钻井液用聚合物水溶液的流变行为

校验了本所开发的压力毛细管流变仪,用它测量牛顿流体的粘度误差不超过5％。使用该仪器测定了钻井液用聚合物水溶液在10~5秒~(-1)下的剪切降解作用;使用该仪器和 RV-2流变仪研究了上述溶液在恒温下、宽剪切速率范围内的流变行为;用该毛细管流变仪测得10~5秒~(-1)下的粘度值可为喷射钻井优选流变参数提供准确的水眼粘度值。RV-2流变仪在低、中剪切速率(5.4-1312秒~(-1))下测得的流参变数在 IBM PC/XT 微机上按卡森模式计算出的10~5秒~(-1)下的粘度值与该压力毛细管流变仪的实测值往往偏差很大。所以,为保证喷射钻井优选流变参数,应该采用毛细管流变仪实际测定井浆高剪切速率下的粘度值。     

非牛顿流体在宽切速率范围内粘度的测量

本文讨论了用三种仪器(落球粘度计,圆筒式旋转粘度计,毛细管挤出流变仪)相结合的方法,在γ=0—10~4(秒~(-1))范围内准确测定非牛顿流体粘度的方法。选用聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚丙烯酰胺等高分子溶液为样品,得到连贯的粘度一切速率曲线,强调了为得到准确的结果须特别注意的试验及数据处理的要点及各种方法的适用范围。     

道路沥青零剪切粘度与毛细管粘度的比较研究

粘度是评价道路沥青粘结特性的重要技术指标,也是条件性指标,不同测试方法得出粘度指标差异极大。基于沥青在路面结构中受力状态,对基质沥青、SBS、高强度、高粘度改性沥青等12种道路沥青60℃零剪切粘度、毛细管粘度进行比较研究,并对零剪切粘度测试方法进行简化。试验与分析表明：高粘度改性沥青在第一牛顿区共同区域范围内与沥青在路面结构中所受的剪切速率水平一致,零剪切粘度可以较为合理地表征沥青在路面结构中的粘结特性;高粘度改性沥青毛细管粘度存在虚高现象,无法有效表征高粘度沥青路用粘度特性,而基质沥青毛细管粘度对应的剪切速率在第一牛顿区域范围内,可作为零剪切粘度的替代指标,对基质沥青粘度性能进行评价。此外,建议利用剪切速率扫描试验进行零剪切粘度测试,取10-3～10-2s-1范围内测量粘度均值为零剪切粘度。     

稠油粘度测试条件探讨

以新疆油田九七、九八区稠油为例，研究稠油流变性室内实验测试过程、剪切速率、含水等不同实验条件对稠油粘度测定的影响，得出测定稠油粘度过程中升降温测试对其影响不大；含水不同对其影响大，使用脱水稠油（〈1％）测试粘度更加规范客观；剪切速率在不同温度区间有不同影响，建议测定稠油粘度剪切速率设为5s^-1，为客观评价稠油粘度提供重要参考依据。     

现场测定聚合物溶液粘度变化的影响因素

１．温度对聚合物粘度的影响温度越高测得的聚合物粘度越低,在温度达到４０℃以后,粘度的下降趋势变缓。这是由于温度升高,聚合物的碳链断裂,使粘度下降,并且在４０～５０℃左右达到一个相应的稳定值,见表１。表１不同温度下粘度值实验数据２．剪切时间对粘度的影响在一定的剪切速率下,粘度随剪切时间的增长而下降,且在一段时间后粘度下降趋于缓慢。这是由于长碳链容易断裂,当碳链变短后,由于剪切速率也很低,所以粘度下降也较缓慢,见表２。３．改变剪切速度对粘度的影响在时间一定的情况下,剪切速率越大,测得的聚合物粘度越低…     

微机在泥浆仪器中的应用

本文通过高温高压旋转粘度、失水仪采用微机控制的具体实例,阐述在泥浆仪器(实验室仪器)中,采用微机控制的可行性和必要性。同时,介绍微机控制的高温高压旋转粘度、失水仪的工作原理和对流体参数进行数据处理及绘制流变曲线的工作过程。指出了在泥浆仪器中应用微机控制,不仅简化了仪器的电路设计,且可提高仪器性能和精度及数据处理速度。从而能满足泥浆仪器需要高精度、高稳定性的要求。     

驱油用聚合物溶液粘度测试方法研究

针对目前油田广为使用的LVDVⅡ+型粘度计在所要求的测试条件下无法直接检测出粘度大于100mPa.s的聚合物溶液体系粘度值的问题,提出首先测量较低剪切速率范围的粘度数据并绘制粘度曲线,然后利用幂律方程对曲线进行拟合,再根据拟合方程计算出所需要的剪切速率为7.34s-1下的粘度值检测方法。将粘度大于100mPa.s的溶液体系的拟合粘度与流变仪实测粘度进行了对比,实验结果表明,该方法获得的数据准确可靠,可在油田相关领域推广应用。     

粘度指数改进剂在多级油中的粘度特性研究

对用四种不同类型的粘度指数改进剂调制的几种多级油,在实验室中以不同的剪切速率作了流变性研究,并考查了40℃和100℃的粘度指数。试验发现,在剪切速率加大时,烃类聚合物比聚甲基丙烯酸酯粘度损失更大;粘度指数也会受到剪切速率的影响。对多级油性能的评价,最重要的是要把其性能与测试时的条件相联系,而不能当作一个绝对的标准。     

基于灰色系统理论的超稠油粘度预测模型

在实验基础上,基于灰色系统理论建立了超稠油粘度预测模型。模型综合考虑了影响超稠油粘度的各种因素,不再只是粘度与温度或剪切速率的单一函数。研究结果表明:该模型预测结果的平均误差小于0.5%,符合实际要求;在影响超稠油粘度的各个因素当中,温度比剪切速率的影响大。模型计算简单,所需样本较少,但是没有考虑含水率等其他因素对粘度的影响,有待于进一步完善。     

基于人工神经网络的油-水乳状液粘度智能预测研究

油水混合粘度受温度、剪切速率、含水率3种因素协同影响,很难用常规方程准确计算.提出了采用人工神经网络进行油水乳状液粘度预测的新方法.建立了三层结构BP神经网络模型,输入层有3个神经元,分别代表温度、剪切速率、含水率,输出层有一个神经元,代表油水混合物粘度,隐层神经元数目为30个.在实验室配置一定比例的油水乳状液,通过流...     

发动机油高温高剪切速率表观粘度的测定方法

高温高剪切速率表观粘度是发动机油的重要性能。简要介绍了三种测定发动机油高温高剪切表观粘度的方法。锥形塞粘度计法和多重毛细管粘度计法是国内常用的测定温高剪切表观粘度的方法。     

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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。     

流变仪与黏度计测定聚合物黏度的影响因素研究

传统用布氏黏度计测定聚合物黏度有一定的误差,指出用布氏黏度计与流变仪测量聚合物黏度的差异,考察布氏黏度计转子选择、温度、聚合物浓度、相对分子质量对聚合物黏度的影响,并对布氏黏度计和流变仪进行了比较。结果表明,选择适宜转子的布氏黏度计,在聚合物黏度100 mPa.s以下时,布氏黏度计与流变仪测量相对误差仅在±3%以内;随着聚合物黏度增加,相对误差可达±10%,此误差不影响实验结果,可在油田领域广泛应用。     

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在石油天然气勘探开发钻井过程中，钻井液流变参数对机械钻速及井眼净化和地面固相清除效果起着十分重要的作用。粘切偏低，容易引起井眼净化不良、井内钻井液自然分层和不能悬浮加重剂等复杂情况；粘切偏高，又会增大地面除砂难度、降低钻井速度、引起粘附卡钻等。为此，论述了常用钻井液剪切应力随其剪切速率的变化规律，选取范氏粘度计的６个剪切速率及其对应测定值为研究对象，借助计算机，统计归纳出钻井液流变参数计算新方法。分析结果表明：它比滨汉、指数和卡森三种模型的线性关系好，在各剪切速率下用它描述的剪切应力最接近实际。该方法计算简便，且不受钻井液体系变化的影响，是目前切实可靠的分析方法。     

马氏漏斗黏度计测定钻井流体流变参数新方法的建立

目前使用马氏漏斗黏度计作为流变仪使用,所得到的数学模型计算过程繁琐、精度不足,无法满足现场测定钻井流体流变参数的需求。笔者针对牛顿型与非牛顿型钻井流体,优化了流量系数、壁面剪切速率、壁面剪切应力及流变曲线的数学模型,得到了测定牛顿黏度、表观黏度、塑性黏度以及动切力的新数学模型。结果表明,模型下矿物油、合成油、燃料油、绒囊冲洗液及甲酸盐钻井液的流变曲线与HAAKE MARS Ⅲ流变仪所测得的流变曲线之间存在很强的正相关性,相似度很高;模型下5种钻井流体的牛顿黏度、表观黏度、塑性黏度以及动切力的测量值与ZNN-6旋转黏度计的测量值之间的误差分别为1.40%、4.29%、2.78%与10.13%;说明了,建立的新方法可准确、简便地求得钻井流体的流变参数,计算准确度与ZNN-6旋转黏度计相符,可满足现场钻井流体流变学设计的需求。      

储层条件下的含蜡原油流变性研究

为研究含蜡原油在储层条件下的流变性,应用高压拈度计,在储层压力条件下开展了原油流变性实验。结果表明：在较低的温度条件下,含蜡原油的拈度随剪切速率增大而减小,且起初在一定的剪切速率范围内减幅较大,随后减幅越来越小;随着温度的降低,含蜡原油的表观拈度、拈流活化能及稠度系数增大,非牛顿指数减小,流变特性越来越偏离牛顿流体;采用非牛顿指数、稠度系数、拈流活化能和结构拈度指数等4项参数,能较全面地表征储层条件下含蜡原油的流变性。     

绒囊钻井流体在深水油气井中应用的可行性

研究不受温度影响的钻井流体对于深水油气田安全高效钻井具有重要意义。室内采用流变性测量仪10~70℃、六速黏度计0℃,测定密度分别为0.74 g/cm3、0.80 g/cm3和0.84 g/cm3绒囊钻井流体在不同剪切速率下的剪切应力或黏度,然后拟合绒囊钻井流体在不同温度下的流变曲线和方程,发现绒囊钻井流体动切力较大,且随温度变化不大,因而悬浮能力较强;绒囊钻井流体的黏度随剪切速率的增大而增大,随温度的降低而小幅增大,表明绒囊钻井流体在研究温度范围内变化时能够保持良好性能。绒囊流体低温下应用于SZ36-1油田X井修井、辽河油田Y井堵水、长庆气田陕Z井修井,在–20℃环境中配制存放,注入井筒前测量结果和室内实验结果一致,且施工顺利。因此,绒囊钻井流体流变性满足深水作业需求。     

油田聚合物产出液黏度的影响因素

三次采油含聚污水中残留HPAM的含量体现在采出液的黏度上,直接影响到含聚污水的处理.实验以乌氏黏度计法测量聚合物溶液的黏度下降率,通过对pH值、水质阴阳离子量、黏均分子量和剪切速率等相关因素的研究发现,渤海JZ9 -3油田注聚用FP3640C型聚合物的溶液黏度在pH值2～4范围内影响明显,pH＞7以后,黏度损失率减小;...     

颗粒基随钻堵漏钻井液流变参数测算方法

随钻堵漏材料的加入必然会对钻井液的流变性能产生影响。针对旋转黏度计标准测量间隙过窄而无法测量含粗粒堵漏材料钻井液流变性能的问题,利用实验测试与反问题数学模型相结合的方法,建立了颗粒基随钻堵漏钻井液的流变参数测算方法。利用建立的测算方法,将旋转黏度计的读数和转速数据转化为剪切应力与剪切速率形式。结果表明,建立的流变参数测算方法可靠性强,含颗粒随钻堵漏材料的KCl聚合物钻井液的流变曲线符合H-B模型,增加颗粒堵漏材料会显著影响钻井液流变参数。颗粒材料粒径和加量对钻井液的流变特性均有明显影响,测算随钻堵漏钻井液流变参数时应予以重视。      

颗粒基随钻堵漏钻井液流变参数测算方法

随钻堵漏材料的加入必然会对钻井液的流变性能产生影响。针对旋转黏度计标准测量间隙过窄而无法测量含粗粒堵漏材料钻井液流变性能的问题,利用实验测试与反问题数学模型相结合的方法,建立了颗粒基随钻堵漏钻井液的流变参数测算方法。利用建立的测算方法,将旋转黏度计的读数和转速数据转化为剪切应力与剪切速率形式。结果表明,建立的流变参数测算方法可靠性强,含颗粒随钻堵漏材料的KCl聚合物钻井液的流变曲线符合H-B模型,增加颗粒堵漏材料会显著影响钻井液流变参数。颗粒材料粒径和加量对钻井液的流变特性均有明显影响,测算随钻堵漏钻井液流变参数时应予以重视。