Page 80 - ИЗБРАННЫЕ ТРУДЫ А. X. МИРЗАДЖАНЗАДE

Вопросы гидродинамики вязко-пластичных и вязких жидкостей в применении к нефтедобыче

Затем, решая трансцендентное уравнение (4.71), определяется . Если то вращать-
ся будет вся вязко-пластичная жидкость, заполняющая кольцевое пространство.
В таблице 17 приводятся значения в зависимости от И, подсчитанные по (4.71).

Таблица 17
Значения в зависимости от И
И
1,24 2
20 1,124
60 1,109
120 1,071
200 1,070

Для условий бурения значение не превосходит 1,8 при 65/8'' бурильных трубах и 113/2''
долоте, 59/16'' бурильных трубах и 93/4'' долоте, 41/2'' бурильных трубах и 73/4'' долоте и т. д.
Таким образом, для того, чтобы вращался весь глинистый раствор в кольцевом про-
странстве, значение параметра И должно быть порядка 1,5. Но для получения такого значе-
ния параметра И при применяемых размерах бурильных труб и физико-механических свой-
ствах глинистого раствора ( и ) необходимы числа оборотов, достигающие нескольких
тысяч оборотов в минуту, что не имеет места в условиях бурения.
Следует отметить, что все приведенные рассуждения относятся к круговому движе-
нию вязко-пластичной жидкости.
С увеличением числа оборотов при прочих равных условиях круговое движение вяз-
ко-пластичной жидкости нарушается, и наступает турбулентный режим движения, при ко-
тором вращением охватывается вся жидкость.

Для определения величины параметра Re (§ 2.9), при котором на-

ступает турбулентный режим, нами в АзНИИ по добыче нефти на торсионном вискозиметре
Мак-Майкеля определялось число оборотов, при котором наступает турбулентный режим
(таблица 18) [76]. Турбулентность потока определялась визуально, в силу чего приведенные
в таблице 18 критические числа оборотов следует рассматривать, как грубо приближенные.
При проведении опытов вращался внешний цилиндр. Надо полагать, это обеспечива-
ло устойчивость вращательного движения жидкости.
Когда мы пишем «надо полагать», то имеем ввиду следующее. Исследования по устой-
чивости вращательного движения показали, что в случае, когда силы трения при вращении
внешнего цилиндра не учитываются, движение всегда устойчиво [26, 77].
Для случая малых зазоров и учета сил вязкости движение также будет всегда устойчи-
вым при вращении внешнего цилиндра [26, 77].

— 79 —