中国石油化工股份有限公司;中国石油化工股份有限公司上海海洋油气分公司郝锋获国家专利权
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龙图腾网获悉中国石油化工股份有限公司;中国石油化工股份有限公司上海海洋油气分公司申请的专利宾汉流变模式下水泥浆流变性随温度时间变化的预测方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN116660097B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-19发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202310607637.6,技术领域涉及:G01N11/00;该发明授权宾汉流变模式下水泥浆流变性随温度时间变化的预测方法是由郝锋;李基伟;李乾;黄达;汪珂欣;唐登宇设计研发完成,并于2023-05-26向国家知识产权局提交的专利申请。
本宾汉流变模式下水泥浆流变性随温度时间变化的预测方法在说明书摘要公布了:本发明涉及油气井固井技术领域,尤其涉及一种宾汉流变模式下水泥浆流变性随温度时间变化的预测方法,主要是基于宾汉流变模型及已有水泥浆屈服应力、塑性粘度随单一因素温度时间的变化关系模型,将屈服应力和塑性粘度均考虑为温度和时间下的计算函数,提出屈服应力和塑性粘度的双因素预测模型,并基于实验测量获得的水泥浆在多个不同温度下多个不同时刻的流变性能数据,通过拟合计算确定各模型参数值,得到双因素预测模型各项参数确定的最终表达式,可用于计算任意温度下任意时刻的水泥浆屈服应力值和塑性粘度值。实现了在较少实验点条件下构建起具有广泛适用性的水泥浆体系塑性粘度及屈服应力随温度及配置时间变化的双因素预测模型。
本发明授权宾汉流变模式下水泥浆流变性随温度时间变化的预测方法在权利要求书中公布了:1.一种宾汉流变模式下水泥浆流变性随温度时间变化的预测方法,其特征在于,依次包括以下步骤: 步骤一、实验测量获得水泥浆在多个不同温度T下多个不同时刻t的流变性能数据,所述流变性能数据包括所述水泥浆在各个温度T下各个时刻t的剪切速率γ与剪切应力τ; 步骤二、按式1对所述流变性能数据进行拟合,得到所述水泥浆在各个温度T下各个时刻t的塑性粘度ηp与屈服应力τy: τ=τy+ηpγ1 步骤三、按式2对每个温度T下的屈服应力τy随时间的变化关系进行拟合,得到各个温度T下水泥浆屈服应力增长率Δτy与初始时刻屈服应力τyT,0: τyt=τyt0+Δτyt-t02 式2中,τyt为一温度T下t时刻的屈服应力,τyt0为该温度T下t0时刻的屈服应力; 按式3对每个温度T下的塑性粘度ηp随时间的变化关系进行拟合,得到各个温度T下水泥浆塑性粘度增长率m与初始时刻塑性粘度ηpT,0: ηpt=ηpt0+mt-t03 式3中,ηpt为一温度T下t时刻的塑性粘度,ηpt0为该温度T下t0时刻的塑性粘度; 步骤四、按式4对水泥浆屈服应力增长率Δτy与温度T的关系进行拟合,得到实验常数α、β: Δτy=αeβT4 按式5对水泥浆塑性粘度增长率m与温度T的关系进行拟合,得到实验常数A、B: 式5中,Tr为参考温度; 步骤五、将水泥浆的屈服应力τy考虑为温度T和时间t的函数,建立计算模型: 式6中,τyTr,t0为参考温度Tr下t0时刻的屈服应力,b为温度系数,取t=t0=0、Tr=273K,得到: τyT,0=τy273,0e-bT-2737 按式7对初始时刻屈服应力τyT,0与温度T的关系进行拟合,得到τy273,0与b的值; 式6中,取t0=0、Tr=273K,得到: 步骤六、将水泥浆的塑性粘度ηp考虑为温度T和时间t的函数,建立计算模型: 式9中,ηpTr,t0为参考温度Tr下t0时刻的塑性粘度,R为气体体积常量,E为反应活化能,取t=t0=0、Tr=273K,得到: 按式10对初始时刻塑性粘度ηpT,0与温度T的关系进行拟合,得到ηp273,0与E的值; 式9中,取t0=0、Tr=273K,得到: 步骤七、将实验常数α、β及τy273,0与b的值代入式8,将实验常数丑、B及ηp273,0与E的值代入式11,根据式8和式11计算任意温度T下任意时刻t的水泥浆屈服应力值和塑性粘度值。
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