Параметры насыщенного пара воды

Таблица 1

Температура tнп, °С	0	4	100	374
Абсолютное давление Рнп, Па	0,0061·105	0,0081·105	1,013·105	220,8·105

Давление, возникающее в процессе кавитации при почти мгновенном переходе пара в жидкость, составляет десятки мегапаскалей и может приводить к кавитационной эрозии поверхностей. По этой причине ограничивают максимальную высоту всасывания насосов, применяют кавитационностойкие покрытия и материалы. Искусственно создаваемая кавитационная эрозия может способствовать разрушению горных пород при бурении и декольматажу фильтров и прифильтровых зон буровых скважин.

Вязкость - способность жидкостей оказывать сопротивление сдвигу.

Вязкость проявляется в виде сил внутреннего трения при сравнительно малых скоростях сдвига.

Поведение многих буровых жидкостей подчиняется двум базовым законам трения - Ньютона и Бингама.

Жидкости, подчиняющиеся первому закону называются ньютоновскими жидкостями (НЖ: вода, нефть, эмульсии, масла гидросистем, а также воздух, газы и их смеси. аэрозоли и пр.). НЖ приходят в движение при касательных напряжениях τ > 0, начальное напряжение сдвига τ_о, определяющее начало движения, отсутствует: τ_о = 0.

Жидкости, подчиняющиеся второму закону трения называются бингамовскими жидкостями (БЖ: глинистые растворы, пены, аэрированные жидкости, цементные растворы, некоторые пасты и пр.). БЖ начинают течь только при превышении значения τ_о, т.е. для БЖ τ_о > 0.

µ0 = ν0·ρ,

(4)

где µ₀ - абсолютная (динамическая) вязкость, Па ^. с; ν₀ - кинематическая вязкость, м²/c.

Абсолютная вязкость глинистых растворов, называемая пластической (структурной), может колебаться в широком диапазоне:

µ₀ = 0,004 ÷ 0,02 Па·с.

Кинематическая вязкость нефти также сильно варьирует:

ν₀= 1,2 ÷ 55·10^-6 м²/с.

Вязкость существенно зависит от температуры t₀(°С) и не зависит от давления. Для воды справедлива формула эмпирическая формула Ж. Л. М. Пуазёйля (5):

, Па  с. Для нефти в подземных условиях в среднем можно принять μопф = 0,0012 – 0,055 Па ∙ с.

(5)

Добавки поверхностно-активных веществ (ПАВ) в промывочную жидкость существенно снижают вязкость.

Часто применяемое на практике понятие "условная вязкость" (время истечения из воронки фиксированного объёма жидкости), строго говоря, вязкостью вообще не является, а представляет собой обобщенный показатель реологических свойств. Точный пересчёт условной вязкости в абсолютную невозможен.

Абсорбцией называется поглощение объёмом жидкости газа, контактирующего с её поверхностью. Абсорбируемое (растворённое) количество газа приблизительно пропорционально его давлению (закон Генри).

При повышении температуры и при понижении давления растворённые газы выделяются из жидкости. Выделившиеся газы (воздух) ухудшают рабочие свойства масел гидроприводов буровых установок. Выделившийся в пласте из нефти или воды газ снижает проницаемость коллектора. Давление насыщения пластовой нефти Р_нас (не путать с Р_нп) - избыточное давление, при котором из нефти при данной температуре начинают выделяться первые пузырьки растворённого в ней газа. Если над пластовой нефтью имеется газовая шапка, то Р_нас = Р_пл (пластовое давление). Если Р_пл > Р_нас, то нефть недосыщена газом, свободный газ в пласте отсутствует.