1. 测钻井泥浆参数
泥浆的参数最主要的有以下常用的——
1、表观粘度
公式:AV=1/2×∮600
式中:
AV—— 表观粘度,单位(mPa.s)。
∮600 —— 600转读数。
2、塑性粘度
公式:PV= ∮600-∮300
式中:
PV—— 塑性粘度,单位(mPa.s)。
∮600 —— 600转读数。
∮300 —— 300转读数。
3、动切力(屈服值)
公式:YP=0.4788×(∮300-PV)
式中:
YP—— 动切力,单位(Pa)。
PV—— 塑性粘度,单位(mPa.s)。
∮300 —— 300转读数。
例:某钻井液测得∮600=35,∮300=20,计算其表观粘度、塑性粘度和屈服值。
解:表观粘度:
AV=1/2 ×∮600=1/2×35=17.5(mPa.s)
塑性粘度:
PV= ∮600-∮300=35-20=15(mPa.s)
屈服值:
YP=0.4788×(∮ 300-PV)
=0.4788×(20-15)=2.39(Pa)
答:表观粘度为17.5mPa.s,塑性粘度15mPa.s,屈服值为2.39Pa。
4、流性指数(n值)
公式:n= 3.322×lg(∮600÷∮300)
式中:
n —— 流性指数,无因次。
∮600 —— 600转读数。
∮300 —— 300转读数。
5、稠度系数(k值)
公式:k=0.4788×∮300/511n
式中:
k —— 稠度系数,单位(Pa.Sn)。
n —— 流性指数。
∮300 —— 300转读数。
如某井钻井液测得∮ 600=30,∮ 300=18,计算流性指数,计算稠度系数。
解: n=3.32×lg(∮600/∮300)
=3.32×lg(30/18)=0.74
K=0.4788×∮300/511n
=0.4788×18/5110.74
=0.085(Pa.s0.74)
答:流性指数是0.74。稠度系数为0.085Pa.s0.74。
当然了还有其他的一些参数,但用的不多,如极限粘度,可视粘度,绝对粘度,卡森动切力,临界环空返速,雷诺数,环空流态,油气在钻进和关井状态下的上窜速度等等。一般只有涉及到钻井液的研究的工作人员用的多些,现场钻井液工程用到的主要是前面所列的。
2. 菜鸟提问,流体力学的问题,雷诺数和1的关系怎么解释
1流态完全由流动参数确定,理论上可以说是看黏性力和惯性力孰起主导,惯性力主导则近湍流,黏性力主导则近层流。外界干扰使部分流体脱离主流形成涡旋,为平衡涡旋导致大量漩涡产生形成湍流。
2雷诺数即惯性力/黏性力。当Re足够大即惯性力主导,可确定为湍流,反之确定为层流。
3临界雷诺数与流过物体的几何特征有关,达到上临界雷诺数以后为完全湍流,刚达到下临界雷诺数为湍流起始。
4临界流速与流动的尺寸有关,而无量纲参数可以形容相似的所有流动,与尺寸无关。
5层流区流动满足N-S方程,湍流区需对方程中的黏性项进行修正,即添加雷诺应力。
6上临界雷诺数波动范围大,而下临界雷诺数波动小,准确。测量结果也有这个性质。
3. 为什么测下雷诺数
Re雷诺数表示流体惯性力与惯性力与粘滞力的比值数,所以在流体力学中是一个比较重要的数。
4. 雷诺数中的特征长度是怎么取
特征长度的一般公式为系统体积除以其表面,即L c =V body /A surface
特征长度通常是指该物体长度中有代表意义的长度, 如我们考察一个球体, 那么它的特征长度就是该球体的半径或直径。自然界中的物体或图形, 要么具有特征长度, 要么不具有特征长度。对于具有特征长度的物体, 只要其特征长度不变, 其性质就不会发生什么变化。
物理学中,特征长度是定义物理系统尺度的维度。特征长度用作公式的输入,可预测系统的某些特性。计算力学中,定义特征长度来让应力软化本构方程的局部化。长度与积分点相关。二维分析计算方法:取面积的平方根。对三维分析计算方法:取积分点相关体积的立方根。
(4)石油钻井液雷诺数怎么测得扩展阅读
雷诺数是流体力学中表征粘性影响的相似准则数。为纪念O.雷诺而命名,记作Re。
雷诺数,又称雷诺准数,是用以判别粘性流体流动状态的一个无因次数群。1883年英国人雷诺(O.Reynolds)观察了流体在圆管内的流动,首先指出,流体的流动形态除了与流速(ω)有关外,还与管径(d)、流体的粘度(μ)、流体的密度(ρ)这3个因素有关。
Re=ρvL/μ,ρ、μ为流体密度和动力粘性系数,v、L为流场的特征速度和特征长度。雷诺数物理上表示惯性力和粘性力量级的比。
对外流问题,v、L一般取远前方来流速度和物体主要尺寸(如机翼弦长或圆球直径);内流问题则取通道内平均流速和通道直径。两个几何相似流场的雷诺数相等,则对应微团的惯性力与粘性力之比相等。
雷诺数较小时,粘滞力对流场的影响大于惯性,流场中流速的扰动会因粘滞力而衰减,流体流动稳定,为层流;反之,若雷诺数较大时,惯性对流场的影响大于粘滞力,流体流动较不稳定,流速的微小变化容易发展、增强,形成紊乱、不规则的紊流流场。
5. 简述钻井液的流变性与钻井作业的关系
1、钻井液流变性与井眼净化的关系:①层流:携岩屑最差,钻杆转动时岩屑螺旋上升有利于岩屑的携带,②紊流:携岩屑很好,岩屑不存在转动和滑落现象,几乎全部都能携带到地面上来,其缺点是对井壁冲刷严重,易引起井壁坍塌,③平板流:低流速下有良好的携岩屑能力,环空返速在0.5-0.6m/s就可以满足携岩的要求,可有效降低钻井功耗,
2、钻井液流变性与井壁稳定的关系:对于非牛顿流体,一般用综合雷诺数Re>2000是为紊流,Re<2000为层流,钻井液循环时,一般应保持在层流状态,尽量避免在紊流状态,以保持井壁的稳定性,
3、钻井液流变性与井内液柱压力激动的关系:钻井液切力过大,起下钻、开泵所产生的压力激动就越大,易引起井漏、井喷、井塌,所以一定控制好流变性,
4、钻井液流变性与提高钻速的关系:流变性是影响机械钻速的一个重要因素,使用剪切稀释特性强的优质钻井液,是提高机械钻速的有效途径,η∞接近清水粘度是,机械钻速最大,
5、钻井液流变性与悬浮岩屑、加重剂的关系:静切力、触变性是提高悬浮能力的决定因素,钻井液静止时,能够迅速形成空间网架结构,来悬浮岩屑、加重剂,开泵时能够很快的流动起来,即要求钻井液有良好的触变性,
6. 什么是雷诺数,怎么计算的
雷诺数(Reynolds number)一种可用来表征流体流动情况的无量纲数,以Re表示,Re=ρvd/η,其中v、ρ、η分别为流体的流速、密度与黏性系数,d为一特征长度。例如流体流过圆形管道,则d为管道直径。利用雷诺数可区分流体的流动是层流或湍流,也可用来确定物体在流体中流动所受到的阻力。例如,对于小球在流体中的流动,当Re比“1”小得多时,其阻力f=6πrηv(称为斯托克斯公式),当Re比“1”大得多时,f′=0.2πr2v2而与η无关。
测量管内流体流量时往往必须了解其流动状态、流速分布等。雷诺数就是表征流体流动特性的一个重要参数。
流体流动时的惯性力Fg和粘性力(内摩擦力)Fm之比称为雷诺数。用符号Re表示。Re是一个无因次量。
雷诺数小,意味着流体流动时各质点间的粘性力占主要地位,流体各质点平行于管路内壁有规则地流动,呈层流流动状态。雷诺数大,意味着惯性力占主要地位,流体呈紊流(也称湍流)流动状态,一般管道雷诺数Re4000为紊流状态,Re=2000~4000为过渡状态。在不同的流动状态下,流体的运动规律.流速的分布等都是不同的,因而管道内流体的平均流速υ与最大流速υmax的比值也是不同的。因此雷诺数的大小决定了粘性流体的流动特性。
外部条件几何相似时(几何相似的管子,流体流过几何相似的物体等),若它们的雷诺数相等,则流体流动状态也是几何相似的(流体动力学相似)。这一相似规律正是流量测量节流装置标准化的基础。
7. 测定雷诺数为什么要从小到大,再从大到小
临界状态不好判断,从小到大,再从大到小可以消除一部分误差,多次重复测定也可以减小误差
8. 当钻井液为层流时黏滞系数怎么取
1、钻井液流变性与井眼净化的关系:①层流:携岩屑最差,钻杆转动时岩屑螺旋上升有利于岩屑的携带,②紊流:携岩屑很好,岩屑不存在转动和滑落现象,几乎全部都能携带到地面上来,其缺点是对井壁冲刷严重,易引起井壁坍塌,③平板流:低流速下有良好的携岩屑能力,环空返速在0.5-0.6m/s就可以满足携岩的要求,可有效降低钻井功耗, 2、钻井液流变性与井壁稳定的关系:对于非牛顿流体,一般用综合雷诺数Re>2000是为紊流,Re<2000为层流,钻井液循环时,一般应保持在层流状态,尽量避免在紊流状态,以保持井壁的稳定性, 3、钻井液流变性与井内液柱压力激动的关系:钻井液切力过大,起下钻、开泵所产生的压力激动就越大,易引起井漏、井喷、井塌,所以一定控制好流变性, 4、钻井液流变性与提高钻速的关系:流变性是影响机械钻速的一个重要因素,使用剪切稀释特性强的优质钻井液,是提高机械钻速的有效途径,η∞接近清水粘度是,机械钻速最大, 5、钻井液流变性与悬浮岩屑、加重剂的关系:静切力、触变性是提高悬浮能力的决定因素,钻井液静止时,能够迅速形成空间网架结构,来悬浮岩屑、加重剂,开泵时能够很快的流动起来,即要求钻井液有良好的触变性,
9. 钻井液性能对钻速的影响
比重,黏度这些都有影响,要找具体的书,可以看看《钻井液与完井液》这本书,上面很专业。
10. 油井深800米,井下压力为P,石油密度为A,油井直径为R,求石油喷出高度。
先否定一下楼上说的,井下压力系静液压力、地层压力和上覆岩层压力等等的综合,能在井口测量么???等你在井口测量的时候,早就已经井喷了!那是提前由地层压力梯度和地层破裂压力梯度预测好的,之后通过井控来调整!(看见非专业人士胡说八道气得心疼!)
本题防止井喷时需要的压力,就是井下压力与井筒满载石油时产生压力的差值!
(钻井专业上是通过调整钻井液密度来弥补这个压力差,以防止井喷!之后通过固井和完井来平衡压力!)
(个人建议:解决初中物理的知识,其分析角度还是应该基于初中物理的知识范围,就算是超纲,也不可能超出太多!)