CAJ | 학술논문

从介观层次入手,以高压高剪切速率下气泡尺寸均匀分布的泡沫压裂液为基础,建立了一个二维泡沫压裂液物理模型.该模型视泡沫压裂液的最小组成单元为气泡,将气泡和周围液相以及气泡与气泡之间的作用力用弹簧表示,并从能量耗散的角度出发,成功推导了当泡沫质量(气相的体积分数)大于70%、剪切速率大于500 s-1时的泡沫压裂液流变特性的本构方程.利用该本构方程计算得到的泡沫压裂液有效黏度和试验结果对比最大误差只有9.7%,平均误差只有4.9%,所得结果明显地优于Reidenbach和Mathel等人给出的拟合公式.该模型不仅可以从机理上阐述泡沫压裂液的流变特性,而且还能够很好地表现出泡沫压裂液在泡沫质量较高时的有效黏度特性.更为主要的是该模型还可以用于解释泡沫压裂液的屈服应力和壁面滑移现象.
종개관층차입수,이고압고전절속솔하기포척촌균균분포적포말압렬액위기출,건립료일개이유포말압렬액물리모형.해모형시포말압렬액적최소조성단원위기포,장기포화주위액상이급기포여기포지간적작용력용탄황표시,병종능량모산적각도출발,성공추도료당포말질량(기상적체적분수)대우70%、전절속솔대우500 s-1시적포말압렬액류변특성적본구방정.이용해본구방정계산득도적포말압렬액유효점도화시험결과대비최대오차지유9.7%,평균오차지유4.9%,소득결과명현지우우Reidenbach화Mathel등인급출적의합공식.해모형불부가이종궤리상천술포말압렬액적류변특성,이차환능구흔호지표현출포말압렬액재포말질량교고시적유효점도특성.경위주요적시해모형환가이용우해석포말압렬액적굴복응력화벽면활이현상.