文摘水基恒流变钻井液是一种适用于深水钻井作业的新型工作流体,目前关于该体系的报道较少。通过对一定温度压力下钻井液性能的检测以及流变模型分析,研究了水基恒流变钻井液的流变行为,并初步探索了恒流变机理。结果表明,在0.1~35.4 MPa范围内,当温度从4℃升高到65℃,黏度计读数φ6/φ3、动切力、塑性黏度等流变参数的变化幅度较小,分别在10~13、9~12、13~18 Pa及15~22 m Pa·s范围内,且φ6与φ3读数随温度呈"U"型分布;在温度压力组合条件下,拟合经验流变方程的相关性排序为:宾汉塑性≈幂律<卡森≈赫-巴≈罗-斯模型,其中双参数卡森模型的相关系数较高,且表达式简洁,适于描述水基钻井液的恒流变特性;以卡森模型为初始方程,引入T/P因子建立了高预测精度的动力学流变方程f(T,P,γ),相对误差平均值为7.19%±4.07%,偏差极大值集中在100(r/min)/65℃;分析了关键处理剂的分子形貌、结构及其与黏土片层的缔合作用,提出了基于分子形态的定性构效假设,揭示水基钻井液的流变稳定性本质。
