钻井液流变性-部分
钻井液流变性测定
中国石油大学钻井液工艺原理实验报告实验日期：2011/4/26 成绩：班级：学号：姓名：教师：同组者：实验一钻井液流变性测定一 .实验目的1. 掌握六速旋转粘度计的应用方法。
2. 掌握如何判断钻井液的流型及对应流变参数的计算方法。
3. 比较各流变模式与实际流变曲线的吻合程度，弄清各种模式的特点。
4. 掌握钻井液增粘剂及降粘剂对钻井液流变性的影响。
二.实验原理1. 旋转粘度计工作原理电动机带动外筒旋转时，通过被测液体作用于内筒上的一个转矩，使与扭簧相连的内筒偏转一个角度。
根据牛顿内摩擦定律，一定剪功速率下偏转的角度与液体的粘度成正比。
于是，对液体粘度的测量就转换为内筒的角度测量。
2. 流变曲线类型、意义。
流变曲线是指流速梯度和剪切应力的关系曲线。
根据曲线的形式，它可以分为牛顿型、塑性流型、假塑性流型和膨胀性流型。
为了计算任何剪切速率下的剪切应力，常用的方法是使不同流变模式表示的理想曲线逼近实测流变曲线，这样，只需要确定两个流变参数，就可以绘出泥浆的流变曲线。
牛顿模式反映的牛顿液体，其数学表达式为：τ =η·D宾汉模式反映的是塑性液体，其数学表达式为：τ =τ 0 +ηp·D指数模式反映的是假塑性流体，其数学表达式为：τ =K·D n 或 Lgτ =lgK + n·lgD卡森模式反映的是一种理想液体，其数学表达式为：τ1/2 =τ1/2 c +η1/2∞ .D1/2实际流变曲线与那一种流变模式更吻合，就把实际液体看成那种流型的流体。
三. 实验仪器及药品实验仪器：ZNN-D6 型旋转粘度计；高速搅拌器。
实验仪器使用要点：1.检查好仪器，要求；①刻度盘对零。
若不对零，可松开固定螺钉调零后在拧紧。
②检查同心度。
高速旋转时，外筒不得有偏摆。
③内筒底与杯距不低于1.3cm。
2.校正旋转粘度计①倒350m1 水于泥浆杯中，置于托盘上，上升托盘，使液面与外筒刻度线对齐，拧紧托盘手轮。
Chapter 2-钻井液流变性能
钻井液常用流型：
① 牛顿流体(Newtonian Fluids) ② 宾汉流体(Bingham Plastic Flow) ③ 幂律流体(Power law flow) ④ 卡森流体(Casson flow)
１、牛顿流体
①
这类流体有如下特点：当τ>O时，γ>0，因此只要对牛顿流体施 加一个外力，即使此力很小，也可以产生一定的剪切速率，即 开始流动。 其粘度不随剪切速率的增减而变化。
为了确定内摩擦力与哪些因素有关，牛顿通过大量实 验研究提出了液体内摩擦定律，通常称为牛顿内摩擦定律。 其内容为：液体流动时，液体层与层之间的内摩擦力(F)的 大小与液体的性质及温度有关，并与液层间的接触面积(S) . 和剪切速率( )成正比，即:
F S
μ –viscosity, the frictional resistance ;
典型牛顿流体流变图分析
不同物质有不同粘度。
牛顿流体流变图，其流变曲线均为通过原点O的一条直线，
但粘度越高(如甘油，在15℃时为2.33Pa· s)，其斜率越大，
即流变曲线与x轴的夹角越大。粘度越低(如空气，在 15℃时为0.0182╳10-3Pa· s)，其斜率越小。
水的动力粘度，15℃时为1.1405×10－3 Pa· s，20℃时为
是指在外力作用下，钻井液发生流动和变形的特性。
该特性通常用钻井液的流变公式、流变曲线和流变参数，如
塑性粘度（Plastic Viscosity）、动切力（Yield Point）、 静切力（Gel Strength）、表观粘度（Apparent Viscosity） 等来进行描述的。
流变参数是流变方程的常数。
用前，应用清水进行校正。该仪器测量清水 的粘度为15±0.5秒。若误差在±1秒以内，可用下 式计算泥浆的实际粘度。
深水作业中钻井液在低温高压条件下的流变性
１２ 流 变 性 测 试 仪 —— Ｆ ． ＡＮＮｉ７ ｘ７ 实 验 中采用 的 流变 性测 试 仪是 美 国 Ｆ Ｎ 公 司 Ａ Ｎ 生产 的 ｉ７ ｘ ７流变性 测试 仪 ，其 转筒 尺寸 与六 速旋 转
窗 口过 窄 、井 眼 的 清 洁 和水 合 物 的抑 制 等 。其 中 ，
温度 和压 力 的变 化对 钻 井 液 的流 变性 会 产生 直 接影
第２ ７卷 第 ５期
２１ ０ ０年 ９月
钻
井 液
与
完 井
液
Ｖ０１ ２ ＮＯ ５ ．７ ．
Ｓｅ ． ２ ０ ｐｔ ０１
ＤＲＩ ＬＬＩ ＮＧ ＦＬＵＩ ＆ Ｃ０Ｍ ＰＬＥＴＩ Ｄ ＯＮ ＦＬＵＩ Ｄ
文 章 编 号 ： １０ —６ ０ （ ０ ０）０ —０ ５０ ０ １５ ２ ２ １ ５００ —３
１ 实验 配 方 及 仪 器
１１ 钻 井 液 配 方 ． 水基 钻 井液 海 水 （ 自渤 海 ）０１％ＮａＣ 取 ＋． ５ Ｏ
有安全 、环保等问题 。由此可知 ，深水作业并不 ］
是水 基钻 井液 的禁 区 。
通 常认 为 ，水 深 超 过 ３ ４８ｍ 即 为深 水 ，而超 ０．
性 随 温 度 和 压 力 的 变 『规 律 。 匕
关 键 词 深 水 钻 井 ； 温 ；高压 ；钻 井 液 流 变 性 低 中图 分 类 号 ：Ｔ ２ ４１ Ｅ ５． 文 献 标 识 码 ：Ａ
０ 引 言
由于 深 水 钻 机 每 天 的运 行 成 本 昂贵 ，下 套 管 、
响。一 般来 说 ， 随着 温度 的降 低 和井底 压力 的增 加 ，
行测 量 ）
般 来 说 ，水 深 为 ６ ９ 时 ，泥线 水 温 可 降低 至 ０．ｍ ６
关于钻井液流变性课件
K——稠度系数
意义：反映流体的粘滞性。越大，流体越难流动。
单位：dyn.sn/cm2
n——流型指数
r
意义：偏离牛顿流体的程度。
模式讨论 τ = Kγn 或者 η= Kγn-1
γ 0， τ 0 不符合大多数钻井液具有屈
服应力的特点。
0
τ
γ ，η 能够反映钻井液的剪切稀释性。
γ， η 0 无极限粘度，不符合钻井液情况。
卡森模式不但在低剪切区和中剪切区有较好的精确度， 还可以利用低、中剪切区的测定结果预测高剪切速率下的 流变特性。
1
18
三、剪切稀释性
定义 钻井液的有效粘度随剪切速率增加而降低的现象。 实质：高剪切作用破坏了体系内部结构，使总的粘滞性
降低。 表示法：动塑比 τo / ηp 意义：越大，钻井液的剪切稀释性越强。 因为比值大，表明结构多（τo大），固含低（ηp小），
流变性符合牛顿内摩擦定律的流体。 类型举例：水、甘油、单相液体等。 流变曲线：通过原点的直线。
特点： η= τ/ γ=C（常数）
1
11
2. 非牛顿流体
塑性流体 Plastic Fluids
数学模型： τ- τ0 = ηp γ 流变曲线：有截距的直线。 流变参数：
τ0 —— 动切应力 Yield Stress
国际：Pa.s、mPa.s 模式讨论 τ- τ0 = ηp γ 或者 η= ηp + τ0/ γ
γ 0， τ τ0 能够反映多数钻井液具有内部结构情况。 γ ，η 能够反映多数钻井液的剪切稀释性。 γ， η ηp 能够反映出钻井液的极限粘度。
低剪切速率下： τ实> τ宾 表明模型拟合实际曲线有较大偏差.
1泊 = 100mPa.s =100cp = 1dyn.s/cm2
第三章 钻井液的流变性
可以利用低、中剪切区的测定结果预测高剪切速率下的流 变 特性。
第二节 基本流型及其特点
1、流变曲线 τ1/2
γ1/2
第二节 基本流型及其特点
2、卡森模式
τ 1/2 = τc1/2+ η ∞1/2γ1/2 式中： τc -------卡森动切力(卡森屈服值)，Pa；
1、塑性流体流变参数计算
p
600
300
600
300
0.511( 600 ) 300
1022 511
( 600 ) 300 10-3
600
300
Pa·S mPa·S
第三节 流变参数测量与计算
0 p
600
η ∞ -----极限高剪切粘度（水眼粘度），mPa·s (1)卡森动切力τc
物理意义：反映钻井液网架结构的强弱
影响因素与调整：同τ0 (1)极限高剪切粘度η ∞
物理意义：反映钻井液内摩擦力的强弱
影响因素与调整：同η p
第二节 基本流型及其特点
四、流型判断 1、作图法
（1）多点测试（ τ， γ） （2） 分别以τ和 γ为坐标轴绘图
线
第四节 钻井液流变性与钻井的关系
层流携岩特点 1、对井壁冲刷作用小，
有利于井壁稳定 2、存在“转动靠壁”现象，
携岩效率低
F3 F4
F1 F2
第四节 钻井液流变性与钻井的关系
2、紊流及其携岩特点
紊流特点
流体质点作无规则运动 流速大、速梯小 速度剖面扁平
层流携岩特点 1、无“转动靠壁”现象，携岩效率 高 2、对井壁冲刷作用大
钻井液流变性概述
钻井液流变性概述摘要：钻井液在石油钻井中起着十分重要的作用，深入研究钻井液的性能，对油气井钻井液流变参数的优化设计和有效调控是钻井液工艺技术有十分重要的指导意义。
根据API 推荐的钻井液性能测试标准，钻井液的常规性能包括：密度、漏斗粘度、塑性粘度、动切力、静切力、API 滤失量、HTHP 滤失量、PH 值、碱度、含砂量、固相含量、膨润土含量和滤液中的各种离子的质量浓度等。
本文主要对钻井液的流变性进行综述，包括钻井液的流型及流变参数、钻井液流变性与携岩原理及井壁稳定性的关系。
关键词：钻井液 流变性 流型 携岩原理一．钻井液在石油钻井中的作用（1）从井底清除岩屑（2）冷却和润滑钻头及钻柱（3）造壁功能（4）控制地层压力（5）循环停止时悬浮岩屑和加重材料，防止下沉（6）从所钻地层获得资料（7）传递水力功率二．钻井液的类型分散钻井液 钙处理钻井液 盐水钻井液 饱和盐水钻井液 聚合物钻井液 甲基聚合物钻井液 合成基钻井液 气体型钻井液 保护油气层的钻井液三．钻井液的流变性钻井液的流变性是指在外力作用下，钻井液发生流动和变形的特性。
流体分为牛顿型流体和非牛顿型流体，非牛顿型流体又分为塑性流体、假塑性流体、膨胀性流体。
现场使用钻井液多为塑性、假塑性流体。
1．牛顿流体通常将剪切应力与剪切速率的关系遵守牛顿内摩擦定律的流体，称为牛顿流体。
流变方程：dv dxτμ=其流动特点：加很小的剪切力就能流动，而且流速梯度与切应力成正比。
在层流区域内，粘度不随切力流速梯度变化，为常量。
2．非牛顿流体（1）塑性流体0PVdv dxττμ-= 剪切力τ≠0，而是s τ，即施加的切应力必须超过某一特定值才能开始流动。
切应力继续增大，并超过s τ时，塑性流体不能均匀剪切，粘度随切应力的增加而增加，即图中曲线段；继续增加切应力，粘度不随切应力的增加而增加，图中直线段；1）s τ，静切力，是钻井液静止时单位面积上形成的连续空间网架结构强度的量度。
第六章 钻井液的流变性
第六章钻井液的流变性钻井液的流变性是钻井液的一项最基本性能，它是指在外力作用下，钻井液发生流动变形的特性。
该特性通常用钻井液的流变曲线、表观粘度、塑性粘度、动切力、静切力等流变参数来进行描述的。
它在解决1、岩屑携带，保证井底和井眼清洁；2、悬浮岩屑和加重材料；3、保持井眼规则和保障井下安全；4、提高机械钻速等钻井问题时起着十分重要的作用。
另外，钻井液的某些流变参数还直接用于钻井环空水力学的有关计算。
对钻井液流变性的深入研究有利于对油气井钻井液流变参数的优化设计和合理调控。
一、流体流变性的概念1、流体流动的特点流体流动实际上是流体随时间连续变形的过程。
液体的流动变形是因为液体受到剪切作用引起的剪切变形。
既液体在大小相等、方向相反、而作用线相距很近的两个力作用下，液体内部指点发生相对错动。
以河水流动的速度分布为例，可以看到，越靠近河岸，流速越小，河中心处流速最大。
水在管道中流速分布与河水相似，管道中心流速最大，靠近管壁处速度为零。
可以想象，如果把管道内流动的水沿着管道半径的方向由内向外分成若干层，每一层流速是不同的。
如图6—1所示。
液流中各层的流速不同这个现象，通常用剪切速率（或称速度梯度）这个物理量来描述。
图6-1在圆形管道中水的流速分布a —流速分布示意图b —流速分布曲线2、剪切速率和剪切应力如前所述，液体在管内流动时，在垂直于流速方向上，由内向外流速逐渐减小。
若液体液层之间的距离为dx，各液层的速度差为dv，则垂直于流速方向不同液层流速的变化可以表示为dv/dx，那么dv/dx叫速度梯度即剪切速率。
其物理意义是在垂直于流速方向上，单位距离流速的增量。
物理单位为S-1钻井液在循环系统的不同位置剪切速率值如下：沉砂池： 10 —20 S-1环形空间： 50 —250 S -1钻杆内： 100—1000 S-1钻头喷嘴处： 104 —105 S-1液体流动时表现出的速度梯度，是液体内存在内摩擦作用的结果。
钻井液流变性-部分
钻井液流变性-部分钻井液流变性本章要点：掌握有关的基本概念常用流型的特点、流变参数的意义、影响因素、计算及调整了解钻井液流变性与钻井的关系一、基本概念流变性：指在外力作用，物质发生流动和变形的特性钻井液的流变性(Rheological ProPerties of Drilling Fluids):指钻井液流动和变形的特性特性的表征流变模式（最常用的两个：宾汉模式、幂律模式）宾汉模式的参数：塑性粘度(Plastic Viscosity)和动切力(Yield Point)；幂律模式的参数：流性指数(FLow Behavior Index)和稠度系数(Consistency Index) 流变参数流变曲线、动切力(Yield Point)、静切力(Gel Strength)表观粘度(Apparent Viscosity)漏斗粘度(Funnel Viscosity)、塑性粘度(Plastic Viscosity)对钻井液而言，其流动性是主要的方面对钻井工作的意义环空水力参数计算悬浮岩屑与重晶石提高钻井速度/机械钻速携带岩屑，保证井底和井眼的清洁保持井眼规则、保证井壁稳定和井下安全1、流体流动的基本概念①剪切速率液体与固体的重要区别之一就是：液体具有流动性液流中各层流速不同的现象，通常用剪切速率（或称流速梯度）描述剪切速率/速度梯度γ：指垂直于流速方向上单位距离流速的增量γ=dv/dx单位：流速单位v：m/s、距离单位x：m 、剪切速率γ：s-1流速越大，剪切速率越大（剪切速率与流速成正比）在钻井过程中，钻井液在各个部位的剪切速率不同沉砂池处：10-20s-1环形空间：50～250s -1钻杆内：100～1 000 s-1钻头喷嘴处：10 000-100 000 s-1②剪切应力液流中各层的流速不同，故层与层之间必然存在着相互作用。
由于液体内部内聚力的作用流速较快的液层会带动流速度较慢的相邻液层，而流速较慢的液层又会阻碍流速较快的相邻液层因此在流速不同的各液层之间发生内摩擦作用，即出现成对的内摩擦力(即剪切力)，阻碍液层剪切变形液体的粘滞性：液体流动时所具有的抵抗剪切变形的物理性质牛顿内摩擦定律：液体流动时，液体层与层之间的内摩接力(F)的大小与液体的性质及温度有关并与液层间的接触面积(S)和剪切速率(γ)成正比，而与接触面上的压力无关表达式：F=μSγ剪切应力：内摩擦力F除以接触面积S表达式：τ =F/S=μγ式中：F-----流体的内摩擦力，单位NS-----接触面积，单位m2μ-----粘度，单位Pa·s，实际生活中一般采用mPa·s（1cp＝1mPa·s）※剪切应力τ：流体单位面积上的内摩擦力③流体牛顿流体：剪切应力与剪切速率的关系遵守牛顿内摩擦定律的流体如：水、酒精等大多数纯液体、轻质油、低分子化合物溶液以及低速流动的气体等非牛顿流体：不遵守牛顿内摩擦定律的流体均为牛顿流体如：高分子聚合物的浓溶液和悬浮液、大多数钻井液④流变模式和流变曲线剪切应力和剪切速率是流变学个的两个基本概念钻井液流变性的核心问题就是研究各种钻井液的剪切应力与的剪切速率之间的关系流变方程/流变模式：表示剪切应力与的剪切速率之间关系的数学关系式（描述τ 和γ之间的数学关系）流变曲线：表示剪切应力与的剪切速率之间关系的图线（描述τ 和γ之间的曲线）二、流体的基本流型及特点按流体流动是的剪切速率和前切应力之间的关系，流体可以划分为不同类型，即所谓流型牛顿流体塑性流体/宾汉塑性流体/宾汉流体非牛顿流体假塑性流体/幂律流体膨胀性流体牛顿流型τ = μγ塑性流型τ = τ0+ μpγ假塑性流型τ = K γn n<1膨胀性流型τ = K γn n>1卡森流型——卡森流体目前广泛使用的多数钻井液为塑性流体（宾汉流体）和假塑性流体1、塑性流体举例：高粘土含量的钻井液、高含蜡原油和油漆等①流变曲线（1）曲线不过原点，在τ轴上有一截距τs静切力/静切应力/切力/凝胶强度(τs)：使塑性流体开始流动的最低剪切应力不过原点原因：颗粒间以端-端和/或端-面连接形成网架结构，要使体系流动必破坏这种网架结构τs物理意义：反映钻井液在静止时形成网架结构的强弱粘土矿物具有片状或棒状结构，形状很不规则，颗粒之间容易彼此连接在一起，形成空间网架结构扩散双电层斥力粘土颗粒间作用力水化膜弹性斥力范德华引力/静电吸引力等（2）在低剪切速率范围内，为曲线段流体开始流动后，存在矛盾：结构拆散←→结构恢复在低剪切速率下，可供拆散的网架结构较多，结构拆散速度＞结构恢复速度→拆散程度随剪切速率增加而增大→ △τ/ △γ(表观粘度) ↓（3）在中、高剪切速率范围内，为直线段可供拆散的网架结构数量↓→结构拆散速度↓γ体系中游离的颗粒数量↑→结构恢复速度↑当γ达到某一值时结构拆散速度= 结构恢复速度网架结构数量不变产生同样△γ所需△τ不变（△τ/ △γ不变）②宾汉模式(适合于中、高剪切速率)（曲线的直线段）τ = τ0+ ηpγ式中：τ0：动切力或屈服值(Yield Point)，Paηp：塑性粘度，Pa·s，实际中使用mPa·s（1）塑性粘度μp（直线段的斜率）①物理意义：反映流体在层流下达到动平衡（网架结构的拆散速度等于其恢复速度）时，固相颗粒之间、固相颗粒与液相之间以及液相内部内摩擦力的大小②影响因素固相含量↑→固相颗粒数目↑→塑性粘度ηp↑固相分散度↑→固相颗粒数目↑→塑性粘度η p↑固相类型活性固相：在水中分散性强的固相，如膨润土惰性固相：在水中分散性弱的固相，如钻屑活性固相含量↑→固相分散度↑→ 塑性粘度ηp↑（固相含量一定）液相粘度↑→内摩擦力↑→塑性粘度η p↑温度↑→液相粘度↑→塑性粘度ηp↑③调整加预水化膨润土ηp↑加增粘剂使用固控设备ηp↓使用化学絮凝剂加水稀释（2）动切力τ0延长直线段与剪切应力轴相交点①物理意义：钻井液在层流状态下达到动平衡时形成网架结构的强弱。
高密度油基钻井液流变性影响因素及控制措施余方
高密度油基钻井液流变性影响因素及控制措施余方发布时间：2021-09-10T14:09:58.742Z 来源：《中国科技信息》2021年10月上28期作者：余方[导读] 为了解决高密度油基钻井液存在流变性和沉降稳定性难以控制的技术难题，采用流变测试和VST沉降测试法分析了有机土、提切剂、润湿剂、降滤失剂、石灰石/重晶石级配等处理剂的加量对钻井液流变性和沉降稳定性的影响。
中石化中原石油工程有限公司钻井三公司余方河南濮阳 457001摘要：现如今，我国的经济在迅猛发展，社会在不断进步，为了解决高密度油基钻井液存在流变性和沉降稳定性难以控制的技术难题，采用流变测试和VST沉降测试法分析了有机土、提切剂、润湿剂、降滤失剂、石灰石/重晶石级配等处理剂的加量对钻井液流变性和沉降稳定性的影响。
结果表明，上述处理剂对高密度油基钻井液流变性和沉降稳定性均有影响，且存在最优加量。
实验得出高密度油基钻井液优化配方(质量百分比)为:3．5%有机土+0．3%提切剂+0．3%主乳+2．5%润湿剂+1．0%氧化钙+2．5%降滤失剂+重晶石+石灰石(重晶石与石灰石等质量加入，石灰石为超细碳酸钙)。
关键词：高密度;流变性;沉降稳定性;油基钻井液引言使用Fann50SL型高温高压流变仪对抗高温、高密度水基钻井液的流变性能进行了测定。
实验分析表明,该种抗高温高密度水基钻井液在高压下表观黏度、塑性黏度和剪切应力随温度升高而降低,其降低趋势逐渐递减。
运用回归分析方法对实验数据进行处理,确定出钻井液在高温高压下遵循的流变模式———卡森模式,建立了预测井下高温高压条件下钻井液表观黏度的数学模型。
计算表明,所建立的预测钻井液表观黏度的数学模型能够较准确地描述高密度钻井液在高压下与温度之间的关系,钻井液的表观黏度与温度呈指数函数关系。
运用幂律、H-B和卡森等流变模式对钻井液高温高压下的流变数据进行拟合分析时,建议最好选用卡森模式。
1高密度钻井液的定义对于高密度钻井液的定义，还未形成统一的认识或标准。
钻井液流变性知识3
用高分子处理剂
假塑流体
膨胀流体
'
θ 2
1 θ
'
θ 4
θ 3
0
图4 幂律流体流变曲线
处理的低固相泥浆 及聚合物钻井液， 也多属于假塑流 体，或介于宾汉体 与假塑体之间。 浓的淀粉糊、一 些矿浆、高固相含 量的涂料等属于膨 胀流体。
幂律流体
式中： K—— 稠度系数，或称为幂律系数， Pa·sn ； n—— 流性指数，或称为幂律指数，无单位。 K值是粘度的度量，但不等于粘度值，而粘度越高，K值 也越高。在剪切速率一定范围内，n值可当作常数处理。 n 值是非牛顿性的度量， n 值越低或越高曲线也越弯曲， 非牛顿性也越强，泥浆n值一般在0.5以下为好。 上式中，当 n<1时为假塑流体；当 n=1时为牛顿流体；当 n>1时为膨胀流体。因此，幂律流体又区分为假塑流体与 膨胀流体两种，其中最常见的是假塑流体。
不同钻井液流型的形成机理分析
当泥浆中的线形高聚物或类似油微粒的可变形 物质含量较高，并且泥浆结构力很低时，可以 用幂律关系来描述泥浆流型。这种流型的切应 力随剪切速率的变化不是线性关系，而是由快 到慢呈幂指数关系，也就是说流动慢时切力增 加得快，流动快时切力增加得慢。其原因是线 形高聚物等在流动中具有顺流方向性。流速越 大，顺流方向性越强，阻力增加得越慢。由幂 律流型关系式 (8) 可知，反映该类泥浆粘稠性的 流变参数是稠度系数K和流型指数n。
2 c 2
1
1
1
2
卡森流体
卡森斜率：
C s tg
1 2 1
1 2
12 10
1/2 c
2
Hale Waihona Puke 12 1
钻井液流变性
定义： γ= dv/dr = 垂直于流动方向上单位距离内的流速增量。
意义： dv/dr 增大，液流各层间的速度变化大；反之则小。 单 位： γ = 速度/距离 = cm/s/cm = 1/s = s-1 钻井液循环系统中各部位剪切速率范围为: 沉砂罐处：10~20s-1 环形空间：50~250s-1 钻杆内部：100~1000s-1 钻头水眼：1000~7000s-1
第三章
Chapter 3
重点：
钻井液的流变性
The Rheology of Drilling Fluids
1. 流变性概念、钻井液流变模型、流变性计算
2. 流变参数及实际调整
3. 流变性与钻井关系
1
1
第一节
钻井液的流动类型和基本概念
1. 流动类型
塞流 层流 紊流
Plug Flow Laminar Flow Turbulent Flow
1
0
τc
τ
卡森流体流变曲线
17
宾汉模式的局限性：
适合在中剪切速率 范围描述钻井液的流变性。
幂律模式的局限性： 适合在低、中剪切速率 范围描述钻井液的流变性.
卡森模式：
卡森(Casson)模式是1959年由卡森首先提出的，最初主要 用于油漆、颜料和塑料等工业中。1979年，美国人劳增 (Lauzon)和里德(Reid)首次将卡森模式用于钻井液流变性 的研究中。 卡森模式不但在低剪切区和中剪切区有较好的精确度， 还可以利用低、中剪切区的测定结果预测高剪切速率下的 流变特性。
流变曲线： γ1/2-τ1/2 作图，为一条直线。
r1/2
γ -τ作图，为直线与曲线之和。
模式讨论 τ1/2 = τc1/2 + η1/2 γ1/2
石油钻井中钻井液流变性
石油钻井中钻井液流变性
钻井液流变性是指钻井液流动和变形的性质，这些性质主要通过剪切应力和剪切速率表征。
钻井液流变性与钻井液对井底的冲洗能力、对岩屑的携带和悬浮能力，对功率的传递能力和井壁稳定等直接相关。
1.流态
流体的流态可分为层流、紊流和塞流三种类型。
层流是指流体质点呈层状流动，流动的每一层的流速不等，但都与流动方向平行。
紊流是指流体质点完全呈不规则流动。
在整个流体体积内充满小漩涡，质点的宏观速度基本相同。
塞流是指流体的流动像塞状物一样移动，各质点流速相等。
2.剪切应力
当流体的流态处在层流时，相邻流动层的流速是不等的，因此它们之间存在内摩擦力即剪切力，若将剪切力除以相邻流动层的接触面积。
3.剪切速率
当流体的流态处在层流时，相邻流动层之间的速度差除以它们之间的垂直距离称为剪切速率。
4.牛顿粘度与表现粘度
钻井液的表现粘度随剪切速率变化，所以在评价钻井液性能时，
表观粘度通常指剪切速率为1020s-1时的表观粘度。
5.触变性
一些非牛顿流体在机械作用下变稀或者变稠的性质称为触变性。
泥浆材料检测与应用：钻井液流变参数
钻井液的塑性粘度是塑性流体的性质，不随剪切速率变化，反映 了在层流情况下，钻井液中网架结构的破坏与恢复处于动态平衡时， 悬浮颗粒之间、固相颗粒与液相之间以及连续相内部的摩擦作用的强 弱。在钻井的过程中合理控制好塑性粘度，利于安全、优质、快速、 低耗地进行钻井。
知识点3：钻井液流变参数
膨润土钻井液的触变性可归纳为四种情况。
曲线1表示恢复结构所需 时间较短，最终切力相当高的 情况，称为较快的强凝胶；曲 线2代表较慢的强凝胶；曲线3 代表较快的弱凝胶；曲线4则 代表较慢的弱凝胶。
知识点3：钻井液流变参数
钻井液应具有良好的触变性。钻井液在停止循 环时，切力应迅速增大到某个适当的数值，既有利 于钻屑和重晶石的悬浮，又不至于恢复循环时开泵 泵压过高。
知识点3：钻井液流变参数
2、 钻井液的黏度和剪切稀释性
1）钻井液的粘度 （1）漏斗黏度
钻井液的漏斗粘度是指一定体积（500mL）的钻井液流过规定 尺寸小孔所用的时间，其单位为秒（s）。它是用一定量的钻井液 从漏斗中流出的时间的多少来表示钻井液粘度。
该测定方法简单，可直观反应钻井液黏度大小。
知识点3：钻井液流变参数
知识点3：钻井液流变参数
（2）动切力（τ0或YP） 钻井液静切力又称屈服值，是钻井液在层流流动
时形成结构的能力，其大小是塑性流体流变曲线中的 直线段在τ轴上的截距，Pa。
知识点3：钻井液流变参数
（3）触变性 钻井液的触变性是指搅拌后钻井液变稀（切力下降），
静止后钻井液变稠（切力上升）的特性。钻井液的触变 性是将充分搅拌后的钻井液静置1min（或10s）和静置 10min，分别测量其初切值和终切值，并用初切、终切 的差值表示钻井液触变性的大小。
《钻井液的流变性》课件
沉降过快会影响回收切屑和防塌性；而沉降过慢会导致沉积物沿着井壁流回钻头。
改善钻井液流变性的措施
增加抑制剂
抑制剂常用于减少泥浆增稠剂 对黏度的影响，也可减少氧化 和其他不利影响。
增加控制剂
控制剂可增加泥浆的流动性和 润滑性，也可减少黏度，提高 流动性。
增加增黏剂
增黏剂可增加泥浆的黏度，增 强其切削能力，减少切屑量。
流变性的基本概念
黏度
黏度是描述钻井液流动阻力的一个重要参数。
剪切速率
剪切速率是指钻井液在流动时所受到的剪切力 的大小。
剪切应力
剪切应力是指钻井液在流动状态下具有的剪切 性。
变形能力
变形能力是指钻井液在承受一定的应力后所产 生的形变能力。
衡量钻井液流变性的常用方法
1
旋转粘度计
通过测量钻井液在旋转过程中的阻力和转速来计算黏度。
结语
通过对钻井液流变性的学习，目的在于更好地掌握钻井液的基本概念，进而 在油气钻井工作中更加游刃有余。化也会影响钻井液的流变性。
常见的钻井液流变性问题
1 黏度过高或过低
黏度过高会造成固相沉积，引起管柱卡钻或井壁塌方；而黏度过低会影响泥浆的冷却、 润滑和固定井壁。
2 过早凝胶或过度凝胶
过早凝胶会导致剪切值增加，极大影响钻井深度和孔眼直径；而过度凝胶会影响增黏剂 的使用，延长凝结时间。
2
切变率扫描仪
通过对钻井液进行不同速度下的切变测试，得出不同剪切速率下的剪切应力，从 而描绘钻井液的流变曲线。
3
压缩仪
通过对钻井液进行压缩试验，得出钻井液的压缩模量。
影响钻井液流变性的因素
温度
钻井液的流变性会随着温度的变化而发生改变。
实验一 水基钻井液配制及其流变性质的测定
实验一水基钻井液配制及其流变性质的测定一、原理阅读《钻井与完井工程》第三章和本指导书。
二、实验目的要求1、了解和掌握钻井液的配制过程及方法，学会按所需比重配制一定量的水基钻井液。
2、了解测定钻井液常规性能的各种仪器的测定原理，正确掌握测定钻井液常规性能的仪器设备的使用方法。
3、掌握四种常用流变模式的流变曲线绘制及流变参数的测定。
三、实验仪器及药品六速旋转粘度计、泥浆比重计和漏斗粘度计、电动搅拌机等各一台，搪瓷量杯、药物天平、安丘土、纯碱等。
四、实验内容与测定方法(一)水基钻井液的配制钻井液(泥浆)的种类很多，通常分为两种基本类型：即水基钻井液和油基钻井液。
油基钻井液是以柴油(或原油)作分散介质，水及有机土或其他的亲油粉末物质作分散相，加乳化剂等处理剂配制而成；水基钻井液是以水为分散介质，其基本组分是粘土(搬土)、水、和化学处理剂，这类钻井液发展最早，使用最广泛。
我们这里所要配制的钻井液只是其中一种最基本、最简单的水基钻井液，即般土原浆。
它的配制要点是在选定粘土的基础上，加入适量纯碱或其它处理剂，以提高粘土的造浆率。
纯碱的加量依粘土中钙的含量而异，可通过小型实验求得，一般不超过泥浆体积的1%。
加入纯碱的目的是除去粘土中的部分钙离子，使钙质膨润土转化为钠质膨润土，从而提高它的水化分散能力，使粘土颗粒分散得更细。
Ca(土)＋Ｎa２CO３=Na(土)＋CaCO３。
因此，原浆加纯碱一般呈现粘度增大，失水量减小；如果随着纯碱加入失水量反而增大，就说明纯碱加过量了。
有的粘土只加纯碱还不行，需要加少量烧碱，其作用是把粘土中氢质土转化为钠质土。
计算出配制密度为1.05的水基钻井液1000ml所需膨润土重量(一般常用的是安丘土，密度为2.20g/cm３），用药物天平称取所需安丘土。
其计算公式如下：W土——配浆所需的膨润土粉重量 g；γ浆——所配钻井液的密度 g/cm３；γ土——安丘土粉的密度 g/cm３；V浆——需配制的钻井液体积 ml。
钻井液的流变性—钻井液流变性与钻井作业的关系
钻井液层流流动，被携带的岩屑颗粒随钻井液向上运
动，由于重力向下滑落，岩屑颗粒净上升速度取决于流体
上返速度与颗粒自身滑落速度之差。将岩屑上升速度与钻
井液上返速度比称作携带vp比，1表示( v井s )筒净化效率。
vf
vf
vp、vf、vs——分别表示岩屑净上升速度、钻井液上返速
度、岩屑滑落速度，m/s。
层流时钻井液流速剖面为抛物线 型，中心流速最大，两侧逐渐降低， 靠近井壁或钻杆壁处速度为零。片状 岩屑上升过程各点受力不均匀，中心 处流速高，作用力大；靠近两侧流速 低、作用力小。岩屑受力矩作用，翻 转侧立，向环空两侧运移。有的岩屑 贴在井壁成厚“假泥饼”，有的沿壁 下落。受两侧向上液流阻力作用，岩 屑下滑一定距离又会进入流速较高中 心部位向上运移。如a。
知识点1：钻井液流变性与井眼净化的关系
岩屑翻转现象对携带岩屑不利，延长了岩屑从井底返至 地面时间，且部分岩屑不能带出地面，造成起钻遇卡、下钻 遇阻、下钻下不到井底等复杂情况。岩屑翻转现象与岩屑形 状有关，当岩屑厚度与其直径比小于0.3或大于0.8才会出现， 此范围之外岩屑可以较顺利携带出来。
钻柱转动对层流携带岩屑有利，旋转改变了层流时液流 速度分布情况，使靠近钻柱表面液流速度加大，岩屑以螺旋 上升，如b所示。此时岩屑翻转仅发生在靠近井壁那侧。
知识点2：钻井液流变性的其它影响
影响波动压力因素除起下钻速度、钻头与钻柱的泥包程 度、环形空间的间隙、井深以外，与钻井液的黏粘度、切力 密切相关。其他条件相同时，钻井液粘度、切力增大，波动 压力会更加严重。因此，要控制钻井液流变性，起下钻和开 泵操作不宜过快过猛，开泵前最好先活动钻具，特别是钻遇 高压地层、易漏失地层或易坍塌地层，以防因波动压力而引 起的各种井下复杂情况。
钻井液性能及其测试
一 钻井液密度
1. 钻井液密度与安全密度窗口
泥浆压力P泥和破裂压力P破 除了P塌之外，裸眼井段还有地层流体压力（P地）和地
层破裂压力P破（P漏）等两个地层压力。钻进过程中， 我们人为施加的是泥浆压力P泥。
当P泥＞P破（P漏）则发生井漏；P泥＜P地时，则发生井涌 或井喷。
一 钻井液密度
安全密度窗口问题分析
1、钻井液中固相的类型
一般情况下，钻井液中存在着各种不同组分、不同性质和 不同颗粒尺寸的固相。根据其性质的不同，可将钻井液中 的固相分为两种类型，即活性固相(Active So1ids)和惰性 固相(Inert So1ids)。凡是容易发生水化作用或易与液相 中某些组分发生反应的称为活性固相，反之则称为惰性固 相。前者主要指膨润土，后者包括石英、长石、重晶石以 及造浆率极低的粘土等。除重晶石外，其余的惰性固相均 被认为是有害固相，是需要尽可能加以清除的物质。
➢ 可减轻对钻具的腐蚀； ➢ 可预防因氢脆而引起的钻具和套管的损坏； ➢ 可抑制钻井液中钙、镁盐的溶解； ➢ 有相当多的处理剂需要在碱性介质个才能充分发挥其效
能。如丹宁类、褐煤类和木质素磺酸盐类处理剂。
四、 钻井液的pH值和碱度
烧碱（即工业用NaOH）是调节钻井液pH值的主要添加剂，有 时也使用纯碱和石灰。
三、钻井液的滤失造壁性
钻井过程中，当钻头钻过渗透性地层时，由于钻井液的液柱 压力一般总是大于地层孔隙压力，在压差作用下，钻井液的 液体便会渗入地层，这种特性常称为钻井液的滤失性 (Filtration Properties of Drilling F1uids)。在液体 发生渗滤的同时，钻井液中的固相颗粒会附着沉积在井壁上 形成一层泥饼(Mud cake)。随着泥饼的逐渐加厚以及在压差 作用下被压实，会对裸眼井壁有效地起到稳定和保护作用， 这就是钻井液的所谓造壁性。由于泥饼的渗透率远远小于地 层的渗透宰，因而形成的泥饼还可有效地阻止钻井液中的固 相和滤液继续侵入地层。
【采矿课件】钻井液的流变性
A
s
p
p
s
粘塑性流体
由于固相颗粒的高度不均匀(如粘土)，在 表面引力与斥力作用下易形成结构，在低 剪切速率下其流变曲线(本来是直线)往往 偏离直线，形成曲线变化，当剪切速率增 加至层流段时才成直线变化(图3)，这种流 体称为粘塑性流体。
粘塑性流体
2 1
0 τs τ0
不流
塞流
ZNN型旋转粘度计－－操作顺序
将刚搅拌好的泥浆倒入样品杯刻度线处 （350ml），立即放置于托盘上，上升托盘 使液面至外筒刻度线处。拧紧手轮，固定 托盘。如用其它样品杯，筒底部与杯底之 间不应低于1.3mm。
层流
紊流
图3 粘塑流体流动图
属于粘塑性流 体的有泥浆、 沥青、某些原 油、水泥浆等， 粘度高的牛顿 流体也表现出 粘塑性流体的 性质。
粘塑性流体
图中AB为凹向轴的曲线，BD为直线段，BD延 长线与轴的交点为C，OC坏，此时产生像塞子 一样的流动，故称为塞流。随着的逐步升高， 结构逐步破坏，表观粘度也逐渐变小，此段流 变曲线为一曲线变化。B点之后处于较稳定的层 流段，此时粘塑流体内部的结构破坏与形成处 于平衡状态，BD为一直线段，表示有一个稳定 的塑性粘度值。而D点之后，由于流速快，剪切 速率高，就转为紊流态了。
K值是粘度的度量，但不等于粘度值，而粘度越高，K值 也越高。在剪切速率一定范围内，n值可当作常数处理。 n值是非牛顿性的度量，n值越低或越高曲线也越弯曲， 非牛顿性也越强，泥浆n值一般在0.5以下为好。
上式中，当n<1时为假塑流体；当n=1时为牛顿流体；当 n>1时为膨胀流体。因此，幂律流体又区分为假塑流体与 膨胀流体两种，其中最常见的是假塑流体。
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钻井液流变性
本章要点：
掌握有关的基本概念
常用流型的特点、流变参数的意义、影响因素、计算及调整
了解钻井液流变性与钻井的关系
一、基本概念
⏹流变性：指在外力作用，物质发生流动和变形的特性
⏹钻井液的流变性(Rheological ProPerties of Drilling Fluids):指钻井液流动和变形的特性
⓿特性的表征
流变模式（最常用的两个：宾汉模式、幂律模式）
宾汉模式的参数：塑性粘度(Plastic Viscosity)和动切力(Yield Point)；
幂律模式的参数：流性指数(FLow Behavior Index)和稠度系数(Consistency Index) 流变参数
流变曲线、动切力(Yield Point)、静切力(Gel Strength)
表观粘度(Apparent Viscosity)漏斗粘度(Funnel Viscosity)、塑性粘度(Plastic Viscosity)
对钻井液而言，其流动性是主要的方面
⓿对钻井工作的意义
环空水力参数计算
悬浮岩屑与重晶石
提高钻井速度/机械钻速
携带岩屑，保证井底和井眼的清洁
保持井眼规则、保证井壁稳定和井下安全
1、流体流动的基本概念
①剪切速率
液体与固体的重要区别之一就是：液体具有流动性
液流中各层流速不同的现象，通常用剪切速率（或称流速梯度）描述
剪切速率/速度梯度γ：指垂直于流速方向上单位距离流速的增量γ=dv/dx
⏹单位：流速单位v：m/s、距离单位x：m 、剪切速率γ：s-1
⏹流速越大，剪切速率越大（剪切速率与流速成正比）
在钻井过程中，钻井液在各个部位的剪切速率不同
沉砂池处：10-20s-1
环形空间：50～250s -1
钻杆内：100～1 000 s-1
钻头喷嘴处：10 000-100 000 s-1
②剪切应力
液流中各层的流速不同，故层与层之间必然存在着相互作用。
由于液体内部内聚力的作用
流速较快的液层会带动流速度较慢的相邻液层，而流速较慢的液层又会阻碍流速较快的相邻液层 因此在流速不同的各液层之间发生内摩擦作用，即出现成对的内摩擦力(即剪切力)，阻碍液层剪切变形液体的粘滞性：液体流动时所具有的抵抗剪切变形的物理性质
⓿牛顿内摩擦定律：液体流动时，液体层与层之间的内摩接力(F)的大小与液体的性质及温度有关
并与液层间的接触面积(S)和剪切速率(γ)成正比，而与接触面上的压力无关表达式：F=μSγ
剪切应力：内摩擦力F除以接触面积S
表达式：τ =F/S=μγ
式中：F-----流体的内摩擦力，单位N
S-----接触面积，单位m2
μ-----粘度，单位Pa·s，实际生活中一般采用mPa·s（1cp＝1mPa·s）※剪切应力τ：流体单位面积上的内摩擦力
③流体
⏹牛顿流体：剪切应力与剪切速率的关系遵守牛顿内摩擦定律的流体
如：水、酒精等大多数纯液体、轻质油、低分子化合物溶液以及低速流动的气体等
⏹非牛顿流体：不遵守牛顿内摩擦定律的流体均为牛顿流体
如：高分子聚合物的浓溶液和悬浮液、大多数钻井液
④流变模式和流变曲线
⏹剪切应力和剪切速率是流变学个的两个基本概念
⏹钻井液流变性的核心问题就是研究各种钻井液的剪切应力与的剪切速率之间的关系
流变方程/流变模式：表示剪切应力与的剪切速率之间关系的数学关系式（描述τ 和γ之间的数学关系）流变曲线：表示剪切应力与的剪切速率之间关系的图线（描述τ 和γ之间的曲线）
二、流体的基本流型及特点
按流体流动是的剪切速率和前切应力之间的关系，流体可以划分为不同类型，即所谓流型
牛顿流体
塑性流体/宾汉塑性流体/宾汉流体
非牛顿流体假塑性流体/幂律流体
膨胀性流体
牛顿流型τ = μγ
塑性流型τ = τ0+ μpγ
假塑性流型τ = K γn n<1
膨胀性流型τ = K γn n>1
卡森流型——卡森流体
⓿目前广泛使用的多数钻井液为塑性流体（宾汉流体）和假塑性流体
1、塑性流体
举例：高粘土含量的钻井液、高含蜡原油和油漆等
①流变曲线
（1）曲线不过原点，在τ轴上有一截距τs
静切力/静切应力/切力/凝胶强度(τs)：使塑性流体开始流动的最低剪切应力
⏹不过原点原因：颗粒间以端-端和/或端-面连接形成网架结构，要使体系流动必破坏这种网架结构
⏹τs物理意义：反映钻井液在静止时形成网架结构的强弱
粘土矿物具有片状或棒状结构，形状很不规则，颗粒之间容易彼此连接在一起，形成空间网架结构
扩散双电层斥力
粘土颗粒间作用力水化膜弹性斥力
范德华引力/静电吸引力等
（2）在低剪切速率范围内，为曲线段
流体开始流动后，存在矛盾：结构拆散←→结构恢复
⏹在低剪切速率下，可供拆散的网架结构较多，结构拆散速度＞结构恢复速度
→拆散程度随剪切速率增加而增大→ △τ/ △γ(表观粘度) ↓
（3）在中、高剪切速率范围内，为直线段
可供拆散的网架结构数量↓→结构拆散速度↓
γ
体系中游离的颗粒数量↑→结构恢复速度↑
当γ达到某一值时
结构拆散速度= 结构恢复速度
网架结构数量不变
产生同样△γ所需△τ不变（△τ/ △γ不变）
②宾汉模式(适合于中、高剪切速率)（曲线的直线段）
τ = τ0+ ηpγ
式中：τ0：动切力或屈服值(Yield Point)，Pa
ηp：塑性粘度，Pa·s，实际中使用mPa·s
（1）塑性粘度μp（直线段的斜率）
①物理意义：反映流体在层流下达到动平衡（网架结构的拆散速度等于其恢复速度）时，
固相颗粒之间、固相颗粒与液相之间以及液相内部内摩擦力的大小
②影响因素
⏹固相含量↑→固相颗粒数目↑→塑性粘度ηp↑
⏹固相分散度↑→固相颗粒数目↑→塑性粘度η p↑
⏹固相类型
活性固相：在水中分散性强的固相，如膨润土
惰性固相：在水中分散性弱的固相，如钻屑
活性固相含量↑→固相分散度↑→ 塑性粘度ηp↑（固相含量一定）
⏹液相粘度↑→内摩擦力↑→塑性粘度η p↑
⏹温度↑→液相粘度↑→塑性粘度ηp↑
③调整
加预水化膨润土
ηp↑
加增粘剂
使用固控设备
ηp↓使用化学絮凝剂
加水稀释
（2）动切力τ0延长直线段与剪切应力轴相交点
①物理意义：钻井液在层流状态下达到动平衡时形成网架结构的强弱。
②影响因素
⏹固相含量↑→ 网架结构数目↑→ 动切力τ0 ↑
⏹活性固相含量↑→ 固相分散度↑→ 网架结构数目↑→ 动切力τ0 ↑
⏹降粘剂→ 动切力τ0 ↓
⏹高分子聚合物↑→ 动切力τ0 ↑
⏹电解质的影响
原因：
●C<C0
电解质浓度C↑→压缩扩散双电层↑→电动电位↓→颗粒间斥力↓→形成网架结构，τ0↑●C>C0
电解质浓度C↑↑→压缩扩散双电层↑↑→电动电位↓↓→颗粒间斥力↓↓
→形成面－面连接,固相分散度↓→τ0↓
③调整
加预水化膨润土
τ0 ↑加高分子聚合物
加适量的电解质
加降粘剂
τ0↓ 加水稀释
消除引起τ0升高的电解质
国外资料指出，对于非加重钻井液，塑性粘度ηp一般应控制在5~12mPa·s，动切力τ0应控制在1.4～14.4Pa
2、假塑性流体/幂律流体
①流变曲线
（1）曲线过原点
原因：
无网架结构
脆弱且不连续的网架结构
（2）曲线无直线段
原因：
随γ增大，体系中形状不规则的粒子沿流动方向转向和变形，流动阻力减小
②幂律模式
τ = Kγn
式中：K ：稠度系数，Pa·s n
n ：流性指数，无因次， 0≺n ≺1
（1）流性指数n
①物理意义：反映流体偏离牛顿流体的程度。
n 越小，表明越偏离牛顿流体.
②影响因素及调整
凡是影响τ0的因素必然影响n ，但影响方向相反，既使τ0↑、使n↓
（2）稠度系数K
①物理意义：主要反映钻井液粘度的大小，K越大，粘度越大。
②影响因素及调整
同塑性粘度ηp
3、卡森流体
宾汉模式的局限性：适合在中剪切速率范围描述钻井液的流变性。
幂律模式的局限性：适合在低、中剪切速率范围描述钻井液的流变性
⏹卡森(Casson)模式是1959年由卡森首先提出的，最初主要应用于油漆、颜料和塑料等工业中
⏹1979年，美国人劳增(Lauzon)和里德(Reid)首次将卡森模式用于钻井液流变性的研究中
⏹卡森模式不但在低剪切区和中剪切区有较好的精确度，还可以利用低、中剪切区的测定结果预测高剪切速率
下的流变特性
①流变曲线
②卡森模式
τ1/2 = τc1/2+ η∞1/2γ1/2
式中：τc-------卡森动切力(卡森屈服值)，Pa；
η∞-------极限高剪切粘度（水眼粘度），mPa·s
(1)卡森动切力τc
◆物理意义：反映钻井液网架结构的强弱
◆影响因素与调整：同τ0
(2)极限高剪切粘度η∞
◆物理意义：反映钻井液内摩擦力的强弱
◆影响因素与调整：同ηp。