和校验方法。     

确定卡森参数η∞, τC的新方法

本文指出了最佳卡森参数对现代钻井工程设计、喷射钻井、优化钻井的重要性,概述了目前确定卡森参数(η_∞,τ_C)的各种方法,并分析了各自的优缺点;对离散性较大的数据系统的处理从理论的角度分析研究了确定卡森参数的新方法──灰色系统静态法的可行性,并举例说明其应用。     

结构参数对导叶式旋风管内流场分布的影响

用智能型五孔球探针对导叶式旋风管内流场进行全面系统测量，根据实验结果得到了导向叶片参数、导流锥结构参数及排尘结构参数对流场分布的影响规律。在流场分析的基础上，进一步研究了结构参数对旋风管内颗粒分离的影响，为优化结构，提高分离性能，研究分离机理奠定了实验基础。     

׼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。     

枣园油田原油的流变性及渗流特征研究

通过室内实验和矿场实践，认为枣园油田开发指标很差的原因是原油为非牛顿流体，属粘性流体。本文这了其不同于牛顿流体的流变性质和渗流特征。     

��������ķ�������ȷ���·���

石油天然气地质勘探、钻井和开发过程中，常涉及到诸如钻井工程参数、钻井液性能参数、地层孔隙度、渗透率、含水饱和度与油气储量等技术指标和质量指标等重要特性参数的分析与处理，若凭经验或依据标准偏差法分析确定这类参数的指标范围，容易引起指标偏离实际或分析计算复杂等具体问题。为此，文章分析了常用参数的有限次试验数据的分布特点及其对分析结果的影响，阐述了决定偏差大小的主要因素。依据概率理论和统计学规律，推导出计算有限次统计或试验观察参数的简单数学模型，论述了该分析方法的可靠性与可行性。     

硼交联香豆胶压裂液流变性的表征

通过各种稳态剪切测量、动态剪切（振荡）测量和大尺寸管路流动物理模拟试验，研究了硼砂和硼锆复合物ＧＣＬ交联香豆胶冻胶压裂液的流变性能。基于大量测量结果，提出了硼砂交联香豆胶冻胶０．１－１０００ｓ－１范围的典型剪切应力剪切速率双对数曲线，曲线明显地分为３个区。考察了香豆胶水溶液稳态剪切粘度、ＧＣＬ香豆胶冻胶储能模量分别与支撑剂沉降速度的关系。探讨了不同温度下硼砂交联香豆胶冻胶储能模量、耗能模量曲线的形状。在压裂施工设计中必须使用在反映真实情况的剪切速率范围测定的流变参数和支撑剂沉降速度数据。通过一个现场实例，说明了压裂液的全面流变学表征对于压裂施工的重要性。     

压裂返排过程中地层水与压裂液的判别方法研究

该方法是将一定量的硫氰酸铵示踪剂随压裂液压入储层，定期检测返排液中ＳＣＮ＾－的浓度变化，然后根据累计ＳＣＮ＾－返排量和返排液的体积综合判断出返排状况，现场试验表明：ＳＣＮ＾－示踪剂性质稳定，在地层水中背景值低，检测方便，判别方法简单，不仅能及时判断出返排液中地层水（或压裂液）所占比例，而且还能掌握前置液，携砂液的返排程度，了解储层压裂后综合因素对压裂液返排的阻塞作用，是较好的判别指标；压裂液中Ｂ＾     

宾汉液体的环空螺旋流场

从螺旋流的基本方程式出发,对非纯粘性螺旋流进行了理论分析,导出了刚性流动出现的条件,并在粘度函数中引入了屈服因子,完成了宾汉液体螺旋流场的数值计算,完善并发展了Savins的理论。     

制动液标准中技术项目的确定和拓展可能性

制动液的质量和性能直接影响汽车的行车安全，在其技术标准申有许多技术项目以评价其性能优劣。文章叙述了国外先进的制动液标准中的技术项目要求及其发展动向，系统地回顾了我国制动液标准的制订和修订过程，并提出了更新展望。