微流变学研究钻井液静态黏弹性特征

第 3 2卷 第 1 期 2 0 1 5年 1月 钻 井 液 与 完 井 液 DRI L LI NG F L UI D & COM P L ET1 0N F L UI D V 0 1 ． 3 2 No ． 1 J a n ．2 0 1 5 d o i ： 1 0 ． 3 9 6 9 ~ ． i s s n ． 1 0 0 1 — 5 6 2 0 ． 2 0 1 5 ． 0 1 ． 0 0 2 微流变学研究钻井液静态黏弹性特征 赵 雄虎 2 ， 韩教 ， 徐 同台 ( 1 ． 中国石油 大学 ( 北京 ) 石油工程学院 ，北京 ； 2 ． 中国石油大学 ( 北京 ) 油气 资源与探测 国家重 点实验室 ， 北京 ； 3 ． 北京石大胡杨石油科技发展有 限公 司 ， 北 京 ) 赵雄虎等 ． 微流 变学研 究钻 井液静 态黏弹性特 征 [ J ] _ 钻井液 与完井液 ，2 0 1 5 ，3 2( 1 ) ： 7 - 9 ，1 3 ． 摘要 钻 井液在 静止 时微观结构和性能逐渐 变化 ， 通过微 流变技术研 究 了 钻 井液在静止状态下黏弹性的变化过程。 配制 了6种不同配方的油基钻井液 ，在高速搅拌后使用 R h e o l a s e r 流变仪测试 了钻井液的黏弹性变化。实验发现油基钻 井液 的 网络结构是 悬浮重 晶石 的骨 架，在 高速搅拌后 ，钻 井液的 网络结构被打散 ，在 静止时结构开始恢 复，损耗 因子 随着 时间延长越来越 小，意味着重 晶石 沉降的速率越来越 小 ； 性能不好的钻 井液静 置一段时 间后黏度 因子和 弛豫 时间 发生下 降，其 结构开始 失稳 ，此时可能导致严 重的重晶石沉 降问题 ； 有机 土和提切剂对钻 井液的微观结构有 明显的加 强作 用， 当这种可 以形 成结构 的材料达 到一定浓度后 ，其结构 恢复得更快。微流 变学可 以 在 微观角度来描述钻 井液的 结构变化过程 ，这对进一步研 究和 了 解钻 井液复杂的性能变化有重要的意义。 关键词 微流变 ； 钻 井液 ； 结构恢 复 ； 稳定 性 中图分类号 ：T E 2 5 4 ． 3 文献标 识码 ：A 文章编 号 ：1 0 0 1 — 5 6 2 0( 2 0 1 5)0 1 ． 0 0 0 7 — 0 3 0 引 言 黏弹性流体的流变行为 已经用剪切流变仪进行 了 广泛的研究 [ 1 - 2 1 ，研究黏弹性流体在静止时微观结构 变化的光散射技术也在不断发展 [ 3 - 6 ] o在刚过去 的 2 0 年里 ，微流变学一直是......