Реферат основные задачи гидроаэромеханики в бурении

Обновлено: 28.06.2024

Гидроаэромеханика , как это следует из самого назва ния, является механикой жидкой и газообразной среды, она гораздо сложнее механики твердого тела. Если механика твердого тела изучает систему жестко связанных между собой молекул, то гидроаэромеханика исследует среду с очень слабыми связями между молекулами. Эти слабые связи позволяют молекулам жидкостей и особенно газов перемещаться в любом направлении, что вызывает беспорядочное молекулярное движение. Последнее необычайно осложняет изучение различных вопросов гидроаэромеханики. [1]

Гидроаэромеханика при изучении движения различает два режима течений: ламинарное и турбулентное. Ламинарное течение характеризуется тем, что отдельные струйки не смешиваются между собой. Турбулентное течение характеризуется пульсациями, вследствие которых происходит перемешивание отдельных струек. [2]

Гидроаэромеханика в бурении является специальной дисциплиной и базируется на знаниях, полученных студентом при изучении курсов: высшая математика, физика, теоретическая механика, сопротивление материалов, гидравлика и гидромашины. [3]

Гидроаэромеханика в бурении является базой для изучения специальных дисциплин - технология бурения глубоких скважин, заканчива-ние скважин, осложнения и аварии в бурении. [4]

Гидроаэромеханика , изд-во Навукова думка вып. [5]

Гидроаэромеханика в бурении - специальная дисциплина, в которой рассматриваются и описываются течения промывочных и тампонажных жидкостей, скелета и флюида пластов при бурении скважин. Без сведений, представленных этой дисциплиной, невозможны проектирование, оптимизация и осуществление гидро-аэромеханической программы бурения, в значительной степени определяющей эффективность строительства нефтяных и газовых скважин в целом. [6]

Гидроаэромеханика , или механика жидкости и газов, стала развиваться со времен античности, когда человеческая практика, в частности в области мореплавания, водоснабжения и метания снарядов, поставила вопрос о выяснении силового взаимодействия между движущимся телом и окружающей средой - водой или воздухом. [7]

Теоретическая гидроаэромеханика этого периода рассматривала в основном невязкую ( или так называемую идеальную) жидкость, внутри которой при ее перемещении не возникает внутреннее трение. Таких жидкостей в природе не существует, однако теория, построенная на этом допущении, в известных условиях позволяла найти достаточно правильную кинематическую картину потока; уравнения динамики идеальной жидкости, не учитывающие силы трения, приводили к результатам, которые, как правило, расходились с данными эксперимента. [8]

Техническая гидроаэромеханика изучает законы движения, относительного покоя и взаимодействия жидкости с твердыми телами, которые либо находятся в ней, либо ее ограничивают. Под жидкостью понимают такую материальную среду, медленная деформация которой при постоянном объеме возможна под действием ничтожно малых сил. Жидкости делятся на два класса: малосжимаемые - капельные и сжимаемые - газы. При движении газов со скоростями, значительно меньшими скорости звука, сжимаемостью газа можно пренебречь. В этом случае при исследовании движения газов применяют уравнения движения капельных жидкостей. [9]

Гидроаэромеханикой называется раздел физики в котором изучаются законы равновесия и движения жидкостей и газов, а также взаимодействие движущихся жидкостей и газов с омываемыми ими твердыми телами. [10]

Гидроаэромеханикой называется раздел физики, в котором изучаются законы равновесия и движения жидкостей и газов, а также взаимодействие жидкостей и газов с твердыми телами. [11]

Гидроаэромеханикой называется раздел физики, в котором изучаются законы равновесия и движения жидкостей и ъазов, а также их взаимодействия с твердыми телами. [12]

Изучение Гидроаэромеханики в бурении позволяет понять основные процессы проводки скважин. Задачи, предлагаемые при изучении курса, демонстрируют студенту необходимость применения всего комплекса инженерных знаний. [14]

В гидроаэромеханике различают В. Возникает при движении тела вблизи свободной поверхности жидкости или поверхности раздела жидкостей с различной плотностью. [15]

Детальное теоретическое рассмотрение вопросов гидроаэромеханики применительно к важнейшим аспектам поведения флюидов в циркуляционной системе бурящейся скважины производится в отдельной специальной дисциплине с одноименным названием.

В настоящем разделе приводятся лишь основные терминологические понятия и практические подходы.

При бурении нефтяных и газовых скважин практически все технологические процессы и операции сопровождаются различными гидромеханическими явлениями, которые во многом определяют качество и эффективность буровых работ.

Гидромеханика или механика жидкости рассматривает явления, связанные с покоем жидкости (гидростатика) и ее движением (гидродинамика). При этом основное внимание уделяется решению двух задач: нахождению силового взаимодействия жидкости с окружающими ее твердыми телами и определению распределения скоростей и давлений внутри жидкости.

Основным предметом изучения гидромеханики является жидкость - агрегатное состояние вещества, сочетающее в себе черты твердого (сохранение объема, определенная прочность на разрыв и др.) и газообразного (изменчивость формы, подвижность и др.) состояний. Все жидкости способны в той или иной мере изменять свой объем под действием сжимающих усилий, т.е. обладают сжимаемостью.

Все реальные жидкости обладают свойством сопротивляться усилиям, касательным к поверхности выделенного объема, т.е. усилиям сдвига. Это свойство называют вязкостью. Причина ее возникновения - диффузия молекул, сопровождающаяся переносом количества движения из одного слоя в другой и тем самым обусловливающая возникновение сил внутреннего трения в жидкости. Для того чтобы дать определение подобного рода силам, рассмотрим равновесие выделенного в жидкости элементарного объема.

В общем случае действующие силы можно разделить на поверхностные и объемные. К поверхностным силам относятся силы трения, поверхностного натяжения, упругости; к объемным - силы тяжести, инерции, электрического и магнитного взаимодействия и др.

В общем случае поверхностные силы разлагаются на нормальную и касательную составляющие. Первая вызывает деформацию сжатия, и в гидромеханике ее называют давлением, а вторая вызывает деформацию сдвига или напряжения трения. Взаимосвязь между касательными напряжениями и характеристиками движения жидкости обусловливает реологические свойства.

Существуют два основных вида течения вязких жидкостей, основные закономерности возникновения которых были экспериментально установлены Рейнольдсом. Им было выявлено, что при движении вязких жидкостей в круглом трубопроводе при определенных условиях окрашенные струйки движутся параллельно твердым стенкам, не смешиваясь друг с другом. Такое течение было названо ламинарным или слоистым. В дальнейшем при увеличении скорости течения возникает перемешивание движущихся слоев жидкости, которое все более интенсифицируется с ростом скорости течения. Такое движение называется турбулентным или возмущенным. Основное отличие турбулентного движения от ламинарного состоит в наличии интенсивных пульсаций скорости потока во всех направлениях, вследствие которых происходит поперечное перемешивание жидкости в потоке. Кроме того, если ламинарное течение может быть установившимся и неустановившимся, то турбулентное движение — неустановившимся, даже если оно происходит под действием постоянного во времени перепада давления в трубопроводе.

При течении вязкопластичных жидкостей характер возникновения и развития течения несколько иной. В начальный момент времени жидкость остается неподвижной, пока касательные напряжения на стенках трубы не превысят порогового значения.

После достижения перепада давления, достаточного для преодоления сил пластичности, жидкость начинает двигаться, сохраняя недеформированное ядро определенным радиусом, на границе которого касательные напряжения равны пороговому значению, а в пристенной зоне наблюдается сдвиговое течение в ламинарном режиме. Такой характер потока вязкопластичной жидкости носит название структурного течения. По достижении определенного перепада давления ядро потока исчезает, и некоторое время поток движется ламинарно, а затем начинается переход в турбулентное течение.

Вид учебной работы

Семестр

Практические занятия (ПЗ)

Лабораторные работы (ЛР)

и (или) другие виды аудиторных занятий

Курсовая проект (работа)

И (или) другие виды самостоятельной работы

Вид итогового контроля

4. Содержание дисциплины

4.1. Разделы дисциплины и виды занятий

Раздел дисциплины

Роль гидроаэромеханики в бурении. Основные задачи

Многофазные среды в буровых процессах

Гидростатика жидкостей различной реологии

Равновесие и движение твёрдых частиц в однородных и двухфазных жидкостях различной реологии

Режимы течения жидкостей в трубах и кольцевых пространствах для жидкостей различной реологии

Установившиеся течения однофазных жидкостей в элементах циркуляционной системы скважины

Установившиеся течения сжимаемых и несжимаемых двухфазных жидкостей в элементах циркуляционной системы

Бурящаяся скважина как сложный трубопровод. Гидравлический расчёт промывки скважины

Неустановившиеся течения однофазных жидкостей в элементах циркуляционной системы скважины

Течения пластовых флюидов и горных пород

Неустановившиеся течения в системе скважина-пласт

Распределение концентраций и давления при вытеснении вязких и вязкопластических жидкостей из круглых труб и кольцевых каналов

4.2. Содержание разделов дисциплины

Раздел 1. Роль гидроаэромеханики в бурении. Основные задачи

Роль гидроаэромеханики в бурении при строительстве и совершенствовании строительства скважин для развития нефтегазовой отрасли. Бурящаяся скважина как сложный трубопровод. Понятие о циркуляционной системе “скважина-пласт” и её характеристики. Основные задачи, решаемые в рамках гидроаэромеханики в бурении. Эпюры распределения давлений в бурящейся скважине.

Раздел 2. Многофазные среды в буровых процессах

Среды, применяемые и встречающиеся при бурении скважин. Гомогенные и гетерогенные системы. Фазы. Компоненты и дисперсность сред. Относительные скорости фаз. Истинное объёмное и массовое содержание фаз. Градиент скорости и скорость сдвига. Классификация жидкостей, ньютоновские и неньютоновские жидкости. Реологические законы и уравнения. Экспериментальное определение реологических характеристик с помощью вискозиметров.

Раздел 3. Гидростатика жидкостей различной реологии

Гидростатика сжимаемой и несжимаемых жидкостей. Гидростатика многофазных жидкостей. Гидростатика (предельное равновесие) жидкостей, обладающих динамическим напряжением сдвига.

Раздел 4. Равновесие и движение твёрдых частиц в однородных и двухфазных жидкостях различной реологии

Равновесие и движение твёрдых частиц в жидкости, газе и газожидкостной смеси. Предельное равновесие частиц в жидкостях, обладающих динамическим напряжением сдвига. Витание частиц. Коэффициент сопротивления частиц при обтекании жидкостями различной реологии. Расход жидкости, газа или газожидкостной смеси, необходимый для выноса шлама.

Раздел 5. Режимы течения жидкостей в трубах и кольцевых пространствах для жидкостей различной реологии

Переход ламинарного течения вязких, вязкопластических и степенных жидкостей в турбулентное. Критические числа Рейнольдса для жидкостей различной реологии. Формула Соловьёва Е.М. для критических чисел вязкопластической жидкости.

Раздел 6. Установившиеся течения однофазных сжимаемых и несжимаемых жидкостей в элементах циркуляционной системы скважины

Уравнения в напряжениях установившихся течений однофазных жидкостей в цилиндрических координатах. Восходящий и нисходящий потоки газа в трубах. Структура ламинарных течений вязких, степенных и вязкопластических несжимаемых жидкостей в круговых щелях, трубах и концентричных кольцевых каналах. Турбулентные течения несжимаемых жидкостей в круговых щелях, трубах и концентричных кольцевых каналах. Расчёт потерь давлений. Влияние эксцентричности на потери давления. Влияние вращения внутренней трубы на давление в кольцевом пространстве. Перепад давлений в местных элементах в циркуляционной системы скважины, двигателях и насадках долота. Расчёт подачи и давления компрессоров при бурении с продувкой. Расчёт циркуляционной системы скважины и подачи насосов при бурении с промывкой несжимаемыми жидкостями. Эпюры давлений в бурящейся скважине.

Раздел 7. Установившиеся течения сжимаемых и несжимаемых двухфазных жидкостей в элементах циркуляционной системы

Уравнения течения двухфазных смесей. Течение газо-шламовой смеси в кольцевых пространствах. Восходящее и нисходящее течения газожидкостных смесей в трубах и кольцевых пространствах. Функции истинного содержания газа. Режимы течения смесей. Перепад давлений в насадках долот и забойных двигателях. Расчёт давлений в скважине, подачи насосов и компрессоров при бурении с промывкой аэрированной жидкостью.

Раздел 8. Неустановившиеся течения однофазных и двухфазных течений жидкостей в элементах циркуляционной системы скважины

Уравнения неустановившихся течений однофазных и двухфазных течений. Неустановившиеся течения жидкости в кольцевом пространстве при вертикальном движении внутренней трубы. Расчёт течений при спускоподъёмных операциях. Волновые процессы в скважине. Расчёт давлений при срабатывании предохранительного клапана. Расчёт давлений при восстановлении циркуляции в скважине. Расчёт давлений в скважине при посадке шара (пробки) на седло (упорное кольцо) в колонне труб.

Раздел 9. Течения пластовых флюидов и горных пород

Модели пласта. Основные уравнения течений пластовых флюидов и горных пород. Установившиеся и неустановившиеся течения несжимаемой и сжимаемой жидкостей в пластах. Неустановившиеся течения в скважине как волновые.

Раздел. 10. Неустановившиеся течения в системе скважина-пласт

Оценка снижения забойного давления при вымыве из скважины пачки газа. Распознавание газового выброса и выбор режимов его ликвидации. Расчёт количества, плотности и подачи задавочной жидкости для глушения открытого газового фонтана. Расчёт давления на устье при глушении газового фонтана прямой закачкой задавочной жидкости в скважину.

Раздел 11. Распределение концентраций и давления при вытеснении вязких и вязкопластических жидкостей из круглых труб и кольцевых каналов

Распределение концентраций при замещении одной жидкости другой. Основы учёта в расчётах цементирования необходимой полноты замещения. Методика расчёта режимов цементирования с учётом заданной концентрации в сечении канала.

Раздел 12. Оседание твёрдой фазы в буровом растворе после прекращения его перемешивания

Уравнение для процесса оседании твёрдой фазы в суспензии. Снижение давления в скважине после прекращения его циркуляции.

5. Лабораторный практикум, Практические занятия

5.1. Лабораторный практикум

1. Исследование движения двухфазных смесей (жидкость, твердое) в кольцевых каналах.

5.2. Практические занятия

1. Равновесие и движение твердых частиц в однородных и двухфазных жидкостях различной реологии.

2. Режимы течения жидкостей в трубах и кольцевых пространствах для жидкостей различной реологии.

3. Установившиеся течения однофазных сжимаемых и несжимаемых жидкостей в элементах циркуляционной системы скважины.

4. Установившиеся течения сжимаемых и несжимаемых двухфазных жидкостей в элементах циркуляционной системы.

5. Неустановившиеся течения однофазных и двухфазных течений жидкостей в элементах циркуляционной системы скважины.

6. Течения пластовых флюидов и горных пород.

7. Занятия на ПЭВМ по освоению пакета программ по расчету основных характеристик промывки скважин.

6. Учебно-методическое обеспечение дисциплины

6.1. Рекомендуемая литература

а) основная литература:

1. Леонов Е.Г., Исаев В.И. Гидроаэромеханика в бурении: Учебник для вузов. – М.: Недра, 1987. – 304 с.

2. Басарыгин Ю.М., Булатов А.И., Просёлков Ю.М. Осложнения и аварии при бурении нефтяных и газовых скважин: Учебник для вузов. – М.: ООО “Недра-Бизнесцентр”, 2000. – 679 с.

б) дополнительная литература:

1. Маковей Н. Гидравлика бурения / Пер. с рум. – М.: Недра, 1986. – 536 с.

6.2. Средства обеспечения освоения дисциплины

Программированные обучающие пособия по разделам дисциплин; демонстрационные материалы на слайдах и плёнках; кинофильм по ликвидации газонефтепроявлений в бурении; комплекс пакетов программ по расчету основных гидродинамических течений, происходящих в бурящейся скважине.

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Специализированный класс с ПЭВМ; специализированный тренажёрный класс по управлению процессом ликвидации ГНВП; лабораторная установка по изучению выноса частиц вертикальным потоком в кольцевом пространстве.

Исаев В.И. , доц., канд. техн. наук, Российский государственный университет нефти и газа им. И.М. Губкина

§ 1. Базовые задачи гидродинамики при промывке и цементировании скважин

Основные задачи гидродинамики в бурении основаны на общих уравнениях и задачах гидромеханики, в первую очередь на уравнениях состояния идеальных и реальных жидкостей, которыми чаще всего пользуются при расчетах.

При промывке и цементировании скважин простейшими типовыми задачами гидромеханики, допускающими аналитическое решение, являются задачи о течении жидкости в плоской щели (между двумя параллельными бесконечными пластинками), в круглой трубе и в кольцевом пространстве между двумя соосными цилиндрами, если исходить из следующих условий:

жидкость несжимаемая (ρ=соnst);

течение установившееся ;

все частицы жидкости движутся параллельно твердым стенкам канала, т. е. при совмещении координатной оси Оz с направлением течения, отличной от нуля будет лишь одна составляющая v_z cкорости ;

концевые эффекты пренебрежимо малы, т. е. картина течения в любом сечении, нормальному к потоку, идентична , что справедливо для сечений, удаленных от концов канала на расстояние равное 0,035dRe, где d – характерный размер поперечного сечения: для щели – расстояние между плоскостями; для труб – ее диаметр; для кольцевого пространства – удвоенный зазор;

вдоль потока действует постоянный градиент давления равный – Δp/L, где Δp>0 – полный перепад давления между сечениями, находящимися на расстоянии L друг от друга;

на жидкость действует объемная сила обусловленная только силой тяжести, где принимают знак (+), если жидкость движется вниз, и знак (-) – вверх, когда положительное направление осиОz совпадает с направлением движения.

Если, кроме того, учесть, что скорости частиц жидкости в рассматриваемых каналах симметричны относительно плоскости yz – для щели и относительно оси Оz – для круглой трубы и кольцевого пространства, то v_z = v(x) и v_z = v(r) соответственно.

Поэтому, согласно соотношениям Коши (15) и уравнениям состояния (14) при течении жидкости в щели, отличными от нуля будут лишь одна скорость деформации и одно напряжение сдвига:

(3.1)

Аналогично для течения в трубе и в кольцевом пространстве:

(3.2)

Система дифференциальных уравнений (11) — (14) существенно упрощается: первые два уравнения движения и уравнение неразрывности удовлетворяются тождественно, а третье уравнение системы (14) принимает вид —

при течении в плоской щели

при течении в трубе и кольцевом пространстве

где — гидродинамические потери давления, обусловленные только движением жидкости независимо от направления течения.

Интегрируя эти уравнения при условиях σ_xz = 0 при х = 0 для щели и σ_rz = 0 при r = 0 для круглой трубы, получим соответственно

(3.3)

(3.4)

где постоянная интегрирования только при течении жидкости в кольцевом пространстве.

Следует напомнить, что соотношения (3.1) — (3.4) справедливы при ламинарном течении любой (ньютоновской и неньютоновской) жидкости. Сохраняются они и при турбулентном течении, если под величинами понимать усредненные повремени значения .

Ниже приводятся аналитические решений граничных задач жидкости в щели и в кольцевом пространстве в зависимости от характера течения и реологических свойств жидкости. Решения для круглой трубы получаются простым предельным переходом из решений для кольцевого пространства.

Определяются также основные интегральные гидродинамические характеристики потока:

(3.5)

где - соответственно площади поперечного сечения и боковой смоченной поверхности канала; f = τ/W – коэффициент трения Фаннинга; -касательное напряжение у поверхности канала; - кинетическая энергия единицы объема жидкости.

Определение объемного расхода Q по заданному перепаду давления ΔР обычно называют прямой задачей гидродинамики, а определение перепада давления ΔР по заданному расходу Q – обратной задачей.

В этом отношении все приведенные ниже результаты относятся к решениям прямой граничной задачи, а полученные зависимости пользуются для вычисления гидравлических потерь. Для этой цели определяющим является закон сопротивления, т. е. зависимость коэффициента λ от характеристик течения.

Установление экспериментального закона сопротивления – задача практической гидродинамики (гидравлики), где приведенные ниже аналитические зависимости основополагающи.

Если λ не зависит от ΔР, то из третьей формулы (22) следует известный закон Дарси-Вейсбаха, широко используемый для вычисления гидравлических потерь в цилиндрических каналах при турбулентном режиме течения:

Гидромеханика, или механика жидкости, рассматривает явления, связанные с покоем жидкости (гидростатика) и её движением (гидродинамика).

При этом основное внимание уделяется решению двух задач: определению силового взаимодействия жидкости с окружающими её твёрдыми телами и определению распределения скоростей и давлений внутри жидкости.

Жидкость - это агрегатное состояние вещества, сочетающее в себе черты твёрдого (сохранение объёма, определённая прочность на разрыв) и газообразного (изменчивость формы, подвижность) состояний.

Все жидкости способны в той или иной мере изменять свой объём под действием сжимающих усилий, то есть, обладают сжимаемостью. Это свойство характеризуется коэффициентом сжимаемости

где V - объём жидкости, p - давление.

Объём жидкостей изменяется вследствие температурных воздействий. Это свойство жидкостей характеризуется коэффициентом теплового расширения

где Т - температура.

Коэффициенты сжимаемости и теплового расширения обычно принимают постоянными, так как для давлений и температур, представляющих интерес для практики бурения, их изменение незначительно. В этом случае изменение объёма можно определять по формулам:

V = V0 (1 - bp Dp);

V = V0 (1 + bm DT).

В гидромеханике жидкость представляется сплошной средой с непрерывным распределением в ней основных физических свойств, то есть, все механические характеристики являются функциями координат точки и времени.

Если вам нужна помощь в написании работы, то рекомендуем обратиться к профессионалам. Более 70 000 авторов готовы помочь вам прямо сейчас. Бесплатные корректировки и доработки. Узнайте стоимость своей работы.

В этом заключается гипотеза о непрерывности и сплошности среды.

Одна из основных физических величин, характеризующих жидкость, - плотность r, которая определяется выражением

где D М - масса жидкости в объёме D V.

По плотности жидкости можно определять удельный вес g, характеризующиё объёмные силы тяжести, согласно формуле

Принимая во внимание сжимаемость и тепловое расширение, имеем r = f(p,T), а с учётом коэффициентов сжимаемости и теплового расширения

Все реальные жидкости обладают свойством сопротивляться усилиям, касательным к поверхности выделенного объёма, то есть, усилиям сдвига. Это свойство называют ВЯЗКОСТЬЮ.

Причина возникновения вязкости - диффузия молекул, сопровождающаяся переносом количества движения из одного слоя в другой и таким образом обуславливающая возникновение сил внутреннего трения в жидкости.

Рассмотрим равновесие выделенного в жидкости элементарного объёма.

В общем случае действующие силы можно разделить на поверхностные (силы трения, поверхностного натяжения, упругости) и объёмные (силы тяжести, инерции, электрического и магнитного взаимодействия).

В общем случае поверхностные силы разлагаются на нормальную и касательную составляющие.

Нормальная составляющая вызывает деформацию сжатия, её называют давлением (р).

Касательная составляющая вызывает деформацию сдвига и напряжения трения (r).

Взаимосвязь между касательными напряжениями и характеристиками движения жидкости обуславливает реологические свойства.

Если рассмотреть две параллельные площадки в движущейся жидкости, которые отстоят друг от друга на расстоянии Dh и движутся с скоростями v и v + Dv, то жидкость, подчиняющаяся закону вязкости Ньютона, имеет следующую формулу для определения касательного напряжения:

где h коэффициент внутреннего трения или динамической (абсолютной) вязкости.

Наряду с коэффициентом динамической вязкости на практике используется коэффициент кинематической вязкости, определяемый по формуле

Помимо жидкостей, подчиняющихся закону Ньютона (вода), в практике бурения используются жидкости, которые этому закону не подчиняются. Такие жидкости называются неньютоновскими или аномальными.

Поведение и свойства таких жидкостей изучаются реологией - разделом физической механики. В зависимости от реологического поведения жидкости можно разделить на две основные группы:

вязкопластические жидкости, для которых

(где h - коэффициент структурной вязкости; t0 - динамическое напряжение сдвига);

( k - коэффициент консистентности, n - показатель степени).

Аномально вязкие жидкости называют:

псевдопластичными, если они имеют n 1,
ньютоновскими при n = 1.

Аномально вязкие жидкости обладают свойствами твёрдого тела и жидкости, то есть проявляют упругое восстановление формы после снятия напряжения. Эти жидкости называют вязкоупругими, к ним относится модель Максвелла, или модель релаксирующего тела, для которого

где G - модуль упругости при сдвиге. Для этих тел важным параметром является величина h/G, которая называется временем релаксации и характеризует время затухания упругих напряжений в жидкости. Так в случае dv/dh

где t0 - начальное упругое напряжение сдвига при мгновенном напряжении.

Из этого выражения следует, что при t = h /G напряжение в жидкости уменьшится в е раз, а при t ® ¥ оно станет равным 0, то есть напряжение в теле полностью исчезнет. Чем меньше для жидкости время релаксации (G ®¥), тем слабее проявляются твёрдообразные свойства жидкостей, так как в модели такой жидкости член dt/dt ® 0, и поведение тела станет неньютоновским.

При рассмотрении неньютоновских жидкостей вводится понятие эффективной вязкости, которое

для вязкопластичных жидкостей определяется по формуле

а для аномально вязких жидкостей

Использование этих гидромеханических моделей и свойств жидкостей позволяет решить основные задачи гидромеханики в бурении.

Поможем написать любую работу на аналогичную тему

ГИДРОМЕХАНИКА В НЕФТЕГАЗОВОМ ДЕЛЕ. ГИДРОМЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И МОДЕЛИ ЖИДКОСТЕЙ