API RP 13D-2010
油井钻井液流变学与水力学（第六版）
Rheology and Hydraulics of Oil-well Drilling Fluids (Sixth Edition)
- 标准号
- API RP 13D-2010
- 发布
- 2010年
- 发布单位
- API - American Petroleum Institute
- 被代替标准
- API RP 13D:2006
- 适用范围
- 本推荐实践（RP）的目的是提供对钻井液流变学和水力学@及其在钻井作业中的应用的基本理解和指导。该 RP 的目标受众包括办公室工程师和井场工程师。所用方程的复杂性使得有能力的工程师可以使用简单的电子表格程序来进行分析。鉴于本文使用的方程受到电子表格限制，不提供包含多个子例程和宏的更高级的数值解决方案。这种限制并不意味着只有电子表格方法给出的结果才是有效的工程解决方案。流变学是对物质变形和流动的研究。钻井液水力学涉及层流和湍流流态。本文使用的计算方法考虑了温度和压力对钻井液的流变性和密度的影响。对于此 RP@ 流变学，研究的是钻井液的流动特性以及这些特性如何影响流体的运动。对流体进行特定测量以确定各种条件下的流变参数。根据该信息，可以设计或评估循环系统如何实现某些期望的目标。更新现有的推荐做法@（最新发布于2003年5月@）的目的是使这项工作更适用于目前普遍钻探的复杂井。其中包括：高温高压 (HTHP)@ 大位移井钻井 (ERD)@ 和大角度井 (HAW)。钻井液流变学在以下确定中非常重要：a) 计算管道和环空中的摩擦压力损失@ b) 确定井下条件下钻井液的等效循环密度@ c) 确定环空中的流动状态@ d) 估计孔清洁效率@ e) 估计抽吸/冲击压力@ f) 优化钻井液循环系统以提高钻井效率。本 RP 中对流变学的讨论仅限于单相液体流动。介绍了一些与流变学和流动相关的常用概念。包括将剪切应力与剪切速率相关的数学模型以及用于估计压力损失@等效循环密度和孔清洁的公式。该 RP 使用传统的美国习惯 (USC) 单位系统。所有计算均包含转换系数和示例，以便 USC 单位可以轻松转换为 SI 单位。如果在方程展开中没有指定单位@，则可以使用任何一致的单位系统。粘度@剪切应力@和剪切速率的概念对于理解流体的流动特性非常重要。这些特性的测量可以对循环流体流量进行数学描述。钻井液的流变特性直接影响其流动特性和所有水力计算。必须控制它们才能使流体发挥其各种功能。此修订后的文件包括一些示例计算，以说明如何使用文件中包含的方程来模拟假设的井。由于空间限制@，不可能为每个案例提供分步程序。然而，如果用户希望复制给定的案例，最终结果应作为基准。