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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。
第六章高密度饱和盐水钻井液技术第一节高密度饱和盐水钻井液概述一、饱和盐水钻井液的作用和发展概况凡NaCl含量超过1%（质量分数，Cl-含量约为6000 mg/l）的钻井液统称为盐水钻井液。
一般将其分为以下三种类型：（一）欠饱和盐水钻井液其Cl-含量自6000 mg/l直至饱和之前均属于此类。
（二）和盐水钻井液是指含盐量达到饱和，即常温下NaCl浓度为3.15×105 mg/l（Cl-含量为1.89×105mg/l）左右的钻井液。
注意NaCl溶解度随温度变化而变化。
（三）海水钻井液是指用海水配制而成的含盐钻井液。
体系中不仅含有约3×104 mg/l的NaCl，还含有一定量的Ca2+和Mg2+。
根据含盐量的多少，在国外出版的专著中又将盐水钻井液分为以下几种类型：含盐量在1%~2%时为微咸水钻井液，在2%~4%时为海水钻井液，在4%与近饱和之间时为非饱和盐水钻井液，在含盐量达最大值31.5%时则被称为饱和盐水钻井液。
如前所述，为了防止盐膏层发生塑性变形和盐溶而造成缩径或井塌等复杂情况的发生，—154—提高所用钻井液的密度是非常有效和必要的，这一点已被国内外盐膏层钻井的实践所证实。
例如，华北油田新家4井使用油包水乳化钻井液钻3630~4518m的盐膏层井段，当钻井液密度为1.90~1.95 g/cm3时，在盐岩或含盐膏泥岩处，起下钻均会遇阻。
而钻井液密度提高至2.03~2.04g/cm3时，井下情况正常，下钻仅轻微遇阻，不需划眼就可通过。
因此，为保证安全顺利钻穿盐膏层，必须提高钻井液密度至能够控制盐岩蠕变和塑性变形所需范围。
所需密度应根据井深、井温及盐岩蠕变规律来确定，同时还要根据已钻井实际资料和岩心实测试验数据来进行修正，钻井过程中还需根据该井段的实际情况随时进行调整，以确保钻井作业的顺利进行。
钻井液密度的具体确定方法和应用图版已在第四、五章详细介绍过，在此不再赘述。
一般情况下，盐的溶解是造成盐膏层钻井过程中各种井下复杂情况的主要原因。
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。
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。
钻井液流变参数(塑性粘度,动切力,静切力,n,k)的测量与计算钻井液的流变参数与钻井工程有着密切的关系，是钻井液重要性能之一。
因此，在钻井过程中必须对其流变性进行测量和调整，以满足钻井的需要。
钻井液的流变参数主要包括塑性粘度、漏斗粘度、表观粘度、动切力和静切力、流性指数、稠度系数等。
一、旋转粘度计的构造及工作原理旋转粘度计是目前现场中广泛使用的测量钻井液流变性的仪器。
它由电动机、恒速装置、变速装置、测量装置和支架箱体等五部分组成。
恒速装置和变速装置合称旋转部分。
在旋转部件上固定一个能旋转的外筒。
测量装置由测量弹簧、刻度盘和内筒组成。
内筒通过扭簧固定在机体上、扭簧上附有刻度盘，如图4—1所示。
通常将外筒称为转子，内筒称为悬锤。
测定时，内筒和外筒同时浸没在钻井液中，它们是同心圆筒，环隙1mm左右。
当外筒以某一恒速旋转时，它就带动环隙里的钻井液旋转。
由于钻井液的粘滞性，使与扭簧连接在一起的内筒转动一个角度。
根据牛顿内摩擦定律，转动角度的大小与钻井液的粘度成正比，于是，钻井液粘度的测量就转变为内筒转角的测量。
转角的大小可从刻度盘上直接读出，所以这种粘度计又称为直读式旋转粘度计。
转子和悬锤的特定几何结构决定了旋转粘度计转子的剪切速率与其转速之间的关系。
按照范氏仪器公司设计的转子、悬锤组合(两者的间隙为1．17mm)，转子转速与剪切速率的关系为：1 r/min＝1.703s-1（4－1）旋转粘度计的刻度盘读数θ (θ为圆周上的度数，不考虑单位)与剪切应力τ(单位为Pa)成正比。
当设计的扭簧系数为3.87×10-5时，两者之间的关系可表示为：τ＝0.511θ (４-2)旋转粘度计有两速型和多速型两种。
两速型旋转粘度计用600 r／min和300 r／min这两种固定的转速测量钻井液的剪切应力，它们分别相当于1022s-1和511s-1的剪切速率(由式4-1计算而得)。
但是，仅在以上两个剪切速率下测量剪切应力具有一定的局限性，因为所测得的参数不能反映钻井液在环形空间剪切速率范围内的流变性能。
一、概念1.粘土晶格取代：在粘土矿物晶体中，一部分阳离子被另外阳离子所置换，而晶体结构保持不变的现象。
2.钻井液剪切稀释性：钻井液中塑性流体和假塑性流体的表观粘度随着剪切速率的增加而降低的特性称为剪切稀释性。
3.碱度：指溶液或悬浮液对酸的中和能力。
API选用酚酞和甲基橙两种指示剂来评价钻井液及其滤液碱性的强弱。
4.聚结稳定性：分散相粒子是否容易自动聚结变大的性质。
5. 粘土水化作用：粘土矿物表面容易吸附较多水分子的特性。
6. 流变模式：钻井液流变性的核心问题是研究各种钻井液的剪切应力与剪切速率之间的关系。
用数学关系式表示称为流变方程，又称为流变模式。
8.粘土阳离子交换容量：是指在分散介质pH=7时，粘土所能交换下来的阳离子总量，包括交换性盐基和交换性氢。
阳离子交换容量以100克粘土所能交换下来的阳离子毫摩尔数来表示．符号为CEC。
9.造浆率：一吨干粘土所能配制粘度（表观粘度）为15mPa.s钻井液的体积数，m3/T。
10.页岩抑制剂：凡是能有效地抑制页岩水化膨胀和分散，主要起稳定井壁作用的处理剂均可称做页岩抑制剂，又称防塌剂。
11．剪切稀释性：塑性流体和假塑性流体的表观粘度随着剪切速率的增加而降低的特性称为剪切稀释性。
12．动切力：塑性流体流变曲线中的直线段延长线与切应力轴的交点为动切力，又叫屈服值。
13．静切力：使流体开始流动的最低剪切应力称为静切力。
14．流变性：是指在外力作用下，物质发生流动和变形的特征；对于钻井液而言，其流动性是主要的方面。
15．滤失造壁性：在压力差作用下，钻井液中的自由水向井壁岩石的裂隙或孔隙中渗透，称为钻井液的滤失作用。
在滤失过程中，随着钻井液中的自由水进入岩层，钻井液中的固相颗粒便附着在井壁上形成泥饼(细小颗粒也可能渗入岩层至一定深度)，这便是钻井液的造壁性。
16．粘土高温分散作用：在高温作用下，钻井液中的粘土颗粒分散程度增加，颗粒浓度增加、比表面增大的现象。
17．钻井液高温增稠作用：高温分散作用使钻井液中粘土颗粒浓度增加，钻井液的粘度和切力也均比相同温度下理想悬浮体的对应值高的现象，称为高温增稠作用。
油气田地下地质学智慧树知到课后章节答案2023年下中国石油大学（华东）中国石油大学（华东）绪论单元测试1.油气田地下地质学的产生和发展经历了四个阶段：等。
答案:早期的盲目开发阶段;逐渐成熟阶段;发展提高阶段;萌芽及形成阶段2.20世纪40年代，油田开发开始采用注水开发，遇到两个急需解决的问题，其中之一是注入水能否发挥有效作用。
只要落实储层是否属于同一层，即是否为同时性沉积即可。
答案:错3.油气田地下地质学重点研究从油气田发现至油气田废弃的各个阶段所涉及的地质问题。
答案:对4.油气田地下地质学的研究内容包括：等。
答案:油气田地下地质结构;油气储量计算方法;开发过程中影响流体运动的地质因素5.“油气田地下地质学”课程特点主要有：_____等。
答案:研究内容的广泛性;理论与方法的综合性;资料与信息类型的多样性;极强的实用性第一章测试1. 1.定向井井身剖面设计主要包括：。
答案:根据已有地质资料，设计定向井分层数据;根据井身剖面设计钻头程序、套管程序及下入深度;根据地面、地下地质资料，确定定向井地面井位;选择合适的井身轨迹，作好井身剖面设计;选择目标层，确定地下井位、靶区范围要求2. 2.一般而言，对于同一岩层，钻压大、转速快时，钻头对岩石破碎效率高，进尺快，钻时低。
答案:错3. 3.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征。
通常用等参数来表示。
答案:切力;动塑比;粘度4. 4.取心资料的收集和岩心整理主要包括：等。
答案:岩心装盒与编号;取心过程中其它资料的收集;岩心丈量;计算岩心收获率5.预探井的命名以井所在的十万分之一分幅_____、_____ (二级构造带)名称的第一个汉字为前缀，后加1～2位阿拉伯数字。
答案:地形图;区带6.一般开发井的名称由油气田+区块、井排号、井号按三段式编排。
如临13-58-6。
答案:对7.根据钻井工程需要，如_______等，需要设计并实施定向井钻井。
答案:侧钻;纠斜;控制井喷8.在岩屑捞取环节，需要按设计间距和迟到时间在_____准确捞取岩屑，如架空槽内加挡板、_____前加接样器。
钻井液（泥浆）工艺学第一章 钻井液功用无论在石油钻探还是在岩心钻探中，要保证优质快速钻进，正确的选择、使用钻井液十分的重要，因此钻井液被称为钻进过程的血液。
其功用有以下几点： 1、 清洗孔底，悬浮和携带岩粉。
例如：利用钻井液的触变性，将岩粉悬浮起来，可以防止岩粉迅速沉淀造成埋钻事故。
2、 冷却钻头，提高钻头的使用寿命。
例如：金刚石钻进，其钻头温度可以升到300度以上，如果得不到及时的冷却，就会造成烧钻（即金刚石的碳化）。
3、 润滑钻头和钻具，减弱钻具的振动。
例如：在高速钻进的金刚石钻进中，加入润滑剂的乳化冲洗液，可以减小钻头与孔底岩石、钻杆与孔壁间的摩擦阻力和有效地减弱钻具高速回转时的振动及减轻钻机等动力机的荷载，使钻头平稳工作。
4、 形成泥皮，保护孔壁。
例如：钙处理剂泥浆对水敏性地层有抑制作用，有效地防止孔壁的膨胀和坍塌。
5、 在反循环钻进中，输送岩心。
6、 在采用涡轮钻、螺杆钻及冲击回转钻进中，起传递动力的工作介质。
第二章 钻井液的性能按照API 推荐的钻井液性能指标，包括：密度、漏斗粘度、塑性粘度（视粘度）、动切力、静切力、API 滤失量、HTHP 滤失量、PH 值、含砂量、固相含量、膨润土含量、和各种离子的质量浓度等。
1、 粘土的选择：含蒙脱石的粘土、海泡石抗盐粘土。
粘土的性质：粘土因晶格取代而带负电，因内外表面都能进行水化及阳离子交换容量高故而水化膨胀性强。
2、 粘土的扩散双电子层理论：粘土溶于水中，吸附的阳离子便解离，向外扩散，结果形成胶粒带负电的扩散双电层。
3、 粘土-水胶体分散体系的稳定性与聚结：1) 稳定性包括动力稳定性和聚结稳定性。
其中影响动力稳定性因素主要有：颗粒半径、介质粘度；影响聚结稳定性的因素是分散介质的电解质浓度与价态。
2) 缩小颗粒半径和增加介质粘度可以提高动力稳定性；降低电解质浓度和价数可以提高聚结稳定性。
4、 钻井液的流变性：在外力作用下，钻井液发生流动和变形的特性。
岩屑翻转现象对携带岩屑不利，延长了岩屑上返时间，起、下钻遇卡、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或大于才会出现，此范围之外岩屑可以较顺利携带出来。
而钻柱转动对层流携带岩屑也有利，旋转改变了层流时液流速度分布情况，使靠近钻柱外表液流速度加大，岩屑以螺旋上升，如图中b所示。
此时岩屑翻转仅发生在靠近井壁那侧。
紊流携带岩屑原理：如图中c所示，钻井液紊流流动，岩屑不存在翻转和滑落现象，几乎全部都能携带处地面，环形空间岩屑较少。
紊流的缺点是：钻井液上返速度高，泵排量大。
受泵压和泵功率限制，特别是井眼尺寸较大、井较深、钻井液粘度切力较高，更难实现。
紊流携岩使钻头水马力降低，不利于喷射钻井；紊流时的高流速对井壁冲蚀严重，不能很好形成泥饼，使易塌地层井壁垮塌。
因此，钻井液在上返过程中使用层流是适宜，而层流可分为尖峰型层流和平板型层流。
通过调节钻井液流变性能，增大或减小n值，可使钻井液流速剖面由尖峰转为平缓。
相对于尖峰型层流和紊流，平板型层流可实现环空较低返速而有效携带岩屑。
为有效携带岩屑，钻井液在~m1点与流变曲线相交；以2点与流变曲线相交；循环一定时间后，压力才恢复到对应于一定排量的稳定工作压力，此为开泵时冲动压力。
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。
四、钻井液流变性也会影响钻速的提高。
钻井液流变性是影响机械钻速的重要因素。
由于钻井液有剪切稀释作用，在钻头喷嘴处流速极高，此时，紊流流动阻力很小，液流对井底冲击力增强，更加容易渗入钻头冲击井底岩石时形成的微裂缝中，可减小岩屑的压持效应和井底岩石的可钻性，有利于提高钻速。
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。
根据牛顿内摩擦定律：液体流动时，液层之间的内摩擦力F与液层之间的接触面积S和剪切速率γ成正比。
既：F=μSγ上式两边除以接触面积S，并设τ=F/S 则：τ=μγ上式中τ反映了液体流动时，液层之间单位接触面积上的内摩擦力，我们叫它剪切应力。
单位Pa。
μ是反映液体拈滞性的大小的物理量，通常称为粘度。
其物理意义是产生单位剪切速率所需要的剪切应力。
显然，液体粘度越大产生单位剪切速率所需要的剪切应力就越大。
粘度大小取决于液体本身的性质和环境的温度。
单位Pa.S,工程上常用单位为cp。
1cp=1mPa.S。
3、流变曲线和流变方程剪切应力和剪切速率是流变学中两个基本概念，钻井液流变性的核心问题是研究各种钻井液的剪切应力与剪切速率之间的关系。
这种关系可以用图线表示，也可以用数学关系式表示。
所谓流变曲线就是剪切速率与剪切应力的关系曲线。
流变曲线是通过实验测得的数据直接绘制而成，因此能直观反映流体的流动规律，但不便于做定量分析研究。
流变方程是根据实验获得的流变曲线，用解析几何的方法抽象出来的描述流体流动特性的代数方程。
对于非牛顿流体用流变方程只能近似反映它的流变特性，与流体的实际流动情况是有一定误差的。
二、流体的基本流型根据流体流动时剪切速率与剪切应力之间的关系，流体可分为牛顿流体、塑性流体、假塑性流体和膨胀流体。
如图6-2所示。
图6-2 四种基本流型的流变曲线1、 牛顿流体牛顿流体是最简单的一类流体，其剪切应力与剪切速率的关系遵循牛顿内摩擦定律。
流变曲线是通过原点的一条直线。
这类流体的流动特性是加很小的力便开始流动，粘度不随剪切速率改变。
水、酒精等大多数纯液体以及轻质油、低分子化合物溶液均属于牛顿流体。
描述牛顿流体流变性的流变方程为：τ—剪切应力，Paμ—流体粘度，mPa.Sγ—剪切速率，S -1 2、塑性流体从图6-2可知，塑性流体与牛顿流体不同，塑性流体当γ=0时，τ≠0。
说明若使塑性流体开始流动，施加的剪切应力必须超过某一最低值，这种使流体开始流动的最低剪切应力称为静切力，用τs 表示，又叫凝胶强度。
塑性流体的流变曲线不通过原点，流动的初始阶段，剪切应力与剪切速率的关系不是直线。
表明此时塑性流体还没有均匀地被剪切。
粘度随剪切应力的增大而降低。
继续增大剪切应力，当其达到某一数值后，流变曲线变成直线，粘度不再随剪切速率增大而变化。
这个粘度称为塑性粘度，用μp 或PV 表示。
黏土含量高的钻井液属于塑性流体。
由于体系中黏土颗粒会在不同程度上处于一定絮凝状态。
因此要使钻井液开始流动，必须施加一定剪切应力来破坏絮凝形成的网架结构。
这个力就是静切力。
它反映了钻井液内部凝胶强度。
钻井液开始流动后，初期随着剪切速率增大，结构拆散程度越来越大，所以表现为粘度随剪切速率增大而降低。
在流变曲线上表现为曲线斜率越来越小，随着结构拆散程度增大，结构恢复速度逐渐增大。
所以，当剪切速率达到一定值后，结构破坏与恢复速度达到动态平衡。
此时，体系内黏土颗粒絮凝程度不再随剪切速率增加而变化，相应地粘度也不再变化。
这时曲线变为直线。
此时的粘度就是塑性粘度。
μp 反映的是层流状态时，体系内结构拆散与恢复达到平衡时质点之间的摩擦作用大小。
延长直线段与剪切应力轴相交于τ0点，τ0点的剪切应力叫流体的动切力。
动切力反映泥浆层流流动时，黏土颗粒及高聚物分子之间的相互作用力。
塑性流体流变曲线的直线段可以用直线方程表示为（幻灯片）即宾汉方程。
τ—剪切应力，Paμp —流体的塑性粘度，mPa.Sγ—剪切速率，S -1τ0—动切力，Pa γμτ.=γμττ.0p +=3、假塑性流体高分子化合物水溶液以及乳状液属于假塑性流体。
流变曲线：通过原点凸向剪切应力轴的曲线。
假塑性流体不存在静切力。
特性：它的黏度随剪切速率的增大而降低。
流变方程：K —流体稠度系数，Pa.Sn n —流体的流性指数,无因次图3-6给出了塑性流体、假塑性流体、实际钻井液的流变曲线。
由图可见，在中高剪切速率范围，宾汉方程、幂方程都能较好的反映实际钻井液的流变性。
但在环形空间的低剪切速率范围幂律方程更能较好的反映实际钻井液的流变性。
三、钻井液的流变性及其调控原则1、漏斗黏度（FV ）漏斗黏度在钻井过程中，是要经常测定的重要参数。
测定方法简单，可直观反映钻井液黏度的大小。
漏斗黏度的单位为秒。
是一夸脱钻井液从漏斗黏度计流出所需要的时间。
钻井液从漏斗口流出过程中，隋着漏斗中液面逐渐降低，流速不断减小，因此不能在固定剪切速率下进行黏度测定。
所以对漏斗黏度不能象从旋转黏度计测得的数据那样做数学处理。
也不能与其它流变参数进行换算。
漏斗粘度只能用来判别在钻井作业期间各个期间各个阶段粘度变化莫测的趋向，它不能说明钻井液粘度变化的原因，也不能作为对钻井液进行处理的依据。
2、塑性粘度1）、塑性粘度的概念从滨汉模式可知，塑性粘度是塑性流体的性质，它不随剪切速率而变化。
塑性粘度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平衡时，悬浮的固相颗粒之间、固相颗粒与液相之间以及连续液相内部的内摩擦作用的强弱。
塑性粘度的计量单位是毫帕·秒（mPa ·s ），工程上常用单位是厘泊（cp ），两者换算系数为1。
2）、影响塑性粘度的因素主要有：①钻井液的固相相含量。
这是影响塑性粘度的主要因素。
一般情况下，随着固相颗粒逐渐增多，颗粒总表面积逐渐增大，所以颗粒间的内摩擦力也会随之增加。
因n k γτ=此钻井液中，当粘土含量相同时，其分散度愈高，塑性粘度愈大。
②高分子聚合物处理剂。
钻井液中加入高分子聚合物处理剂会提高液相粘度，从而使塑性粘度增大。
其浓度愈高，塑性粘度愈高，相对分子量愈大，塑性粘度愈高。
3）、钻井现场影响钻井液塑性粘度升高的可能因素有：①加入粘土；②钻屑污染，特别是水化性强的泥岩钻屑的侵入和累积。
钻屑经过反复剪切，分散变细③加入高分子聚合物处理剂，特别是加入高分子增粘剂。
钻井中一般应尽可能维持较低的钻井液塑性粘度，这可通过保持低固相含量来达到，以利于提高钻进速度和减少井下复杂情况。
塑性粘度增加不利于旋流分离器和振动筛的固相分离效果。
4）、降低塑性粘度的调空方法①加水冲稀以降低钻井液中固相和高聚物浓度。
②应用四级固控设备清除固相颗粒；③用页岩包被剂防止页岩钻屑分散和用絮凝剂沉除10微米以下的颗粒。
3、动切力（YP）1）、动切力的概念动切力是塑性流体流变曲线中的直线段在τ轴上的截距，用τ0表示。
它反映了钻井液在层流流动时,粘土颗粒之间及高分子聚合物分子之间相互作用力的大小,即形成空间网架结构能力的强弱.因此,凡是影响钻井液形成结构的因素,均会影响τ0值。
屈服值的计量单位是Pa（帕），英制单位常用1b／100f t2（磅／100英尺2）。
它们的换算关系为：Pa=lb/100ft2×0.4782）、影响动切力的因素⑴粘土的类型和浓度。
在常见的粘土中，以蒙脱石为主要成分的膨润土容易水化分散，并形成网架结构。
随着钻井液中膨润土浓度增加，动切力上升。
相对而言，高岭石和伊利石等粘土矿物对动切力的影响较小。
由此可见，当钻井液需要提高动切力时，可选用膨润土。
⑵电解质。
在钻进过程中，如果有一定量的NaCl、CaSO4、水泥等无机电解质进入钻井液，均会引起钻井液絮凝程度增大，从而增加动切力。
⑶降粘剂。
大多数降粘剂的作用原理都是吸附到粘土颗粒的端面上，使端面带一定的负电荷，于是拆散网架结构。
因此，降粘剂的作用主要是降低动切力，而不是降低塑性粘度。
在实际应用中，钻井液的屈服值应控制在合适的范围过高或过低都会给钻井带来不利的影响。
对于水基钻井液当屈服值数值上与钻井液密度存在下列近似关系时，表明钻井液的屈服值已到达上限甚至稍为偏高了些。
YP(Pa)=3.996×MW(g/cm2)YP(lb/100ft2)=1×MW(ppg)3）、钻井液屈服值的调控方法降低屈服值最有效的方法是加入适量降粘剂，以拆散钻井液中已形成的网架结构。
若是因Ca2+Mg2+离子污染引起的τ0升高，可用化学沉淀法除去这些离子。
用清水或稀浆稀释也可起到降低τ0的作用若想提高屈服值可加入预水化膨润土浆或增大高分子聚合物加量，对于钙处理钻井液或盐水钻井液通过增加Ca2+、Na+浓度来达到提高τ0的目的。
4、钻井液流型指数（n）钻井液的流性指数亦称n值，在幂率方程中，n表示假塑性流体在一定剪切速率范围内表现出的非牛顿性程度。
n值为无因次物理量，表示假塑性流体中形成结构的程度。
当n→1时，表明结构少，且不连续。
n=1时，完全无结构，当n→0时：表明结构逐渐增多，且连续。
非牛顿性越强。
在现场通过测定n值可以考察钻井液的携屑能力和剪切稀释性。
n越小，剪切稀释能力越强，平板型层流的流核直径越大，携砂效果越好。
