Том 336 № 9 (2025)
DOI https://doi.org/10.18799/24131830/2025/9/4851
Выбор состава растворов-загустителей с использованием степенных моделей
Актуальность. Статья посвящена изучению загустителей буровых растворов на основе биополимеров в рамках степенных реологических моделей. Разнообразие этих моделей и множественность целей аппроксимации по ним затрудняют выбор конкретной модели. Цель. Исследовать реологические свойства некоторых загущающих растворов с использованием модели Карро–Ясуды. Методы. Реологические свойства водных растворов биополимеров изучались путем замера их вязкости с помощью ротационного вискозиметра OFITE. Проводился анализ данных измеренного реологического профиля вязкости водных растворов ксантановой смолы и аппроксимация их путем применения реологических моделей Оствальда де Вейля и Карро–Ясуды для получения дополнительных реологических параметров, расширяющих информационную характеристику загустителей. Влияние солей на вязкость растворов загустителей изучалось путем постановки полного факторного эксперимента. Результаты и выводы. Выявлена особенность расчета показателя нелинейности по методике Дарли: если соотношение показаний ротационного вискозиметра , расчетное значение показателя нелинейности становится равным или большим единицы при измеренном профиле вязкости, соответствующем профилю вязкости псевдопластичной жидкости. Для этого случая предложен алгоритм вычисления параметров именно псевдопластичной жидкости n и К. Исследования проводились с учетом современных требований к буровым растворам. Предложена методика расчета показателей консистенции и нелинейности для аппроксимации измеренных значений вязкости псевдопластичных жидкостей в случае . Аппроксимация значений вязкости изученных растворов загустителей на основе рассмотренных биополимеров с помощью модели Карро–Ясуды дает более точный результат по сравнению с другими степенными моделями. Как известно, выносная способность бурового раствора улучшается при увеличении его вязкости при малых скоростях сдвига. Показана эффективность оценки выносной способности раствора-загустителя при модифицировании его хлоридами калия и натрия при использовании одного из параметров степенной модели, а именно показателя консистентности раствора.
Ключевые слова:
биополимерные буровые растворы, ксантановая камедь, коэффициент консистенции, вязкостные свойства, степенной реологический закон, модель Карро–Ясуды
