非开挖聚合物钻井液减阻与强排屑机理研究

摘要

非开挖聚合物钻井液具有很好的减阻和强排屑作用.为了研究其机理,以全解析推导出幂律流体和牛顿流体在钻杆内单位长度动压力与流速分布.结合MATLAB编程计算和绘图,分别在幂律流体和牛顿流体下,计算聚合物钻井液压降(dp/dl)和流速分布v,(r),并作图对比两种流型下的区别.利用实验室设计循环压降测试管路实测单位压降(dp/dl)与流量(Q),并与两种流型下计算的数据对比,最后结合现场数据验证.结果表明:聚合物大分子顺向变形程度大,聚合物钻井液的流速分布v(r)和单位压降(dp/dl)规律更符合幂律流体,幂律流体的流速分布呈平板型,对井壁冲蚀作用小,有利于井壁稳定,从而实现减小流动阻力阻和强排屑作用.