Пластическая вязкость

Тангенс угла наклона прямолинейной части кривой на рис. 7-10 характеризует пластическую вязкость. Пластическая вязкость представляет собой отношение последовательно возрастающих изменений касательного напряжения к скорости сдвига (Лх/Ду). Она обусловлена механическим взаимодействием между твердыми частицами и жидкостью, и зависит, в основном, от площади суммарной поверхности твердых частиц.

Пластическая вязкость характеризует сопротивление течению, обусловленное действием механических сил.

Когда частицы разрушаются с образованием все более мелких частиц, общая поверхность увеличивается. Удельная площадь поверхности равна частному от деления площади поверхности частицы на ее массу. Удельная площадь поверхности удваивается при каждом делении диаметра частиц шлама пополам.

Рис. 7-11 Площадь поверхности частиц шлама

Каждую твердую частицу в буровом растворе покрывает тонкая пленка жидкости толщиной не менее 2 микрон.. Если частицы крупные, то для того чтобы их покрыть не требуется большое количество жидкости. Когда частицы разрушаются с образованием все более мелких частиц, общая поверхность увеличивается (рис. 7-11). Чтобы покрыть образовавшиеся мелкие частицы требуется больше жидкости. По мере измельчения частиц этот неподвижный слой жидкости начинает составлять значительную часть всего объема бурового раствора (рис. 7-12).

Пластическая вязкость возрастает по мере увеличения площади суммарной поверхности частиц шлама.

Когда возрастает концентрация твердых частиц в растворе, или твердые частицы дробятся на более мелкие куски, пластическая вязкость возрастает.