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钻井液（drilli ng fluid）钻井液是钻探过程中，孔内使用的循环冲洗介质。
钻井液是钻井的血液，又称钻孔冲洗液。
钻井液按组成成分可分为清水、泥浆、无粘土相冲洗液、乳状液、泡沫和压缩空气等。
清水是使用最早的钻井液，无需处理，使用方便，适用于完整岩层和水源充足的地区。
泥浆是广泛使用的钻井液，主要适用于松散、裂隙发育、易坍塌掉块、遇水膨胀剥落等孔壁不稳定岩层。
旋转钻井初期，钻井液的主要作用是把岩屑从井底携带至地面。
目前，钻井液被公认为至少有以下十种作用：（1）清洁井底，携带岩屑。
保持井底清洁，避免钻头重复切削，减少磨损，提高效率。
（2）冷却和润滑钻头及钻柱。
降低钻头温度，减少钻具磨损，提高钻具的使用寿命。
（3）平衡井壁岩石侧压力，在井壁形成滤饼，封闭和稳定井壁。
防止对油气层的污染和井壁坍塌。
（4）平衡（控制）地层压力。
防止井喷，井漏，防止地层流体对钻井液的污染。
（5）悬浮岩屑和加重剂。
降低岩屑沉降速度，避免沉沙卡钻。
（6）在地面能沉除砂子和岩屑。
（7）有效传递水力功率。
传递井下动力钻具所需动力和钻头水力功率。
（8）承受钻杆和套管的部分重力。
钻井液对钻具和套管的浮力，可减小起下钻时起升系统的载荷。
（9）提供所钻地层的大量资料。
利用钻井液可进行电法测井，岩屑录井等获取井下资料。
（10）水力破碎岩石。
钻井液通过喷嘴所形成的高速射流能够直接破碎或辅助破碎岩石。
钻井液的运用历史很久以前，人们钻井通常是为了寻找水源，而不是石油。
实际上，他们偶然间发现石油时很懊恼，因为它把水污染了！最初，钻井是为了获得淡水和海水，前者用于饮用、洗涤和灌溉；后者用作制盐的原料。
直到19 世纪早期，由于工业化增加了对石油产品的需求，钻井采油才逐渐普及。
有记载的最早的钻井要追溯到公元前三世纪的中国。
钻井与完井液主要内容第一章绪论一、钻井液的主要作用1. 清洗孔底，携带和悬浮岩屑冲洗液清洗孔底和携带岩屑的能力，决定于送入孔内的冲洗液量及冲洗液的性能指标，其次也与钻具和钻头的结构有关。
冲洗液的携带和悬浮岩屑的能力--切力和粘度；有效携带岩屑的前提下可降低冲洗液的上返速度。
泥浆悬浮岩屑的能力主要取决于泥浆的静切力值。
2、冷却钻头冷却钻头的效果，取决于单位时间流经孔底的冲洗液量和冲洗介质的热容量和粘度。
水的粘度低，热容量大，冷却能力强。
空气的粘度低，热容量小，需要较大的流量，才能有效地冷却钻头。
泥浆的粘度大，流速低，冷却能力不如清水3、润滑钻具和钻头冲洗液的润滑效果，取决于在钻具和孔壁岩石表面形成的润滑膜的强度。
润滑膜的强度取决于使用的冲洗液类型和往冲洗液中添加的添加剂的种类和数量。
乳状液，表面活性剂溶液，乳化泥浆和油基泥浆的润滑性能远高于空气、清水和普通的水基泥浆。
表面活性剂的添加，可提高冲洗液的润滑性能。
4. 保护孔壁复杂地层：松散、破碎、坍塌、遇水膨胀等岩层维护孔壁的影响因素：冲洗液类型、冲洗液的性能参数、在环空中的流态。
矿化度高的聚合物泥浆，具有较好的抑制孔壁的效应，特别是含钾的聚合物泥浆。
油基泥浆具有最强的抑制孔壁的能力。
复杂地层钻进时，维护孔壁是能否持续钻进的关键。
二、钻井液类型泥浆：概念：粘土分散在液体（水或油）中形成的分散体系，水基泥浆，油基泥浆。
性能：比重；粘度和切力；失水量。
可在较大范围内调节，可适应不同地层的要求；对钻头、牙轮轴承、钻具和套管有一定的润滑作用，可减少其磨损。
适用：风化、破碎、松散和遇水失稳地层（复杂地层）。
石油和天然气钻井几乎都是在沉积岩中钻进，冲洗液主要使用泥浆。
泥浆称为石油钻井的“血液”。
固体矿床勘探钻进，泥浆是对付复杂地层的主要手段。
乳状液概念：液体（油或水）分散在另一种液体（水或油）中形成的稳定的分散体系。
分为：水包油乳状液、油包水乳状液。
使小口径金刚石钻进的钻进速度和钻进深度大幅度地提高。
钻井基础知识钻井基础知识1 钻头钻头主要分为：刮刀钻头；牙轮钻头；金刚石钻头；硬质合金钻头；特种钻头等。
衡量钻头的主要指标是：钻头进尺和机械钻速。
2 钻机八大件钻机八大件是指：井架、天车、游动滑车、大钩、水龙头、绞车、转盘、泥浆泵。
3 钻柱组成及其作用钻柱通常的组成部分有：钻头、钻铤、钻杆、稳定器、专用接头及方钻杆。
钻柱的基本作用是：(1)起下钻头；(2)施加钻压；(3)传递动力；(4)输送钻井液；(5)进行特殊作业：挤水泥、处理井下事故等。
4 钻井液的性能及作用钻井液的性能主要有：(1)密度；(2)粘度；(3)屈服值；(4)静切力；(5)失水量；(6)泥饼厚度；(7)含砂量；(8)酸碱度；(9)固相、油水含量。
钻井液是钻井的血液，其主作用是：1)携带、悬浮岩屑；2)冷却、润滑钻头和钻具；3)清洗、冲刷井底，利于钻井；4)利用钻井液液柱压力，防止井喷；5)保护井壁，防止井壁垮塌；6)为井下动力钻具传递动力。
5 常用的钻井液净化设备常用的钻井液净化设备：(1)振动筛，作用是清除大于筛孔尺寸的砂粒；(2)旋流分离器，作用是清除小于振动筛筛孔尺寸的颗粒；(3)螺杆式离心分离机，作用是回收重晶石，分离粘土颗粒；(4)筛筒式离心分离机，作用是回收重晶石。
6 钻井中钻井液的循环程序钻井液罐经泵→地面管汇→立管→水龙带、水龙头→钻柱内→钻头→钻柱外环形空间→井口、泥浆(钻井液)槽→钻井液净化设备→钻井液罐。
7 钻开油气层过程中，钻井液对油气层的损害主要有以下几种损害：(1)固相颗粒及泥饼堵塞油气通道；(2)滤失液使地层中粘土膨胀而堵塞地层孔隙；(3)钻井液滤液中离子与地层离子作用产生沉淀堵塞通道；(4)产生水锁效应，增加油气流动阻力。
8 预测和监测地层压力的方法(1)钻井前，采用地震法；(2)钻井中，采用机械钻速法，d、dc指数法，页岩密度法；(3)完井后，采用密度测井，声波时差测井，试油测试等方法。
9 钻井液静液压力和钻井中变化静液压力，是由钻井液本身重量引起的压力。
第二章溢流的检测尽早发现溢流显示是井控技术的关键环节。
从打开油气层到完井，要注重观察井口和钻井液罐液面的变化.”因此，准确、有效地进行溢流的检测是实施井控的首要前提。
在现场施工中，溢流的检测通常分三步进行。
第一，在钻井设计时进行的溢流检测，即对邻近井的资料进行分析对比，表明可能遇到的异常压力地层、含酸性气体（H2S）地层、地质情况复杂的地层或漏失层。
第二，钻井过程中根据井上的直接或间接显示，判断井内地层压力增加或者钻井液静液压力减少，可能发生溢流。
第三，钻井过程中通过观察或判断溢流的显示，表明地层流体侵入井内，已发生溢流。
溢流的发生、发展是有一个过程的，对于潜在的或即将发生的溢流。
钻井人员应密切监控井下的情况，并且考虑和预测可能出现井控问题。
有准备的钻井人员应能够迅速发现井内异常情况，有效地把溢流、地面压力及井控的各种困难减到最小程度。
地层压力的增加或静液压力的减少，必然导致地层压力大于钻井液静液压力，这是溢流的最直接的警告信号，地层流体向井内流动及各种显示也就是溢流的具体显示。
认识与判断这些显示通常需要用关井或把流体从井场分流排出的办法。
若溢流预兆或显示没有及时发现和有效的控制，就可能出现溢流和井喷事故。
因此，钻井人员应做到以下几点：①熟悉各种溢流的原因；②认识溢流的发生、发展过程；③使用适当的设备和技术来检测意外的液柱压力减少；④使用适当的设备和技术来检测可能出现的地层压力增加；⑤能够正确识别静液压力与地层压力之间失衡的各种显示；⑥能够对溢流采取有效控制措施。
第一节溢流的迹象地层流体进入井内，在地面上会从各个方面显示出来。
认真观察和监视这些显示，就能及时的发现溢流。
一、钻井液量的增加地层流体侵入井内，而且变成钻井液循环系统中的一部分时，钻井液量就会增加。
这是发现井内侵入流体的一个可靠、确切的信号，通常需用钻井液罐液面指示器或流量检查来加以确认。
对于不同地层，地层流体进入井内的情况有所不同，钻井液量的增加速度也有所不同。
钻井液钻井液是用于钻井的一种循环流体，在钻井过程中有着特别重要的作用。
人类最早进行旋转钻井时用的循环流体是清水，钻进时因地层中的泥质成分不断分散在水中而变成混浊的泥水，当时，把它称之为“泥浆”。
以后，随着钻井的实践和进展，钻井时用的泥浆还可用油和气体，从而形成了不同类型的钻井液流体，故而称其为钻井液。
钻井液是钻井施工中非常重要的组成部分，钻井液性能的优劣对钻井速度、钻井平安和油井投产后产量的凹凸有着至关重要的作用。
钻井过程中若失去钻井液的循环，钻井工作则无法进行，故人们常用“泥浆是钻井的血液”来形象地比方钻井液在钻井中的重要地位。
钻井液主要有六项功能。
携带和悬浮井筒中的岩屑。
钻井液是一种胶状的流体，在钻进循环钻井液时能将钻头破裂的岩屑带出地面，在钻井泵不能工作或起下钻的过程中，钻井液还可将岩屑悬浮在井筒内并使之不致下沉到井底。
平衡井下地层压力。
地层中油、气、水层的压力是不同的，因此要求使用有肯定密度的钻井液，平衡地层流体的压力以防止发生井喷。
冷却、润滑钻头和钻具。
钻头和钻具在井下工作时与地层摩擦发热，钻井液在不断循环的过程中可汲取并带走热量，钻井液从井内返出流到地面后，可自行放出汲取在钻井液中的热量，同时，钻井液还对钻头和钻具有润滑的作用。
爱护井壁。
由于井下地层岩石中有孔隙、裂缝，在压力下钻井液中的自由水会向地层内渗透，钻井液中固相颗粒粘附在井壁上形成薄而坚韧的滤饼，可爱护井壁不垮不塌。
爱护油气层。
钻井过程中使用优质的钻井液可削减钻井液液柱压力与井下产层的压差，在井筒的井壁上形成优质的滤饼，防止钻井液中的水和微细颗粒进入地层，这些方法和措施都可有效的爱护油气层。
提高钻井速度。
在喷射钻井过程中，钻井液的高压射流可帮助破岩，并清除井底钻头破裂地层处的垫层，大大加快钻头的钻进速度。
随着油气勘探开发工作的不断深化和进展，钻井的深度越来越大、地层也越来越简单，钻井井型也越来越多种多样，因此，对钻井液就提出了新的更高的要求，所以，钻井液技术的进展也越来越受到关注。
钻井用化学材料一、钻井液的作用钻井液又称“泥浆”是由各种油田化学剂（约19类）混合组成的流体。
当钻进至油、气层时所用的钻井液为“完井液”。
修井作业时所用的化学剂配成的流体称为“修井液”。
基本功能有：钻井液具有平衡地层压力、冷却润滑钻头、冲洗井底、携带岩屑、辅助破坏岩层、悬浮岩屑、保护井壁等作用。
保证优质快速钻进。
对于开发，保护油气层。
对于勘探，发现并保护油气层。
二、钻井液的类型水基钻井液：无固相饱和盐水钻井液低固相不分散钻井液（钾铵聚合物、三磺、两性复合离子、阳离子、正电胶等）油基钻井液：油基液、油包水乳化液、低胶性油基液、无毒油基液气体型（空气、雾、泡沫、充气）钻井液钻井液材料分为十六大类。
1.粘土类作用：主要用来配制原浆，亦有增加粘切、降低滤失量的作用。
主要材料：膨润土（主要以蒙脱石为主）、抗盐土（主要为凹凸棒石及海泡石土）、有机土（钠土经阳离子型表面活性剂处理的人造土）。
2.加重材料作用：主要用来提高钻井液的密度，以控制地层压力、防塌、防喷。
主要材料：重晶石粉：以硫酸钡为主要成分的天然矿石，经过机加工而成细度适宜的粉末状产品。
石灰石粉：以碳酸钙为主要成分的天然矿石，经过机械加工而成细度适度的粉末产品。
钛铁矿粉：以氧化钛与四氧化三铁为主要成份。
3.增粘剂作用：主要用来促进钻井液中粘土颗粒网状结构的形成，增加胶凝强度以形成高流阻。
主要材料：黄孢胶、黄原胶、羧甲基纤维素CMC、羟乙基纤维素HEC、正电胶、石棉、胍胶等。
4.降粘剂作用：主要用来改善钻井液的流动性，例如粘度、切力，以增加可泵性、减少摩阻等。
主要材料：酸式焦磷酸盐、四磷酸钠、铁铬盐、木质磺酸盐类、单宁、腐植酸钾、丙烯酸聚合物、硅稀释剂、氧化木质素衍生物等。
5.降滤失剂作用：主要用来降低钻井液的滤失量。
主要材料：淀粉类、低粘度聚阴离子纤维素、钠羧甲基纤维素、共聚物类、聚丙烯腈衍生物或聚丙烯盐、树脂类、复全合纤维素等。
6.絮凝剂作用：主要用来絮凝钻井液中过多的粘土细微颗粒及清除钻屑，从而使钻井液保持低固相，可使钻屑不分散，易于清除，并有防塌作用。
钻井冲洗液技术概述一冲洗液的分类钻探中所用的冲洗液根据成分可分为三大类;1 .清水:使用经济.简便.水源广,不须加工处理,.减少了加工设施及处理费用,对机场环境卫生及农田没有污染和危害,.流动性好,泵压低,对钻头的冷却效果好,钻进效率高,并可根据孔口返出的冲洗液颜色判断地层,.一般适用水文孔,、稳定地层或套管隔离后的非稳定地层。
2 泥浆;(1)普通泥浆--不加任何化学处理剂,只是粘土加水。
优点;配制容易,成本低,无毒无污染,在地层不很复杂,孔壁内比较稳定的地层被采用。
(2)化学泥浆—除水土外,再加入一些化学处理剂。
通常以加入化学剂的名称命名。
如;P HP. SPAM.钙处理泥浆等等。
由于泥浆技术的不断发展,单从化学的名称来命名泥浆已经不能完善地表明泥浆的性能和功用,因此,出现了许多泥浆分类的新方法,例如:按泥浆中粘土分散程度分;细分散.粗分散.不分散;按分散相和分散介质的不同分:水基泥浆、.乳化泥浆、和油基泥浆。
也有按固相含量来分类的。
泥浆钻进的护壁与携带岩粉性能大大优于清水。
3. 化学漿液:不含粘土儨矿物,也就是无固相冲洗液。
如乳化液及清水加各种类型的化学处理剂的冲洗液,具有良好的润滑性,冷却性能好,能抑制水敏性地层的膨胀和坍塌,适用于高转速的金刚石钻进及绳索取心钻进。
二.冲洗液在钻探中的功用在钻探生产中,冲洗液素有钻孔的血液之称,在解决复杂地层的钻进中,国内外专家有“打钻靠泥浆之说”。
总括起来有以下几种功用:清洗孔底。
悬浮携带岩粉,防重复破碎,提高钻头寿命和钻进效率。
潤滑钻杆,冷却钻头。
进中孔底钻头破碎岩石的有效功只是传到孔底机械功的一小部分,而绝大部分机械功都转化为热能。
在强力规程下,金刚石的温度可达600—700℃,如果冲洗液突然中断,钻头温度急剧升高至800—1000℃。
钻头胎体变形,金刚石石墨化(即烧钻)。
很显然,冲洗夜在孔内循环冲洗钻头时,由热交换作用而带走热量,从而冷却了钻头,改善了钻头的工作环境,增加了钻头的寿命。
第二节 钻进液的组成与性能
一、钻井液的组成
（膨润土的主要成分是蒙脱石。
膨润土又称才搬土）
虽然目前钻井液种类繁多，但钻井液的组成一般都为以下几部分组成： ⏹ 液相 是钻井液的连续相，一般是水，也可以是油。
⏹ 活性固相 如入为加入的商业膨润土、地层进入的造浆粘土及油基钻井液中的有机膨润土。
⏹ 惰性固相 如岩石的屑碎和加重材料。
⏹ 各种添加剂 添加不同的添加剂可配制成性能各不相同的钻井液，对钻井液的性能起调整作用。
如由：
增粘剂等等
润滑剂、页岩稳定剂、
剂削泡剂、絮凝剂、稀释活性剂杀菌剂、除钙剂、表面值控制剂、分散剂
碱度和PH 等等
、、重晶石、石灰石、、烧碱如纯碱12132CaC NaC NaOH Co Na ⎪⎪⎭
⎪
⎪⎬⎫
二、钻井液的性能 （一） 钻井液的密度
钻井液单位体积的质量称为钻井液的密度，单位常以表示g/cm 3。
钻井液密度主要是用来调节钻井液静液柱压力，以平衡地层孔隙压力，防止发生井喷。
有时亦用来平衡地层的构造应力，控制或减轻井塌。
如果钻井液的ρ过大，不符合地质和工程要求，则会：
① 损害油气层； ② 降低钻井速度；
③ 过大的压差易形成卡钻； ④ 易憋漏地层； ⑤ 易引起过高的粘切； ⑥ 多消耗材料和动力； ⑦ 抗污染的能力下降。
而ρ过低，则会发生井喷，井塌（尤其是欠压钻井）、缩径及携岩屑能力下降等。
总的原则：在允许的条件下尽可能的减小钻井液ρ。
钻井中钻遇水层、高压地层或低压地层，就需对钻井液的密度进行相应的调整，一般的措施如下：
① 加水是降低ρ的有效办法；
② 加稀浓度的处理剂，可以降低ρ，又可以保持原有性能； ③ 混油也可以降低ρ，但不经济，又影响地质录井； ④ 充气可大大降低ρ；
⑤ 加入加重材料可以增大ρ，而重晶石是理想选择；
⑥ 加重钻井液ρ时不能太快，应逐步提高，如一次增加0.10g/cm 3为合适。
（二） 钻井液的流变性能 1、
流型的分类
⎪⎪⎩
⎪
⎪⎨
⎧⎪⎩
⎪
⎨⎧幂率流体）膨胀型液体幂率流体）假塑性型液体
多数钻井液属于此类）塑性型液体（宾汉流体
非牛顿液体牛顿液体液体((,
2、
流变特征
依据层流的假设，我们可以定义如下定义： ① 剪切速率（γ） 两层间距离
相邻两层之间的速度差
=
=
dx
dv γ （
1-=s m
s
m
） 钻井过程中，钻井液循环在各个不同部位，流速不同，剪切速率也不同，大体数据为：
◆ 沉沙池处：10～20s -1; ◆ 环形空间：15～150 s -1； ◆ 钻杆内：100～1000 s -1； ◆ 钻头水眼：10000～100000 s -1；
② 剪切应力（τ） 作用在流体层单位面积上引起剪切的力称为
剪切应力，以τ表示，其量纲为单位为P a ③ 表观粘度（视粘度）
γτηα= （s P a ⋅）
表观粘度具有粘度的量纲，在SI 单位制中，表观粘度的单位是帕，秒(Pa ·s)。
常用的单位是SI 单位的千分之一．即m Pa ·s ，它等于一个厘泊。
④ 触变性
一些流体在搅动时成为流体，在静止时又变成凝胶体，流动性大大降低，这种性质就称为触变性。
粘土泥浆、氢氧化铁胶体、油漆等具有触变性。
⑤ 粘性和粘弹性
运动时，流体对相邻两层间的相对运动是有阻力的，这种阻力是由于液层间互相发生内摩擦而产生的。
流体所具有的这种抵抗两层流体相对滑动速度或普遍说抵抗变形的性质称为粘性。
粘性的大小与流体的性质和温度等条件有关。
有一些流体，例如高聚物的胶体，在受到剪切力时，有一个松驰过程，即缓速形变。
这种变形对时间的一个依赖性，即变形有一时间的过程，称为粘弹性。
3、
流型
（1）牛顿体（层流） dx
dv η
τ
= （牛顿内摩擦定律）
式中：η是流体的粘度。
对于牛顿流体，只有一个粘度，叫绝对粘度（牛顿粘度或动切粘度）。
单位：S P a ⋅
纯液体(如甘油、水)和大多数低分子溶液在层流条件下遵守牛顿定律。
层流变成紊流，牛顿公式就与事实不符，因为只有层流速度梯度dx dv 才有明确的意义。
（2）塑性流体（Bingham 宾汉塑性流体）
若一个物体所受的切力超过某种限度，其形状的改变是永久的，则该物体便是可塑的。
宾汉流体的特点是所受切应力必须超过某一最低值流体才开始流动。
这一最低切应力值y τ叫“做静切应力”，美国石油学会称它为凝胶强度(Gel strength)，现场简称为“切力”。
当所加切应力大于y τ以后，流体随切应力的增加，粘度下降(图5—7中，塑性型的曲线部分)。
继续增加切应力，粘度不随切应力增加而变化，此时流变曲线为图5—7中的直线部分，这时的粘度称为塑性粘度，用p η表示，英文简写为PV 。
把直线延长与横轴相交于0τ，称人为“动切应力”，也有的文献称0τ为屈服值。
上述两个值（y τ、
0τ）是宾汉流体的特征值。
γηττ⋅+=p 0 （宾汉公式）
式中：0τ——动切应力（屈服值）（Pa ）
p η——塑性粘度（s P a
⋅） 从理论上分析，宾汉流体的流变曲线应该是一条不过原点的直线。
但是，实际流体在低剪切速率下对宾汉公式的吻合程度并不十分理想。
钻井泥浆属于宾汉流体，根据研究，泥浆在管内的流动基本上可以分
为五个阶段：
① 静止阶段：当泥浆所受的切应力小于y τ时，泥浆不产生流动； ② 塞流阶段：当泥浆所受切应力大于y τ而小于0τ时，只是接近管壁的泥浆结构发生破坏，泥浆在管内产生塞流；
③ 塞流—层流过渡阶段：当泥浆所受的切应力大于0τ而小于A τ时，泥浆内部结构开始破坏，中间流速加快．产生过渡带；
④层流阶段：当泥浆所受切应力大于A τ以后，泥浆内部的结构破坏与结构的形成处于平衡态，泥浆成层流动，管内速度截面为抛物线(中间部分有流核)；
⑤ 紊流阶段：从B τ开始，进人紊流状态．泥浆质点呈无规则地运动。
（3）塑性流型流变参数的物理意义
⏹ y τ：（静切力）使钻井液开始流动所需的最小切应力。
是破坏钻井液内部凝胶结构的最初的力。
⏹ 0τ：（动切力）使钻井液保持流动时钻井液内网状结构的强度。
⏹
p
η：（塑性粘度）它与钻井液的悬浮能力有直接的关系。
不能太
高或太低。
⏹
a η：表观粘度是在某一流速梯度下剪切应力与相应流速梯度的
比值。
钻井液在不同流速梯度下的表观粘度是不同的。
使用
观粘度。
为了便于比较，统一规定在600min
γ下进行测量。
由
式γ
ηττ
⋅+=p 0知p
ηγ
τγ
τ+=
0，由于γτ0与层流时体系中网架结
构有关，故又把γτ0称为结构粘度：结构η。
故结构
ηηη
+=p a
一般的是从仪器上读出600min
γ和300min
γ
的扭转格数：
Φ600、Φ300。
则600
2
1Φ=
a
η、300
600Φ-Φ=p
η、()p a
ηη-Φ=3005
⏹
p
ητ0
：动塑比反映了结构强度和塑性粘度的比例关系。
它决定
钻井液在环空中的流态与携带岩屑能力密切相关。
一般情况下
要求动塑比起岩屑转动；太大了钻井液的结构太强，会增大泵压，损耗太大。
（4）幂律流体
n
n
dx dv K K ⎪
⎭
⎫ ⎝⎛⋅=⋅=γ
τ
式中：K ——稠度函数，即K ↑，粘度↑（
2
cm
s
dyn n
⋅）
n ——流性指数，为非牛顿流体的量度，n <1时则为假塑性流体，n >1
时为膨胀体，n =1时为牛顿体。
一般的()7.0~4.0∈n （5）卡森模式
卡森模式(Casson)作为一种较复杂的流变模式，正如宾汉、幂律模式一样，也是一经验方程式，已被应用于其它工业(油漆、涂料、塑料等)，1979年，劳增和里得首次将其引入于钻井液流变性研究中。
结果表明，卡森模式不但在低剪切区和中剪切区都有良好的精度，而且，当仅有低和中剪切速率下的资料可以利用时，能很好地预测高剪切速率下的流变性。
（6）赫切尔—巴尔克莱模式（三个参数表示）
赫—巴(Herschel —Bulkley)流体可以近似认为是幂律流体和宾汉流体的组合。
4、
流变参数的确定
由于使用公式进行流变参数的测定是相当麻烦的，在日常的应用中，
一般的是直接从仪器上读出600min
γ
和300min
γ
的表盘读数：Φ600、
Φ300。
那么各个流变参数的计算公式： 表观粘度：2
1=
a
ηΦ600 （s mP a ⋅） 塑性粘度：=p
ηΦ
600－Φ300 （s mP a ⋅） 动切力：511
.00
=τ（Φ300－p
η）（P a ）
流性指数：n=3.322lg(Φ600/Φ300) 稠度系数：K=0.511Φ600/1022n (n
a
s
mP
)。
