[发明专利]一种符合幂律模式的钻井液流变参数控制方法

权利要求书

1.一种符合幂律模式的钻井液流变参数控制方法，其特征在于，该方法的步骤如下：

(1)根据井眼尺寸、井径扩大率、环空间隙、固相颗粒和泥浆泵排量大小，确定符合幂律模式的钻井液流性指数n和稠度系数K的取值范围；

(2)从振动筛前泥浆槽内采集钻井液样本，测量并记录钻井液样本在N种不同转速Φ下的读数θ，其中N≥3；

(3)将得到的不同转速Φ和对应的读数θ转换为相应的剪切速率γ和剪切应力τ；

(4)根据得到的剪切速率γ和剪切应力τ估计流性指数n和稠度系数K的值；

(5)将估计的流性指数n和稠度系数K的值与确定的取值范围进行比对，判定流变参数是否在取值范围内，若是未在确定的取值范围内，则对钻井液进行调整，并重复步骤(2)至(5)，直至钻井液流变参数在确定的取值范围内；若是在确定的取值范围内，则对钻井液进行正常维护。

2.根据权利要求1所述的一种符合幂律模式的钻井液流变参数控制方法，其特征在于，所述步骤(2)中是用旋转粘度计测量钻井液样本在N种不同转速Φ下的读数θ。

3.根据权利要求2所述的一种符合幂律模式的钻井液流变参数控制方法，其特征在于，所述步骤(3)中是依据旋转粘度计仪器常数，将不同转速Φ和对应的读数θ转换为相应的剪切速率γ和剪切应力τ。

4.根据权利要求3所述的一种符合幂律模式的钻井液流变参数控制方法，其特征在于，所述步骤(4)中流性指数n和稠度系数K的值估计步骤如下：

步骤41：把幂律模式流变方程τ＝Kγⁿ两边取自然对数，转换为线性方程Y＝a+nX，根据剪切速率γ和剪切应力τ，用线性回归法，初步估计流变参数n和K的值，记为和

步骤42：根据流变参数估计值和计算线性方程Y＝a+nX的残差平方和，记为

Q~=Σi=1N(τi-K~γin~)2;]]>

步骤43：估计流性指数，估计值记为计算公式为：

n^=β(2)]]>

式中：β＝(X^TGX)^-1X^TGY，

X=1lnγ11lnγ2......1lnγN,]]>Y=lnτ1lnτ2...lnτN,]]>G=K~γ1n~0...00K~γ2n~...0............00...K~γNn~λ,]]>2.00Q~≤102.0510<Q~≤152.1015<Q~;]]>

β表示二维向量；G表示修正矩阵；λ表示修正矩阵指数；

步骤44：根据得到的流性指数估计值估计稠度系数，稠度系数估计值记为计算公式为：

其中：A＝[τ₁，τ₂，…，τ_N]；

B=[γ1n^,γ2n^,···,γNn^].]]>