不同流变模式钻井液环空层流压耗通用算法

针对钻井工程中常用环空层流压耗计算方法精度低、不适用于复杂流变模式的问题,提出了适用于不同流变模式钻井液的环空层流压耗通用算法,与传统算法进行了对比,并采用已发表文献中实验数据进行了验证。基于环空槽流模型,将圆管流量方程推广应用于环空中推导出环空流量方程,利用环空流量方程和流体流变方程建立环空流量与管壁剪切应力的关系式,再由已知流量求得管壁剪切应力,进而求得环空压耗。通过与传统算法的对比分析发现:提出的通用算法适用于所有流变模式的钻井液环空层流,普适性好、建模过程简单、计算精度高。基于已发表文献中实验数据的算法验证结果表明:不论是在低排量还是在高排量条件下,采用通用算法求得的不同流变模式环空压耗与实测结果都能较好地吻合,弥补了传统算法的误差。

不同流变模式钻井流体圆管层流压耗的通用精确算法

钻井工程常用的管流压耗分析方法计算精度低,且不能适应一些相对复杂的流变模式。在已知流变方程的条件下,利用通用圆管流量方程建立流量与管壁切应力或管壁剪切速率的精确关系式,通过该关系式由给定的流量求解管壁切应力,进而获得圆管层流压耗精确值。这种方法适用于所有流变模式的钻井流体圆管层流,具有普适性好、建模过程简单、模型精度高等特点;室内试验表明该算法相对于传统算法是一种更加精确的圆管层流压耗计算方法;该方法的提出为一些复杂的流变模式在钻井工程及其他工程领域的推广应用提供了良好的基础。