卡森模式流变参数的合理表达及公式推导分析

摘要

钻井液卡森模式中流变参数ηc^(1/2)、τc^(1/2)的计算公式在各类资料中不尽相同,给卡森模式的推广应用带来困扰。现从卡森模式的两个基本经验公式出发对流变参数ηc^(1/2)、τc^(1/2)进行推导,对比分析并找出公式差异的原因:除个别因采用基本经验公式的细微差异造成不同外,其余均为使用单位的不统一和^(1/2)次方共同作用的结果。其中,流变参数τc^(1/2)因基本经验公式差异而得出两种不同表达,进一步将两种τc^(1/2)用于24种钻井液不同速梯下的切力推算,并与实测钻井液切力数据进行精度对比分析,评估更为合理的经验公式。根据验算结果并参照常用钻井液单位习惯,推荐卡森模式流变参数的合理表达为:ηc^(1/2)=1.195(θ600^(1/2)-θ100^(1/2)),mPa·S;τc^(1/2)=0.493[(6θ100)^(1/2)-θ600^(1/2)],Pa。结尾对卡森模式应用于钻井液流变学的优势特点及下部需要深入研究的方向进行了展望。