Cтраница 3
Исследованию закономерностей последовательного движения вязких жидкостей в трубах, при котором происходит замещение одной жидкости другой, посвящены многие работы советских и зарубежных ученых: В. И. Черского, В. И. Харламенко, В. И. Марона, В. И. Черникина, В. И. Новоселова, А. А. Аббасова и других, удачно обобщенные в обзоре [41], а также исследования Говарда, Тейлора, Розенберга и др. Закономерности последовательного течения вязкопластичных жидкостей в трубах и концентричном кольцевом пространстве широко освещены в трудах А. [31]
Промывочные жидкости и тампонажные растворы, если они сравнительно мало тиксотропны, можно рассматривать в первом приближении как тела вязкопластичные. При структурном режиме течения вязкопластичной жидкости средняя часть потока движется подобно пробке: скорости всех слоев внутри этой пробки одинаковы. При весьма малых скоростях течения пробка занимает почти всю площадь сечения потока. С увеличением скорости течения ширина пробки уменьшается, увеличивается ширина градиентных зон, в которых скорость изменяется от слоя к слою. [32]
Промывочные жидкости и тампонажные растворы, если они сравнительно мало тнксотропны, можно рассматривать в первом приближении как тела вязкопластичные. При структурном режиме течения вязкопластичной жидкости средняя часть потока движется подобно пробке: скорости всех слоев внутри этой пробки одинаковы. При весьма малых скоростях течения пробка занимает почти всю площадь сечения потока. С увеличением скорости течения ширина пробки уменьшается, увеличивается ширина градиентных зон, в которых скорость изменяется от слоя к слою. [33]
![]() |
Изменение импульса давления во времени при спуске в скважину свечи № 44. [34] |
Для точного решения этих уравнений требуется ЭВМ. Программы для ЭВМ были доставлены Беркхардтом на основе модели течения бингамовской вязкопластичной жидкости, Шу-хом на основе модели течения жидкости, подчиняющейся степенному закону, а также Фонтено и Кларком на основе степенного закона и свойств бурового раствора в скважине. [35]
![]() |
Комбинированное течение бингамовской вязкопластичной жидкости в круглой трубе ( /. р / 2 / - то. [36] |
При давлениях, превышающих р0, ламинарное течение постепенно охватывает слои, находящиеся ближе к оси трубы, поэтому поток представляет собой жесткое ядро в центральной части трубы, окруженное зоной ламинарного течения, а профиль скоростей имеет вид, показанный на рис. 5.8. Вне зависимости от амплитуды давления, жесткое ядро полностью исчезнуть не может, ибо при очень малом г значение р должно быть весьма большим ( чтобы гр / ( 2Ь) было равно то), а при г 0 должно стать бесконечным. Таким образом, зависимость напряжения сдвига от скорости сдвига для течения бингамовской вязкопластичной жидкости в круглой трубе, строго говоря, всегда нелинейна при любых значениях скорости сдвига. [37]
Сопоставив формулу (8.63) с известной зависимостью для расчета критической скорости потока в кольцевом пространстве, можно убедиться, что последняя почти в 3 раза больше критической скорости осаждения частиц. Таким образом, количественно подтвержден вывод Р.Ф. Уханова о возможности турбулентного режима обтекания частиц при структурном ( квазиламинарном) режиме течения вязкопластичной жидкости в кольцевом пространстве бурящейся скважины. [38]
По характеру течения к вязкопластичным жидкостям относятся буровые растворы, шламы, масляные краски. Так, при нанесении краски под действием внешних сил ( движение кисти) происходит ее течение и равномерное распределение по поверхности. Если краска нанесена тонким слоем и напряжения, возникающие под действием сил гравитации, меньше, чем напряжение текучести, краска со стены не стекает. При нанесении толстого слоя соотношение напряжений изменяется и вследствие течения краски образуются подтеки. При течении вязкопластичных жидкостей по трубам в центральных слоях, там где напряжения меньше предела текучести, сдвиг слоев жидкости отсутствует. Жидкость течет как бы имея центральное ядро, с прямоугольным профилем скорости. [39]