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不同剪切作用下CMC水溶液的微观结构研究

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【作者】 韩博张凌蒋国盛宁伏龙刘力范勇胡代平辜幕丹

【Author】 HAN Bo1a,1c,3,ZHANG Ling1b,1c,2,JIANG Guo-sheng1b,1c,NING Fu-long1b,1c, LIU Li1a,1c,FAN Yong1a,1c,HU Dai-ping1a,GU Mu-dan1a,1c(1a.Graduate Faculty,1b.Faculty of Engineering,1c.Engineering Research Center of Rock-Soil Drilling & Excavation and Protection of Ministry of Education,China University of Geosciences, Wuhan 430074,China;2.National Laboratory on Scientific Drilling,China University of Geosciences, Beijing 100083,China;3.China Water Beifang Investigation, Design & Research Co.Ltd,Tianjin 300222,China)

【机构】 中国地质大学研究生院中国地质大学岩土钻掘与防护教育部工程研究中心中水北方勘测设计研究有限责任公司中国地质大学工程学院中国地质大学地质超深钻探技术国家专业实验室

【摘要】 针对聚合物钻井液重要组分之一的羧甲基纤维素钠盐(CMC),考虑钻井液在井底钻头与环空处所受的不同剪切作用,测试了其水溶液在相应近似剪切作用(分别为600,6 000r/min)下的流变性,并结合冷冻干燥方法,利用扫描电子显微镜观测了这两种剪切作用后CMC水溶液相应的微观结构。结果表明高速剪切作用使CMC水溶液的空间网络骨架拉伸变细,甚至破坏,溶液黏度有所降低,流动性增大。这样,热量更容易通过这些网络骨架,使充填其中的小分子物质以热传导、对流传热等方式传递到钻屑表面,分解钻屑表面的水合物。水合物分解产生的气体和水则以分子扩散的形式向内向外进行传质,但会受到钻井液微观骨架结构和其中填充物质的阻碍。

【基金】 国家自然科学基金项目(50904053);中央高校基本科研业务费专项资金项目(CUGL090217);科学钻探国家专业实验室开放课题资助项目(NLSD200901)
【所属期刊栏目】 技术方法 (2012年01期)
  • 【分类号】P634.6
  • 【被引频次】8
  • 【下载频次】227
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