Determination of the rheological properties of drilling fluids from rotational viscometry data

M. A. Мислюк

doi:10.31471/2311-1399-2020-2(14)-31-45

Автор(и)

M. A. Мислюк ІФНТУНГ; 76019, м. Івано-Франківськ, вул. Карпатська,15

DOI:

https://doi.org/10.31471/2311-1399-2020-2(14)-31-45

Ключові слова:

бів’язка рідина; мультикритеріальний аналіз; принцип максимуму функції правдоподібності; реологічно стаціонарні моделі; рівняння стану; течія Куетта

Анотація

Розглянуто метод обробки даних ротаційної віскозиметрії, який ґрунтується на принципі максимуму функції правдоподібності, враховує інформаційну змістовність дослідів і побудований на строгому розв’язку основного рівняння течії Куетта в кільцевому зазорі віскозиметра. Клас моделей сформовано із реологічно стаціонарних (в тому числі бів’язких) рідин. Узагальнено моделі обробки даних плану експерименту з метою побудови рівнянь стану реологічних властивостей від змінних факторів. Запропоновано мультикритеріальну інтерпретацію оцінок реологічної моделі та властивостей рідин. Наведено ілюстративні приклади оцінок реологічних властивостей бурових технологічних рідин і побудови рівнянь їх стану.

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Посилання

Caenn R, Darley HCH, Gray GR: Composition and Properties of Drilling and Completion Fluids (Seventh). Elsevier, 2011; https://doi.org/10.1016/C2009-0-64504-9

Lavrov A, Torsaeter M. Physics and Mechaniks of Primary Well Cementing. Springer, 2016.108 p.

Andaverde J, Wong-Loya JA, Vargas-Tabares Y, Robles-Perez M. A practical method for determining the rheology of drilling fluid. Journal of Petroleum Science and Engineering. 2019; 180; https://doi.org/10.1016/j.petrol.2019.05.039

Hu Youlin, Yue Qiansheng, Liu Shujie et al. Research on deepwater synthetic drilling fluids and its low temperature rheological properties. Petroleum Science. 2011; 8; https://DOI.10.1007/s12182-011-0165-6

Myslyuk MA, Bogoslavets VV, LubanYuV et al. Study of the rheological properties of Biocar biopolymer system.Construction of Oil and Gas Wells on-Land and off-Shore.2015; 8.pp. 31– 36.

Wang Fuhua, Tan Xuechao, Wang Ruihe et al. High temperature and high pressure rheological properties of high-density water-based drilling fluids for deep wells.Petroleum Science. 2012; 9; https://DOI10.1007/s12182-012-0219-4

Zhou HB, Wang G, Fan HH et al. A novel prediction model for rheological properties of drilling fluids at HTHP conditions and its evaluation.Socar Proceedings.2015; 2.pp. 13–22.

Newton I. Mathematical Principles of Natural Philosophy. 1686.

Bingham EC. Fluidity and Plasticity, McGraw-Hill, NewYork (1922).

Ostwald W. Veber die Geschwindigkeitsfunktion derViskositat Disperser Systeme. Kolloid Z. 1925; 36. pp. 99‒117.

Herschel WH, Bulkley R. Konsistenz messungen von Gummi-Benzollösungen. Kolloid Z. 1926; 39. pp. 291–300.

Schulman ZP. Proceedings of the 3rd All-SovietUnion seminar on heat and mass transfer10 (1968).

Robertson RE, Stiff HA. An improved rheological model for relatings hear stress to shear rate in drilling fluids and cement slurries. Soc. Pet. Eng. J. 1976; 16 (1). pp. 31–36.

Myslyuk MA & Salyzhyn IM. The evaluation of biviscosity fluids rheological properties on the basis of rotational viscometry data. Oil Industry. 2008; 12. pp. 40‒42.

Nasiri M &Ashrafizadeh SN. Novel equation for the prediction of rheological parameters of drilling fluids in an annulus. Industrial and Engineering ChemistryResearch. 2010; 49(7); https://doi.org/10.1021/ie9009233

Binh T. Bui & Azra N. Tutuncu.A Generalized Rheological Model forDrilling Fluids with Cubic Splines. SPE Drilling & Completion. 2015. pp. 1–14.

Myslyuk MA.Determining rheological parameters for a dispersion system by rotational viscometry. Journal of Engineering Physics and Thermophysics.1988; 54(6). pp. 655– 658.

Myslyuk MA & Salyzhyn IM. Evaluation of barothermal conditions influence on rheological properties of drilling muds. Construction of Oil and Gas Wells on-Land and off-Shore. 2007; 4. pp. 44‒47.

Myslyuk M & Salyzhyn I. The evaluation of rheological parameters of non-Newtonian fluids by rotational viscosimetry. Applied Rheology. 2012; 22(3); https://DOI:10.3933/ApplRheol-22-32381

Golubev DA. Construction of true rheoloogical curves on the basis of rotational viscosimetry data. Oil Industry.1979; 8. pp.18‒21.

Myslyuk MA, Vasylchenko AA, SalyzhynYuM, Kusturova EV. Evaluation of rheological properties of drilling muds from the rotational viscosimetry data. Construction of Oil and Gas Wells on-Land and off-Shore. 2006; 12. pp. 29‒33.

Kelessidis VC & Maglione R. Shear Rate Corrections for Herschel-Bulkley Fluids in Couette Geometry. Appl. Rheol. 2008; 18. 34482.

Salyzhyn I & Myslyuk M. Studies of the rheological properties of drilling fluids. Annual Transaction of the Nordic Rheology Society. 2011; 19. pp. 61‒67.

Kelessidis V, Maglione R, Tsamantaki C, Aspirtakis Y. Optimal determination of rheological parameters for Herschel–Bulkley drilling fluids and impact on pressuredrop, velocity profiles and penetration rates during drilling. Journal of Petroleum Science and Engineering. 2006; 53(3–4); https://doi.org/10.1016/j.petrol.2006.06.004

Kelessidis VC & Maglione R. Modeling rheological behavior of bentonite suspensions as Casson and Robertson-Stiff fluids using Newtonian and true shear rates in Couette viscometry. Powder Technology. 2006; 168(3); https://doi.org/10.1016/j.powtec.2006.07.011

Myslyuk MA. On the interpretation of drilling fluids rotational viscometry data. Oil Industry. 2018; 10; https://doi.10.24887/0028-2448-2018-10-50-53

Myslyuk MA. Determination of Rheological Properties of Drilling Fluids by Rotational Viscometry Data. SOCAR Proceedings. 2019; 4; http://dx.doi.org/10.5510/OGP20190400404