流变参数

摘要： 高浓度尾砂料浆具有复杂的触变性,颗粒粒径是影响料浆触变性的重要因素,颗粒粒径对触变性影响的定量研究尚不丰富.为探究高浓度尾砂膏体的颗粒粒径对触变性的影响,使用同种尾砂制备了不同平均粒径的样品并制成膏体,开展恒剪切速率实验.结果表明,尾砂膏体具有显著的触变性,恒剪切速率条件下呈剪切稀化.稳态条件下,料浆静态屈服应力、动态屈服应力、宾汉姆黏度均与颗粒平均粒径平方的倒数呈线性正相关.瞬态条件下,颗粒平均粒径和相应瞬态拟合参数呈线性关联.推荐的稳态和触变性模型均表现出较高的适用性.通过数据拟合构建了稳态剪切应力和瞬态剪切应力的预测模型,定量表征颗粒平均粒径对触变性料浆稳态和瞬态流变行为的影响.

摘要： 流变仪常被用于测定砂浆的流变参数,但因设备、试验参数等差异,不同设备的测试结果不具可比性。基于此,本工作提出了两种简便且实用的砂浆流变参数测定方法,即Marsh筒法和微坍法,并对比分析了这两种方法的适用性。结果表明,砂浆流变模型的选取与测试方法有关,对于Marsh筒法,宜选用H-B模型;对于微坍法,宜选用宾汉姆模型。Marsh筒法的试验结果受砂浆自身重力和惯性力的影响作用较大,导致砂浆的塑性粘度离散性大;而微坍法的试验结果离散性小,可重复性高,可有效减小砂浆自身重力和惯性力的影响作用,更适用于测试砂浆流变参数。

摘要： 钻井液流变参数确定以及流变模式优选是钻井液设计、循环压耗计算的基础。针对非线性流变模式的钻井液模型,基于高斯-牛顿法,通过六速粘度计的读数,建立了非线性流变模式的回归模型;根据衡量偏差性关系程度的相关参数R,以C#为编程语言,开发了配套的钻井液流变模式优选计算软件,可输出各流变模式的流变曲线,并结合实测数据进行了实例验证。该算法可以确定非线性流变模式下钻井液的流变参数,并通过比较相关系数优选出合适的流变模式,为快速优选钻井液流变模式提供了有效的工具。

摘要： 为缓解金川龙首矿棒磨砂产量不足和充填成本上升带来的压力,提升充填体的稳定性,对金川龙首矿棒磨砂、废石混合粗骨料与固结粉的充填特性进行了研究。选择-5 mm棒磨砂和-12 mm废石混合新型固结粉作为充填材料,在灰砂比为1∶4的基础上,开展充填体强度测试和浆体流变性、流动性及泌水率试验,分析混合骨料配比对其充填综合性能的影响规律,从而提出最佳配比参数。结果表明:随着废石掺量的增加,充填体3 d强度出现略微下降,7 d和28 d强度呈现小幅增长的趋势;浆体屈服应力随废石掺量的增加而增大,黏度系数不断减小,当废石掺量小于35%时,浆体屈服应力均小于150 Pa;充填浆体塌落度和扩展度随废石掺量的增加而急剧减小,塌落度为27~29 cm,能够满足自流输送的要求;浆体泌水率为9%~12%,随着废石掺量的增加泌水率减少,有利于提升浆体的抗离析性;混合粗骨料中废石最佳掺量为30%,最佳质量浓度为82%~83%,在该参数条件下充填体各项指标均能满足金川龙首矿充填质量标准,对于提升矿区充填体稳定性和降低充填成本具有重要意义。

摘要： 黏土水泥浆作为应用广泛的矿山注浆材料,需要对其在裂隙中的扩散理论做系统性的研究,优化长期以来依靠经验公式指导设计与实践的状态。基于流体基本方程,结合考虑时变性的广义宾汉姆流体本构方程,推导出钻孔注浆条件下,黏土水泥浆在裂隙中辐向扩散方程;对比了单次注浆时间较长条件下,浆液流变参数考虑时变性和不考虑时变性对注浆压力的影响;分析了考虑流变参数时变性时裂隙开度、注浆流量和流变参数同注浆压力的关系。结果表明:在单次注浆时间较长情况下,浆液的时变性对注浆压力有较大影响;一定注浆流量下,裂隙开度越大,浆液所需注浆压力越小,但呈非线性关系,且对注浆压力的影响效果强于时变性;另外对于不同注浆流量情况,随扩散距离变化,流量与时变性对注浆压力的影响先后占主导;浆液流变参数与注浆压力呈正相关关系,且扩散距离越长影响越显著。

摘要： 考虑纳米偏高岭土(NMK)质量分数(0、1%、3%、5%、10%)、减水剂(SP)、水胶质量比(0.40、0.45、0.50)等影响因素,研究了新拌NMK水泥浆颗粒水膜厚度与流变参数的关系.基于标准稠度用水量法和最大颗粒浓度法获得颗粒堆积密度;利用颗粒堆积密度和颗粒比表面积得到水泥浆颗粒水膜厚度;NMK水泥浆流变参数由流变仪测得;并通过泌水性试验测定NMK水泥浆泌水率.研究结果表明:NMK导致水泥浆颗粒堆积密度、水膜厚度减小;水泥浆颗粒水膜厚度随水胶比的增加而增大;减水剂导致NMK水泥浆颗粒堆积密度和水膜厚度增大;NMK使水泥浆泌水率显著降低.基于试验结果,提出一种利用水膜厚度预测水泥浆流变参数(流动度、屈服应力、触变性等)的数学模型,并利用国内外相关试验资料验证了模型的有效性,从而为NMK水泥浆流变参数预测提供了科学的理论依据和参考.

摘要： 在窄安全密度窗口地层下套管过程中,套管柱在井眼中运动产生的波动压力极易诱发井下复杂情况。为保障窄安全密度窗口条件下下套管作业的安全,文章建立了偏心环空下套管瞬态波动压力计算模型,并基于井筒压力平衡关系建立了尾管下入与钻杆送入过程中井筒压力预测与控制模型,分析了作业中井底压力瞬态波动的主要影响因素,开展了现场控压下套管案例研究。研究结果表明,套管下入速度、套管偏心度、钻井液流变参数是影响井底压力波动的主要因素。环空瞬态波动压力随着环空流体流变参数(屈服值、稠度系数、流性指数)、套管下入速度的增大而增大,随着偏心度的增加而减小。并在DB-X井开展了现场试验,建立了控压下套管井筒压力控制图版,计算结果显示当尾管送入速度控制在0.16~0.20 m/s时能有效保障井底安全,该数据指导了本井的现场施工,有效防止了下套管过程中井下复杂的发生。文章的研究结果为下套管速度优化、井底压力控制提供了新思路,对降低窄安全密度窗口地层中下套管施工风险和提高固井质量具有重要意义。

摘要： 武里蒂卡金矿采用分段空场嗣后充填采矿法,充填骨料选用选矿全尾砂,为科学合理地建设矿山充填系统,本文开展了全尾砂高浓度充填料浆输送性能研究。通过坍落度试验研究分析了充填料浆和易性,并初步确定充填料浆的浓度范围为66%~68%。以此为基础,利用流变仪测试充填料浆的屈服剪切应力与黏性系数,计算得出管道单位长度充填料浆流动阻力,为矿山充填管路设计提供必要参数。研究表明,武里蒂卡金矿充填需求量为60~100 m^(3)/h,研究确定全尾砂充填料浆浓度为66%~68%,井下充填管道内径150 mm^(3)料浆输送阻力2.69~5.74 kPa/m,采用10 MPa柱塞泵可将充填料浆水平输送1.7~3.7 km,能够很好地满足矿山高浓度充填料浆输送的需求。

摘要： 为了揭示料浆输送理论计算阻力和实际阻力之间的关系,以粉煤灰和炉渣料浆为研究对象,开展不同料浆质量分数和流量的流变实验和环管实验,基于Bingham模型获得浆体的屈服应力和塑性黏度,利用MATLAB软件拟合回归得到料浆质量分数、流量与管输阻力的关系式,分析管输阻力的影响因素及不同工况条件下阻力的计算值与实际值之间的关系。研究结果表明:料浆质量分数和管输流量均是影响管输阻力的重要因素;当流量为48 m3/h时,计算阻力均大于环管实际阻力,且不受料浆质量分数影响;但随着流量增加,计算阻力与实际阻力的关系主要受料浆质量分数影响;当料浆质量分数分别为40%,47%和57%时,管输阻力计算值均小于实际值;当料浆质量分数增加到63%时,管输阻力计算值大于实际值。

摘要： 混凝土、砂浆和水泥浆等水泥基材料的流变性能是影响其浇筑、灌注和注浆等成型工艺难易程度的重要因素。合理评价水泥基材料的屈服应力、黏度等流变参数可以指导材料在工程中的合理应用。水泥基材料流变参数常用的表征方式有两种:一是利用流变仪测定剪切应力和剪切速率,表征浆体的流变参数;二是利用坍落扩展试验进行评价。后者与工程中材料的实际流动状态更为吻合,因此近年来被研究者所重视。水泥基材料坍落过程中变形区与未变形区分界处的剪切应力即为其屈服应力,但是对大流动性浆体,由于不存在未变形区,该方法不适用。对于大流动性浆体,可通过最终扩展度表征浆体的屈服应力。而浆体黏度的表征需要采用动态测试,即测定坍落度或扩展度随时间的变化规律才能予以表征。高速摄像方法能够对初期快速流动过程进行精细测定,具有一定的优越性。剪切应力和剪切速率的表征常用的是水平剪切模型,也可采用侧面滑移模型,但两者均不够完善。此外,截锥筒的形状和尺寸、提筒速度、表面张力、材料的颗粒组成等因素会对流变参数的表征产生影响。本文从屈服应力的表征、黏度的表征、剪切应力与剪切速率的表征、影响因素等方面,对利用坍落和坍落扩展试验表征水泥基材料流变参数的研究进展进行了总结,分析了不同方法的异同和优缺点,并提出了未来的研究方向,以期对利用坍落扩展测试表征水泥基材料流变参数的发展提供参考。

摘要： 水泥浆液流变参数对浆液在待灌体中的迁移扩散有着重要的影响,是分析浆液扩散距离的重要因素,与浆液水灰比、水化时间等因素密切相关.采用同轴旋转黏度计、压力管黏度计对浆液流变参数进行了测定,结果表明:抗剪屈服强度、塑性黏度随水灰比增大而减小,且均可用水灰比倒数的指数函数关系进行描述;抗剪屈服强度受水化时间影响明显,可用水化时间与初凝时间比值的指数函数关系进行描述,塑性黏度受水化时间影响较小,可认为其为常数.

摘要： 使用混凝土流变仪对钢纤维自密实混凝土拌合物的流变特性进行了测试,基于Herschel-Bulkley模型对测试结果进行了回归分析,得到Herschel-Bulkley屈服应力、粘度系数和流动指数等三项流变参数,并进一步探明了用水量、纤维掺量和加水时间等因素对钢纤维自密实混凝土三项流变参数的影响规律.结果表明,对于钢纤维自密实混凝土,屈服应力和粘度系数随着用水量的增加而减小,随着纤维掺量和加水时间的增加而增大,而流动指数与这几项因素的关系不明显.

摘要： 从液—固两相流体动力学基本理论出发,结合钻井液携岩原理及钻井工程需要,探讨了特定工况下钻井液允许流变参数范围的计算方法,建立了钻井液流变参数允许调控范围计算模型,开发了钻井液合理流变参数计算系统软件,为现场人员调整钻井液流变性能提供理论依据.计算结果表明,钻井液密度、排量、塑性黏度及钻井泵缸套缸径的增大都将使钻井液允许的流变参数调控范围变窄,钻井液排量的影响尤其明显.钻井泵排量是控制流变参数允许调控范围上限的主要因素,而其下限则主要受钻井液密度影响.

摘要： 从液固两相流体动力学基本理论出发,结合钻井液携岩原理及钻井工程需要,探讨了特定工况下钻井液允许流变参数范围的计算方法,建立了钻井液流变参数允许调控范围计算模型,开发了钻井液合理流变参数计算系统软件,为现场人员调整钻井液流变性能提供了理论依据.计算结果表明,钻井液密度、排量、塑性黏度及钻井泵缸套缸径的增大都将使钻井液允许的流变参数调控范围变窄,钻井液排量的影响尤其明显.钻井泵排量是控制流变参数允许调控范围上限的主要因素,而其下限则主要受钻井液密度影响.

摘要： 在大位移井钻井过程中,大斜度井段、水平井段极易出现岩屑床,直接影响到安全、高效、低成本钻井.为实现水平井段的最大延伸,需要在低密度、低排量、低环空返速条件下,保持井眼清洁.在低环空返速条件下,钻井液的动塑比、低剪切黏度、静切力等流变参数,是保持井眼清洁最重要的可控因素.利用实验室研制的大位移井钻井液携岩模拟实验装置,实验分析了钻井液流变参数、井斜角等对井眼环空岩屑浓度的影响规律,综合分析了钻井液的循环携岩能力.实验结果表明:当井斜角在20°～90°范围内时,岩屑较难携带出井眼;在合理调整钻井液流变参数、钻井液密度的前提下,即使在低环空返速条件下,也能明显改善大斜度井段、水平井段的井眼清洁状况.

摘要： 本文采用分层筛洗粗骨料法和高精度激光位移传感器测定水层位移的方法研究了不同配合比新拌混凝土的静态离析率和泌水率,采用混凝土流变仪测定了各配合比混凝土中砂浆基体的流变参数,对比研究了新拌混凝土的流变参数对离析泌水的影响规律.研究结果表明,新拌混凝土的屈服剪切应力和塑性粘度越低,产生的离析程度和泌水程度就越大;当新拌混凝土的屈服剪切应力小于400Pa,塑性粘度小于13Pa·s时,离析率S1可以达到25％以上;当新拌混凝土屈服剪切应力小于300Pa且塑性粘度μ大于26Pa·s时,离析率S1可以控制在10％以内。

摘要： 为了准确确定甲玛铜多金属矿高浓度充填料浆管道输送沿程阻力损失,为矿山充填管道输送系统设计提供依据,根据甲玛铜多金属矿尾砂性质,采用进口流变仪测试了料浆流变参数.在此基础上,理论计算管道沿程阻力损失,并通过经验公式、数据对该结果进行校核,结果证明该方法对高浓度细粒级浆体的适用性.

摘要： 传统深水钻井液性能的选择方法是试算法,给定钻井液性能计算其是否满足井眼清洁及ECD要求,但实际作业过程中钻井液性能是不断变化的,特别是在给定密度窗口的情况下,钻井液性能的大幅变化会引起井下复杂情况.本文以深水平流变钻井液为例,基于给定的密度窗口进行了影响水力学的钻井液性能敏感性分析,通过分析确定了塑性黏度、动切力及θ3读数的上限值分别为48mPa·s、28Pa和12.该分析结果为深水平流变钻井液现场性能的调整提供了指导,为安全钻井提供了保障.

摘要： 天然岩石流变学,是相对实验岩石流变学而言的.它不需要在实验室内模拟地壳深部的温度和压力条件,直接从野外地质构造变形测量或者采集样品回室内进行微观应变测量,反演岩石古流变参数.这类可以用来估算岩石古流变参数的方法称为构造流变计.本文介绍中国地质大学(武汉)华中构造力学研究中心在利用地质构造变形估算天然岩石古流变参数方面的一些方法.包括肿缩香肠构造流变计,断裂香肠构造线应变折射流变计,菱形香肠构造流变计,对称鱼嘴构造流变计,不对称鱼嘴构造流变计,剪应变折射流变计,真应变差折射流变计,能干层褶皱流变计等.

摘要： 采用透水模板布(简称CPFL)渗透装置,研究了流态混凝土振动密实过程孔隙水压力动态特征,分析了拌合物体积收缩率等对混凝土密实过程孔隙水压力消散影响.研究表明:混凝土振动密实过程内部孔隙水压力随振动时间先增后减;孔隙水压力变化与拌合物水胶比及体积收缩量均呈非线性负相关性.基于多孔介质排渗固结理论,给出了CPFL下振动孔隙水压力增减与新拌混凝土固结关系模型,探讨了透水边界条件下流态混凝土内部孔隙水压力消减意义.

摘要： 本发明公开一种粘性流体流变试验系统测试流体流变参数的方法，其中，试验系统包括皮带输送机、滑槽、激光发射器、挡板、第一滑轨、高速摄像机、支架和第三滑轨；测试方法包括：(1)将流体往挡板方向传送，流体在挡板作用下形成固定形态的堆积区域；(2)对粘性流体运动的最高势面发射激光，并捕捉到最高势面的剖面不同时刻的流体运动影像；(3)根据流体运动影像得到粘性流体流动的高度H；(4)分别确定u

摘要： 本发明公开了一种通过坍落度测试过程预测新拌混凝土流变参数的方法，包括以下步骤：(1)将底板放置于水平面上；(2)在底板相对的两边固定平行光源平板和刻度平板；(3)将坍落度筒放在底板中心，使其轴心与底板中心重合；(4)打开平行点阵光源和摄像；(5)向坍落度筒中灌注新拌混凝土；(6)将坍落度筒的两半同时向两侧分离，混凝土开始坍落；(7)摄像机记录下混凝土高度和半径随时间变化的过程，再分帧读取各时刻的坍落高度和半径值；(8)取出径向变化速率大于高度变化速率5倍以上的点，并将相应的高度、半径、时间数值代入，得到一条曲线，再将曲线拟合成直线，则求得的截距为屈服应力，斜率为塑性粘度。采用本发明简化了流变参数测试过程，降低了测试成本。

摘要： 本发明公开一种测量沥青浆液流变参数的装置及其测量方法，包括处于负压状态的接料瓶、用于存储待测沥青浆液的试样盒，接料瓶连通有用于将沥青浆液由试样盒处负压导入瓶内的毛细管，毛细管的内壁为用于阻止外周侧沥青滑动的毛面，且接料瓶设置在用于测量其导入沥青浆液后的整体重量的称重器上，由于毛细管的内壁呈为用于阻止外周侧沥青滑动的毛面，使得外周侧的沥青附着在内壁上保持不动，那么毛细管中间位置的沥青则形成与外周侧沥青的相对运动。相较于旋转法，本发明最终达到接料瓶内的沥青浆液完全是经过与外周侧摩擦后的中间位置处的沥青。此检测方法直观准确，更符合流变参数的基本定义，解决了现有技术中旋转粘度计测得的数据不准确的问题。

摘要： 本发明公开一种粘性流体流变试验系统测试流体流变参数的方法，其中，试验系统包括皮带输送机、滑槽、激光发射器、挡板、第一滑轨、高速摄像机、支架和第三滑轨；测试方法包括：(1)将流体往挡板方向传送，流体在挡板作用下形成固定形态的堆积区域；(2)对粘性流体运动的最高势面发射激光，并捕捉到最高势面的剖面不同时刻的流体运动影像；(3)根据流体运动影像得到粘性流体流动的高度H；(4)分别确定u

摘要： 本发明公开了一种用于设计钻井液流变参数的方法，包括：基于针对目标井段的钻井液流变状态，计算不同流变模式下的初始流变参数以及多组剪切速率和剪切应力；对不同流变模式进行线性化解，基于此，优选最佳流变模式；根据最佳流变模式下的初始流变参数和钻井液设计相关参数，分别计算井壁冲蚀系数、岩屑输送比和环空动压系数；根据井壁冲蚀系数、岩屑输送比和环空动压系数，利用预设的环空状态表征参数安全范围，对当前环空的安全状态进行诊断，根据诊断结果确定当前目标井段的流变参数设计结果。本发明能够合理反映井眼净化、井壁稳定、悬浮岩屑以及井内液柱压力激动的环空状态，有利于保障钻井工程设计的科学性和钻井安全优质施工。

摘要： 本发明公开了用于确定流体的流变参数的方法，包括步骤：配制涂料样品，将涂料稀释至施工条件，模拟涂料样品在喷涂时的剪切速率，测试粘度；然后测试在各不同的剪切速率下的粘度，最后基于模型的迭代拟合将一个合适的模型与一个测得的粘度进行拟合，得到涂料样品的屈服应力。该方法可以预测涂料在施工时的流变学表现，有效避免涂料在现场发生的流挂、橘皮等不良弊病。

摘要： 本发明公开了一种基于机器学习的钻井液流变参数实时测量方法，采用图像识别和机器学习实时输出流动状态下钻井液的流变参数，具体包括建立钻井液图片数据库，配制体积相同但流变参数不同的钻井液，在同一设定转速下，分别采集不同流变参数的钻井液流动时自由液面的图片，然后对图片数据预处理，构建卷积神经网络模型并编译模型和训练模型，最后将实时获取的同转速流动状态下的钻井液图片导入已训练完成的模型中，模型输出钻井液的流变参数值。本发明无需使用任何机械化设备和传感器即可获得钻井液的流变参数，可实时测量，且测量频率达到秒级，进一步可无限复制到不同流体流变性测试应用场景，例如工程浆液、非开挖、隧道等工程中的浆液流变性测试，使用范围广。

摘要： 本发明公开了一种流变参数处理方法、装置、计算机可读存储介质及处理器。其中，该方法包括：获取测试数据，其中，测试数据是使用预定环空间隙的旋转粘度计测试含页岩岩屑的钻井液而得到的；确定测试数据对应的切速率和剪切应力，建立含页岩岩屑的钻井液的流变曲线；依据含页岩岩屑的钻井液的流变曲线，确定含页岩岩屑的钻井液的流变参数。本发明解决了相关技术中采用传统窄间隙旋转黏度计测试方法，无法适用于含有页岩岩屑的钻井液的流变性测试的技术问题。

摘要： 本发明公开了一种浆体流变参数自动检测装置及检测方法，检测装置包括检测台、检测组件和调平组件，检测组件包括扩展度筒、匀速牵引单元、通电致磁圆盘、参考标识和带有流变参数检测软件的手机终端；参考标识位于检测台表面来间接检测浆体尺寸；通电致磁圆盘在匀速牵引单元的作用下吸附扩展度筒匀速提升至与浆体分离，手机终端通过参考标识的坐标变换计算出浆体流变参数。与现有设备相比，本发明测试过程更加规范，省去了人工检测和读取视频的过程，利用软件计算，使得获取试验结果的速度更快，提高了装置的自动化程度，且检测装置移动便捷且可以调平，提高了检测装置对检测环境地面不平整的适应性。

摘要： 本发明公开了一种充填管道仿真模型的流变参数修正系数的获得方法，记录测点坐标、充填管道压力、充填料浆质量浓度、密度和流量，计算充填管道阻力损失；开展充填料浆流变试验，获得充填料浆密度、屈服应力和粘度，建立屈服应力和粘度的回归模型，建立充填料浆流变参数约束模型，计算现场工况充填料浆流变系数，确定现场工况充填料浆流变模型；建立充填管道输送仿真，定义充填料浆屈服应力和粘度修正系数，开展充填料浆管道输送仿真，建立充填料浆阻力损失模型；建立充填料浆管道输送阻力损失误差模型，建立流变参数修正系数约束模型，定义误差判定条件，获得充填管道仿真流变参数修正系数，对仿真模型进行修正和优化，从而提高仿真模型的可靠性。