Modelo de Flujo Plástico de Bingham

Modelo de Flujo Plástico de Bingham  Este modelo ha sido usado u sado más frecuentemente para describir las características de ujo de los uidos de perforación. Este es uno de los más antiguos modelos reológicos que son usados actualmente. Este modelo describe un uido en el cual cu al se requiere una fuerza nita para iniciar el ujo (punto cedente)  que luego demuestra una !iscosidad constante cuando la !elocidad de corte aumenta (!iscosidad plástica). "a maoría de uidos de perforación no son !erdaderos uidos #lásticos de $ingham. #ara el lodo típico% si se hace una cur!a de consistencia para un uido de perforación con los datos del !iscosímetro rotati!o% se obtiene una cur!a no lineal que no pasa por el punto de origen El desarrollo de los esfuerzos de gel hace que la intersección de & se produzca en un punto por encima del punto de origen% debido a la fuerza mínima requerida para romper los geles e iniciar el ujo. El ujo tapón% condición en que un uido gelicado ue como un 'tapón 'tapón que tiene un perl de !iscosidad plano% comienza a medida que esta fuerza aumenta.  medida que la !elocidad de corte aumenta% el ujo pasa de ujo tapón a ujo !iscoso. *entro de la zona de ujo !iscoso% los incrementos iguales de la !elocidad de corte producirán incrementos iguales del esfuerzo de corte%  el sistema adopta la conguración del ujo de un uido u ido ne+toniano. El !iscosímetro de dos !elocidades fue dise,ado para medir los !alores reológicos del punto cedente  de la !iscosidad plástica de un -luido #lástico de $ingham. "a -ig. -ig. / muestra no solamente la comparación entre el 'punto cedente !erdadero !erdadero  el punto cedente de $ingham% sino tambi0n la des!iación de la !iscosidad a bajas  altas !elocidades de corte en comparación con la !iscosidad plástica de $ingham. El punto cedente de $ingham es más alto que el esfuerzo de cedencia !erdadero. El modelo de -lujo #lástico de $ingham representa con precisión la relación de esfuerzo de corte1!elocidad de corte de los lodos de base agua% de arcilla oculada% de baja densidad  de la maoría de los demás uidos a altas !elocidades de corte (maores que 2 seg3 o /44 5#6). "a maor di!ergencia está a !elocidades de corte más bajas. 7i un lodo es un !erdadero uido plástico de $ingham% entonces el esfuerzo de gel inicial  el punto cedente serán iguales% como en el caso de numerosos uidos base agua de arcilla oculada.

Modelo de Ley Exponencial El modelo de "e E8ponencial procura superar las deciencias del modelo de -lujo #lástico de $ingham a bajas !elocidades de corte. El modelo de "e E8ponencial es más complicado que el modelo de -lujo #lástico de $ingham porque no supone que e8iste una relación lineal entre el esfuerzo de corte  la !elocidad de corte% como lo indica la -ig. 9.

7in embargo% como para los uidos ne+tonianos% las cur!as de esfuerzo de corte !s. !elocidad de corte para los uidos que obedecen a la "e E8ponencial pasan por el punto de origen. Este modelo describe un uido en el cual el esfuerzo de corte aumenta seg:n la !elocidad de corte ele!ada matemáticamente a una potencia determinada. l ser trazada en un gráco en escala log3log% la relación de esfuerzo de corte1!elocidad de corte de un uido que obedece a la "e E 8ponencial forma una línea recta% como lo indica la -ig. 2 "a 'pendiente de esta línea es 'n  ; es la intersección de esta línea. El índice 'n de "e E8ponencial indica el grado de comportamiento no ne+toniano de un uido sobre un rango determinado de !elocidades de corte. . n > el uido es un uido dilatante que aumenta su !iscosidad con el esfuerzo de corte (los uidos de perforación no se incluen aquí). a -ig. ? muestra una comparación entre un uido de perforación típico  un uido que disminue su !iscosidad con el esfuer zo de corte% un uido ne+toniano  un uido dilatante. El efecto de 'n sobre el perl de ujo  el perl de !elocidad es mu importante para los uidos no ne+tonianos que disminuen su !iscosidad con el esfuerzo de corte.  medida que el perl de !iscosidad se aplana (-ig. @)% la !elocidad del uido aumenta sobre un área más grande del espacio anular% lo cual aumenta considerablemente la limpieza del pozo. El índice de consistencia '; es la !iscosidad a una !elocidad de corte de segundo recíproco (seg3). Este índice está relacionado con la !iscosidad de un uido a bajas !elocidades de corte. "a ecacia con la cual un uido limpia el pozo  suspende los materiales densicantes  los recortes puede ser mejorada aumentando el !alor de ';. El índice de consistencia '; está generalmente e8presado en lb3segAn144 piesAB

Modelo de Ley Exponencial Modifcada  El 6odelo de "e E8ponencial no describe totalmente a los uidos de perforación% porque no tiene un esfuerzo de cedencia  calcula un !alor demasiado bajo de la "75C (!iscosidad a mu baja !elocidad de corte)% como se !e en la -ig. 9 El 6odelo de "e E8ponencial 6odicada% o modelo de Derschel 3 $ulle% puede ser utilizado para tomar en cuenta el esfuerzo requerido para iniciar el mo!imiento del uido (esfuerzo de cedencia). "os diagramas mostrados en las

-iguras B4  B ilustran las diferencias entre los modelos de "e E8ponencial modicada% "e E8ponencial  -lujo #lástico de $ingham Está claro que el modelo de "e E8ponencial modicada se parece más al perl de ujo de un lodo de perforación típico. En cada caso% el modelo de "e E8ponencial modicada está ubicado entre el modelo de -lujo #lástico de $ingham (más alto)  el modelo e8ponencial (más bajo) . MODELO DE ROBERTO!"T#FF  (4F B) -ue presentado en G?G como un modelo hibrido de los modelos "e de #otencia  #lástico de $ingham para representar lechadas de cemento  lodos. "a ecuación que lo caracteriza es>  H     I   ( B.?) El parámetro   es considerado como una corrección a la tasa de corte% de modo que  I   representa la tasa de corte requerida por un uido seudo3plástico puro para producir el esfuerzo de cedencia del modelo de $ingham. "os parámetros '   '  se denen igual que en "e de #otencia. "os modelos a mencionados dependen d