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稠度系数k值计算公式

稠度系数k值计算公式

稠度系数k值是指固体颗粒在水中静置时的沉降速度与颗粒直径和液体粘度的比值,它是一种衡量液体中颗粒分布的指标。在实际生产和科学研究中,稠度系数k值的计算十分重要,可以用于预测颗粒的沉降速度、液体流动的阻力等问题。

稠度系数k值的计算公式为:

k = (ρs - ρl) × g × D3 / η2

其中,ρs是颗粒的密度,ρl是液体的密度,g是重力加速度,D 是颗粒的直径,η是液体的粘度。

在实际求解过程中,需要测量颗粒的密度、液体的密度和粘度,以及颗粒的直径。在测量颗粒的直径时,应该注意用适当的方法来保证测量准确度和精度。

稠度系数k值越大,意味着颗粒在液体中沉降速度越快,颗粒能够沉降到底部的时间越短。因此,k值可以用于预测和控制颗粒在管道或设备中的传输速度,对于设计和优化相关工艺流程非常有帮助。

在实际应用中,稠度系数k值的精确度和准确性对于最终结果的影响十分重要,因此需要进行合理的测量和计算,并参考实际应用情况对其结果进行验证和修正。同时,稠度系数k值也需要与其他指标(如剪切力、湍流度等)进行综合分析,以获得更准确的结果和更好的应用效果。

综上所述,稠度系数k值是一种重要的物理指标,在实际应用中可以用于预测颗粒的沉降速度、液体流动的阻力等问题。通过合理测量和计算,并结合实际应用情况进行验证和修正,可以获得更准确的结果和更好的应用效果。

混凝土配合比计算方法

一、确定计算配合比 1. 确定砼配制强度(f cu,o) f cu,o =f cu,k+1.645σ 式中f cu,o—混凝土配制强度(MPa); f cu,k—混凝土立方体抗压强度标准值(MPa); σ—混凝土强度标准差(MPa)。 混凝土σ可按表6.8.1取值。 表6.8.1 混凝土σ取值 2.确定水灰比(W/C) αa、αb----回归系数,可按表6.8.2采用。

表6.8.2 回归系数αa和αb选用表 为了保证混凝土的耐久性,水灰比还不得大于表6.18中规定的最大水灰比值,如计算所得的水灰比大于规定的最大水灰比值时,应取规定的最大水灰比值。 3. 选定砼单位拌和用水量(m w0) (1)干硬性和塑性混凝土用水量的确定 根据所用骨料的种类、最大粒径及施工所要求的坍落度值,查表6.8.3、6.8.4选取1m3混凝土的用水量。 表6.8.3 干硬性混凝土的用水量

表6.8.4 塑性混凝土的用水量 (2)流动性和大流动性混凝土的用水量计算 a.以表6.8.4中坍落度90mm的用水量为基础,按坍落度每增大20mm,用水量增加5kg,计算出未掺外加剂时混凝土的用水量。 b.掺外加剂时的混凝土用水量按下式计算:

m wa=m w0(1-β) 式中m wa——掺外加剂时,每1m3混凝土的用水量(kg/m3 ) ; m w0——未掺外加剂时,每1m3混凝土的用水量(kg/m3) ; β——外加剂的减水率(%),应经试验确定。 4.确定单位水泥用量( m c0) 未保证混凝土的耐久性,由上式计算求得的 m c0还应满足表6.6.1规定的最小水泥用量,如计算所得的水泥用量小于规定的最小水泥用量时,应取规定的最小水泥用量值。 5. 确定砂率(?s) (1)查表法—根据骨料的种类、最大粒径、水灰比按表6.8.5选用。 表6.8.5 混凝土的砂率(%)

实用钻井液计算公式

石油钻井液计算公式1.粘土量的计算: W土=γ土V泥(γ泥-γ水)/(γ土-γ水) 2.水量的计算: Q水= V泥- W土/γ土 式中:W土——所需粘土的重量, kg V泥——所需泥浆量,m3; γ水——水的密度kg/ m3 , γ土——粘土的密度kg/ m3 , γ泥——泥浆的密kg/ m3 , Q水——所需水量m3 3.加重计算: W加=γ加V原(γ重-γ原)/(γ加-γ重) 式中:W加——所需加重剂的重量 γ原——加重前的泥浆密度 γ重——加重后的泥浆密度 γ加——加重剂的密度 V原——加重前的泥浆体积 4.稀释计算 Q= V原(γ原-γ稀)γ水/(γ稀-γ水) 式中:Q——所需水量 V原——原泥浆体积 γ原——原泥浆密度 γ稀——稀释后的泥浆密度 γ水——所加水的密度 5.循环周计算 T=(V井-V柱)/60Q泵 式中:T——泥浆循环一周的时间min V井——井眼容积l V柱——钻柱体积l Q泵——泥浆泵排量,l/s 6.泥浆上返速度计算

V返=12.7 Q泵/(D井2-D柱2) 式中:V返——泥浆上返速度, m/s Q泵——泥浆泵排量l/s D井——井径, cm D柱——钻柱外径, cm 7.井漏速度计算 V漏=Q漏/t时 式中;V漏——漏失速度, m3/h Q漏——在某段时间里的漏失量, m3 t时——漏失时间h 8.流变参数计算 (1) 表观粘度:A V=1/2Ø600 (mpa.s) (2) 塑性粘度: PV= Ø600- Ø300 (mpa.s) (3) 动切力: YP=0.478(Ø300-PV) (pa) (4) 流性指数: n=3.322lg(Ø600/ Ø300) (5)稠度系数: K=0.478 Ø300/(511n) (pa.s n) 9. 油气上窜速度(迟到时间法)的计算 V=(H油-H钻头t/t迟)/t静 式中:V: 油气上窜速度,m/s; H油:油气层深度,m; H钻头:循环钻井液时钻头所在深度,m; t迟:井深(H钻头)米时的迟到时间,min; t:从开泵循环至见油气显示的时间,min; t静:静止时间,即上次起钻停泵至本次开泵的时间,min。 t迟=V环空体积/Q泵排量 10. 卡点计算 L=21Fe/P 式中:L:卡点深度,m; e:钻杆连续提伸时平均伸长,cm; F:管体截面积,cm2 ; P: 钻杆连续提伸时平均拉力,t。

钻井液现场有关计算

钻井液现场有关计算 1、表观粘度 公式:A V=1/2×∮600 式中: A V——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。 例题1: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: A V=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.S n)。 n ——流性指数。 ∮300 —— 300转读数。 例题2: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)

钻井水力参数计算

已知:某216mm 井眼,井深3005m ,钻具组合为216mmbit+177.8mmDC(309m ,内径71.44mm)+ +127mmDP(内径108.6mm ,2696m),钻井液密度1.35g/cm 3,Φ600=47,Φ300=32,Φ3=4,泵的排量为34.55l/s ,最大泵压 18MPa ,试设计本井段的水力参数。流量系数C=0.98 1.流变参数计算 钻杆内流型指数: 5546.0)32/47log(322.3)/log(322.3300600==ΦΦ=p n 钻杆内稠度系数: )(5146.01022 /47511.01022 /511.05546 .0600n n p Pas K p =⨯=Φ= 环空流型指数: 4515.0)4/32log(5.0)/log(5.03300==ΦΦ=a n 环空稠度系数: 9786.0511 /511.0511 /511.04515 .0300=⨯=Φ=a n a K 2.计算钻柱内压力损失 钻杆内分两段,分别是177.8mm 钻铤(309m ,内径71.44mm ),2696mm 钻杆2800米,先分别计算钻柱内水力压力损失。 (1)钻杆内 1)钻杆内流速 s m d Q V i p /725.3) 1086.0(*1415.310 *55.34*442 3 2 == = -π 2)计算管内雷诺数 5.11693554 6.0415546.035146.08 7 .21086 .01035.14138 Re 5546 .01 5546.05546 .025546 .031 2=⎪ ⎭ ⎫ ⎝⎛⨯+⨯⨯⨯⨯=⎪ ⎪⎭ ⎫ ⎝⎛+= ----p p p p n p p p n n p n i n n K V d ρ 3)判别流态 若n 13703470Re -<,则为层流 若n 13704270Re ->,则为紊流

泥浆流度参数计算公式

泥浆流度参数计算公式 塑性粘度ηs=Φ600-Φ300 毫帕、秒 动切力τО=0.5×(2Φ300 -Φ600帕) 流性指数n=3.321g(Φ600∕Φ300) 稠度系数K=500×Φ300∕500n毫帕、秒n =1.1952×(Φ600-Φ100 )2 极限剪切粘度η ∞ =(2.41×Φ600-Φ300)2毫帕、秒 卡森动力τC=1.512×[( 6×Φ100 )-Φ600] 2 =5.192×[ (2Φ300)-Φ600 ] 2分帕 油气上窜速度: 1.迟到时间法: V= 式中V —油气上窜速度,米∕小时; H —油气层深度,米; 油 —循环泥浆时钻头所在深度,米; H 钻头 T迟—井深H钻头米时的迟到时间,分; T —从开泵循环至见油气显示的时间,分; T静—静止时间,即上次起钻停泵至开泵的时间,小时。 2.体积法: V = V —油气上窜速度,米∕小时; —油气层深度,米; H 油 Q —泥浆泵排量,公升∕分; -钻具外每米环形容积,公升∕升; V C T -开泵循环至见油气显示的时间,分; —静止时间,小时。 T 静 泥浆在环形空间的上返速度: V== V -环空返度(米∕秒); Q -泥浆泵排量(公升∕秒)可由泵型号查出; D -井眼直径(厘米); D -钻具直径(厘米); 利用返速公式可将一定的井身和钻具结构排量情况下的返速算出列表如五、备查。 T-周==T井内+ T地面=+ T地面 T -循环一周时间(分) T井内-井内循环一周时间(分) T地面-从井口到泥浆池所需时间(分) Q -泵排量(升∕秒)可查表七计算 泥浆计算公式: 配制泥浆计算: 配制1方泥浆所需的粘土量; W== 配制1方泥浆所需的水量; V=1- W=-配制1方泥浆所需的粘土量(吨)

幂律流体的表观粘度

幂律流体——CMC 水溶液的流变特性 一、表观粘度和稠度系数 表观粘度[1](表观粘性系数):指在一定速度梯度下,用相应的剪切应力除以剪切速率所得的商(Apparent viscosity is the shear stress applied to a fluid divided by the shear rate ),即: dy du τ η= 稠度系数:幂律流体 n dy du K ⎪⎪⎭ ⎫ ⎝⎛=τ=. K γ n (1.1) 系数K 称为稠度系数[2]。 所以,幂律流体的表观粘度 1 -⎪⎪⎭ ⎫ ⎝⎛==n dy du K dy du τ η (1.2) 对方程(1.1)两端取对数得: )( dy du ln n K ln ln +=τ (1.3) 成为线性关系,如b kx y +=: τln y =,n k =,y u ln x ∂∂=,K ln b = (1.4) 二、CMC 水溶液的流变曲线 数据来源网络《流变曲线测定实验报告》,对其实验报告流变曲线通过origin8.0自定义函数做曲线拟合,如图1.1所示。蓝色曲线为实验数据,红色为 B x A y ⨯=的拟合曲线,所拟合的参数A=5.52496,B=0.49843,即K = 5.52496,n = 0.49843。如图1.2所示。

050100150 200 250300 204060 80 100 Experiment Curve Fit ∂u/∂y (s -1 ) τ(P a ) 原实验报告没有数据,但对图1.1中进行拟合时,计算机会产生离散数据,对这些离散数据进行对数运算,再以y u ln ∂∂和τln 为横纵坐标坐曲线,如图1.3的experiment 曲线。由于离散、实验和计算中带来的误差,导致曲线发生了弯曲。通过对曲线进行线性拟合,即b x k y +=,如图1.3红色曲线。从图1.4可得斜率k = 0.49466,截距b = 1.72518。所以由(1.4)的几个式子可得: 61353.51==b e K ,49466.01=n 图1.1 实验与拟合曲线 图1.2 曲线拟合参数

稠度系数和粘度关系

稠度系数和粘度关系 稠度系数和粘度是两个密切相关的物理概念。稠度系数是指液体 流动阻力的大小,而粘度则是液体内部分子间摩擦阻力的量度。它们 在研究流体力学、工程学以及许多其他领域中起着重要的作用。 稠度系数与粘度之间的关系可以通过牛顿第二定律进行解释。根 据该定律,力等于质量乘以加速度。在流体中,内部分子之间的摩擦 为流体的流动提供了阻力。这个阻力可以用稠度系数来衡量,其大小 取决于流体的运动速度、密度和粘度。 在牛顿流体中,稠度系数与粘度成正比。也就是说,稠度系数越大,粘度也越大。这是因为在牛顿流体中,分子间的相互作用力足够小,可以忽略不计,因此流体内部的摩擦可以视作由粘度所提供。 然而,不同类型的流体存在着不同的粘度行为。在非牛顿流体中,稠度系数与粘度之间的关系并不简单。非牛顿流体的粘度随剪切速率 或剪切应力的变化而变化。比如,有些流体在受到剪切力时会表现出 流变特性,即粘度会随着剪切速率的增加而减小,这种流体称为剪切 变稀流体;而另一些流体则相反,即粘度会随着剪切速率的增加而增大,这种流体称为剪切变厚流体。 这种非牛顿流体的行为可以用不同的模型来描述,其中比较常用 的有牛顿度和流变学模型。牛顿度模型是一种简化模型,假设流体的 粘度在不同的剪切率下保持恒定,类似于牛顿流体。而流变学模型则 更加复杂,可以描述流体在不同剪切率下的粘度变化。

了解稠度系数和粘度的关系对于许多领域都是非常重要的。在化 工工程中,根据流体的粘度和稠度系数可以选择合适的泵和管道尺寸,以确保流体的正常运输。在医学领域,粘度的测量可以帮助研究血液 的流变学特性,从而了解心血管疾病的发生机理。在食品行业,了解 粘度可以帮助改进食品的质地和口感。 总之,稠度系数和粘度是一对相互关联的物理概念,它们对于流 体的流动行为有着重要的影响。通过研究稠度系数和粘度之间的关系,我们可以更好地理解流体的特性,并在工程、医学、食品等领域中应 用这些知识。

奥氏粘度法计算公式

奥氏粘度法计算公式 在化工、食品、医药等领域中,粘度是一个重要的物理性质,它反映了液体的黏稠度和流动性。粘度的测定对于产品的生产和质量控制有着重要的意义。奥氏粘度法是一种常用的粘度测定方法,通过测定液体在一定温度下通过标准孔道的流动时间来计算其粘度。下面我们将介绍奥氏粘度法的计算公式及其应用。 奥氏粘度法的计算公式为: η = K (t t0)。 其中,η为液体的粘度,单位为mPa·s;K为比例系数;t为流动液体通过标准孔道的时间,单位为s;t0为流动纯水通过同一孔道的时间,单位为s。 通过这个公式,我们可以很容易地计算出液体的粘度。下面我们将通过一个实际的案例来演示奥氏粘度法的应用。 假设我们需要测定某种液体的粘度,首先我们需要准备好奥氏粘度计和标准孔道。然后我们将待测液体注入奥氏粘度计的容器中,并将容器放置在恒温水浴中,使得液体的温度稳定在我们所需要的测定温度。接下来,我们将打开孔道,让液体自由流动,同时启动计时器,记录下液体通过孔道的时间t。 接着,我们将同样的方法测定纯水通过孔道的时间t0。最后,我们就可以利用奥氏粘度法的计算公式来计算出待测液体的粘度了。 假设我们测得待测液体通过孔道的时间t为20s,纯水通过孔道的时间t0为 15s,比例系数K为1。那么根据奥氏粘度法的计算公式,我们可以得到待测液体的粘度为: η = 1 (20 15) = 5 mPa·s。

通过这个简单的实例,我们可以看到奥氏粘度法的计算公式是非常简单且实用的。通过测定液体通过孔道的时间,再利用比例系数K和纯水通过孔道的时间t0,我们就可以很容易地计算出液体的粘度了。 除了上述的简单演示外,奥氏粘度法还有着广泛的应用。在化工领域,粘度的 测定对于液体的输送和混合有着重要的意义。在食品工业中,粘度的测定则可以用于控制产品的质地和口感。在医药领域,粘度的测定则可以用于控制药品的稀释和输送。 总之,奥氏粘度法的计算公式简单实用,通过测定液体通过孔道的时间,再利 用比例系数K和纯水通过孔道的时间t0,我们就可以很容易地计算出液体的粘度了。这种方法在化工、食品、医药等领域中有着广泛的应用,对于产品的生产和质量控制有着重要的意义。希望通过本文的介绍,读者们对奥氏粘度法有着更深入的了解,能够更好地应用于实际生产中。

k为稠度指数,n为幂律指数

k为稠度指数,n为幂律指数 全文共四篇示例,供读者参考 第一篇示例: 稠度指数k和幂律指数n是衡量某一现象或系统特征的重要参数,它们在科学研究和工程应用中起着重要作用。在物理学、地质学、生 态学、流体力学等领域,这两个指数被广泛应用于描述复杂系统的性 质和行为。在这篇文章中,我们将探讨稠度指数k和幂律指数n的概念、特性和应用。 稠度指数k是用来描述流体粘度与温度变化之间关系的参数。在物理学中,粘度是对流体阻力的一种度量,通常用于描述流体的黏性。 当温度升高时,大多数流体的粘度会减小,但不同流体的粘度-温度关系并不相同。稠度指数k即是用来描述不同流体粘度-温度关系的一个参数,其定义为: k=(dln(μ))/dT μ为流体的粘度,T为流体的温度。通过稠度指数k,我们可以了解不同流体在温度变化下的粘度变化情况,从而更好地预测和控制流 体的行为。 在工程应用中,稠度指数k的值对于流体的输送和处理过程至关重要。在石油工业中,石油在输送和加工过程中会受到不同温度的影响,

而通过稠度指数k的分析,可以更好地控制石油的流动性,提高生产效率和产品质量。 幂律指数n是描述幂律关系的参数,幂律关系是一种描述某些复杂系统中现象的数学关系。在物理学和地质学中,幂律关系常常用于描述流体的流动、地震的震级分布等现象。幂律指数n定义如下: f(x)=ax^n f(x)是某一现象随某一变量x的变化规律,a是一个常数,n即为幂律指数。不同的系统或现象具有不同的幂律指数,其值可以帮助我们了解系统内部的规律和机制。 在生态学中,幂律关系也被广泛应用于描述生物种群数量和分布的规律。Lotka-Volterra方程就是描述捕食-被捕食者系统中种群数量随时间变化的幂律关系,幂律指数n可以帮助我们了解捕食者和被捕食者之间的关系和稳定性。 稠度指数k和幂律指数n在科学研究和工程应用中都具有重要的作用,它们帮助我们更好地理解复杂系统的性质和行为,指导工程设计和优化过程。通过深入研究稠度指数k和幂律指数n的概念和特性,我们可以更好地应用它们于实际问题中,推动科学研究和技术发展的进步。【2000字】 第二篇示例:

钻井液流变性概述

钻井液流变性概述 摘要: 钻井液在石油钻井中起着十分重要的作用,深入研究钻井液的性能,对油气井钻井液流变参数的优化设计和有效调控是钻井液工艺技术有十分重要的指导意义。根据API 推荐的钻井液性能测试标准,钻井液的常规性能包括:密度、漏斗粘度、塑性粘度、动切力、静切力、API 滤失量、HTHP 滤失量、PH 值、碱度、含砂量、固相含量、膨润土含量和滤液中的各种离子的质量浓度等。本文主要对钻井液的流变性进行综述,包括钻井液的流型及流变参数、钻井液流变性与携岩原理及井壁稳定性的关系。 关键词:钻井液 流变性 流型 携岩原理 一.钻井液在石油钻井中的作用 (1)从井底清除岩屑(2)冷却和润滑钻头及钻柱(3)造壁功能(4)控制地层压力(5)循环停止时悬浮岩屑和加重材料,防止下沉(6)从所钻地层获得资料(7)传递水力功率 二.钻井液的类型 分散钻井液 钙处理钻井液 盐水钻井液 饱和盐水钻井液 聚合物钻井液 甲基聚合物钻井液 合成基钻井液 气体型钻井液 保护油气层的钻井液 三.钻井液的流变性 钻井液的流变性是指在外力作用下,钻井液发生流动和变形的特性。 流体分为牛顿型流体和非牛顿型流体,非牛顿型流体又分为塑性流体、假塑性流体、膨胀性流体。现场使用钻井液多为塑性、假塑性流体。 1.牛顿流体 通常将剪切应力与剪切速率的关系遵守牛顿内摩擦定律的流体,称为牛顿流体。 流变方程: dv dx τμ =

其流动特点:加很小的剪切力就能流动,而且流速梯度与切应力成正比。在层流区域内,粘度不随切力流速梯度变化,为常量。 2.非牛顿流体 (1)塑性流体 0PV dv dx ττμ-= 剪切力τ≠0,而是s τ,即施加的切应力必须超过某一特定值才能开始流动。切应力继续增大,并超过s τ时,塑性流体不能均匀剪切,粘度随切应力的增加而增加,即图中曲线段;继续增加切应力,粘度不随切应力的增加而增加,图中直线段; 1)s τ,静切力,是钻井液静止时单位面积上形成的连续空间网架结构强度的量度。 2)0τ,动切力,反映钻井液处于层流状态时钻井液中网状结构强度的量度。 3)0 pv dv dx ττμ-= ,塑性粘度,即塑性流体流变曲线段斜率的倒数,不虽剪切力而变化。 4)00 PV AV PV PV dv dx dv dx dv dx dv dx τμττ μμμμ+= = = +=+结构,表观粘度,又称有效粘 度,是在某一流速梯度下剪切应力与相应流速梯度的比值。 5)0PV τμ,动塑比,反映钻井液中结构强度和塑性粘度的比例关系。一般要求在0.34—0.48的范围内。 两种粘度对钻井液工艺具有很重要的意义: 1、了解两种粘度所占的比例组成,有助于认识钻井液的实质和问题所在,有助于判断环空流态和钻井液稀释特性。

钻井液流变参数的计算及应用

钻井液流变参数(塑性粘度,动切力,静切力,n,k)的测量与计算 钻井液的流变参数与钻井工程有着密切的关系,是钻井液重要性能之一。因此,在钻井过程中必须对其流变性进行测量和调整,以满足钻井的需要。钻井液的流变参数主要包括塑性粘度、漏斗粘度、表观粘度、动切力和静切力、流性指数、稠度系数等。 一、旋转粘度计的构造及工作原理 旋转粘度计是目前现场中广泛使用的测量钻井液流变性的仪器。它由电动机、恒速装置、变速装置、测量装置和支架箱体等五部分组成。恒速装置和变速装置合称旋转部分。在旋转部件上固定一个能旋转的外筒。测量装置由测量弹簧、刻度盘和内筒组成。内筒通过扭簧固定在机体上、扭簧上附有刻度盘,如图4—1所示。通常将外筒称为转子,内筒称为悬锤。 测定时,内筒和外筒同时浸没在钻井液中,它们是同心圆筒,环隙1mm左右。当外筒以某一恒速旋转时,它就带动环隙里的钻井液旋转。由于钻井液的粘滞性,使与扭簧连接在一起的内筒转动一个角度。根据牛顿内摩擦定律,转动角度的大小与钻井液的粘度成正比,于是,钻井液粘度的测量就转变为内筒转角的测量。转角的大小可从刻度盘上直接读出,所以这种粘度计又称为直读式旋转粘度计。 转子和悬锤的特定几何结构决定了旋转粘度计转子的剪切速率与其转速之间的关系。按照范氏仪器公司设计的转子、悬锤组合(两者的间隙为1.17mm),转子转速与剪切速率的关系为: 1 r/min=1.703s-1(4-1) 旋转粘度计的刻度盘读数θ (θ为圆周上的度数,不考虑单位)与剪切应力τ(单位为Pa) 成正比。当设计的扭簧系数为3.87×10-5时,两者之间的关系可表示为: τ=0.511θ (4-2) 旋转粘度计有两速型和多速型两种。两速型旋转粘度计用600 r/min和300 r/min这两种固定的转速测量钻井液的剪切应力,它们分别相当于1022s-1和511s-1的剪切速率(由式 4-1计算而得)。但是,仅在以上两个剪切速率下测量剪切应力具有一定的局限性,因为所测得的参数不能反映钻井液在环形空间剪切速率范围内的流变性能。因此,目前国内外已普遍使用多速型旋转粘度计。 六速粘度计是目前最常用的多速型粘度计,该粘度计的六种转速和与之相对应的剪切速率见表4-1 表4-1 转速与剪切速率的对应关系

录井常用计算方法

波动压力的计算 1. 概述 钻具在井内钻井液中运动,引起井底压力变化,压力增加时称为“激动压力”或者“冲击压力”,压力减小时称为“抽吸压力”。钻具上提时抽吸,钻具下降时冲击。 钻进时因钻具速度较小,这种附加的波动压力较小。 起下钻时钻具速度较大,波动压力较大,不能不加以考虑,并且引起足够重视,因为波动压力是引起井涌井漏井喷和井眼垮塌的重要原因。 2. 钻液静切力引起的波动压力 钻具起动时,必须克服钻液静切力才能相对运动,根据力的平衡关系,可以推出其波动压力。 计算公式为: 式中: 波动压力,帕(起钻取负值,下钻取正值) 钻液静切力,帕 L 管柱长度,米 、 井眼直径、管柱外径,米 3. 钻液吸附性引起的波动压力 管柱移动带动钻液的流动,流速大小影响波动压力大小。 关注速度可以用现场实际值,可取最大值,也可用下式纪算,式中认为最大速度时平均速度的1.5倍。 式中: 速度(起钻取负值,下钻取正值) 平均速度 管柱外径 井眼内径 管柱内径 钻液黏附常数,通常为0.450.5,环空间隙较小取0.5

注:划眼时: 式中: 流量 然后计算临界流速,判定流态。临界流速: 式中: 钻井液密度 钻液溶性指数 钻液稠度系数 当为紊流,为层流。层流波动压力: 紊流波动压力: 式中: 临界流速,米 波动压力,帕 钻液密度, 稠度系数, 流行指数,无因次 井径,米 钻具外径,米 L 钻具长度,米

4. 惯性力引起的波动压力 钻柱起动和停止时的加速度引起波动压了。 当管口堵死时: 当管口开启时: 式中: 波动压力,帕 起钻加速,取负值;起钻减速取正值; 下钻加速,取正值;下钻减速取负值。 密度, L 长度,米 加速度, 管柱外径,米 井眼内径,米 管柱内径,米 5. 小结 波动压力的计算,要根据不同环空段分段计算,再求出总和。 三种波动压力不是发生在同一时刻,因此要分时计算,选用数值最大者加以考虑安全因素。 有以下结论: 钻具越长,环空间隙越小,波动压力越大。 n值对波动压力影响较大,n增加一点,P会增加数倍。 控制钻具速度和加速度,可以减小波动压力,增加安全因素。

钻井液常规计算公式

钻井液常用计算 一、水力参数计算:(p196-199) 1、地面管汇压耗: Psur=C×MW×(Q/100)1.86×C1 Psur---地面管汇压耗,Mpa(psi); C----地面管汇的摩阻系数; MW----井内钻井液密度,g/cm3(ppg); Q----排量,l/s(gal/min); C1----与单位有关的系数,当采用法定法量单位时,C1=9.818;当采用英制单位时,C1=1; 地面管汇类型与C值: 管汇 类型 立管水龙带水龙头方钻杆C值 长度m 内径 mm 长度 m 内径 mm 长度 m 内径 mm 长度 m 内径 mm 1 12. 2 76.2 13.7 50.8 1.2 50.8 12.2 57.2 1.0 2 12.2 88.9 16.8 63.5 1.5 57.2 12.2 82.6 0.36 3 13.7 101.6 16.8 76.2 1.5 57.2 12.2 82.6 0.22 4 13.7 101.6 16.8 76.2 1.8 76.2 12.2 101.6 0.15 2、确定钻具内的钻井液流态及计算压耗: ①钻具内钻井液的平均流速: V1=C2×Q/2.448×d2 V1-------钻具内钻井液的平均流速,m/s(ft/s); Q-------排量,l/s(gal/min); d-------钻具内径,mm(in); C2------与单位有关的系数。当采用法定计量单位时,C2=3117采用英制单位时,C2=1。 ②钻具内钻井液的临界流速 V1c=(1.08×PV+1.08(PV2+12.34×d2×YP×MW×C3)0.5)/MW×d×C4 V1c -------钻具内钻井液的临界流速,m/s(ft/s); PV----钻井液的塑性粘度,mPa.s(cps); d------钻具内径,mm(in) MW----钻井液密度,g/cm3(ppg); C3、C4------与单位有关的系数。采用法定计量单位时,C3=0.006193,C4=1.078; 采用英制单位时,C3=1、C4=1。 ③如果≤V1c,则流态为层流,钻具内的循环压耗为 P p=C5×L×YP/225×d+C6×V1×L×PV/1500×d2 ④如果V1>V1c,则流态为紊流,钻具内的循环压耗为 P p=0.0000765×PV0.18×MW0.82×Q1.82×L+C7/d4.82 P p---钻具内的循环压耗,Mpa(psi); L----某一相同内径的钻具的长度,m(ft); V1-------钻具内钻井液的平均流速,m/s(ft/s); d------钻具内径,mm(in) MW----钻井液密度,g/cm3(ppg);

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