4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
2.3.3. linh động của dung dịch ximăng
Dung dịch xi măng không tuân theo quy luật độ nhớt của chất lỏng Newton. Vì trong dung dịch xi măng ngoài lực ma sát nội của pha lỏng đồng nhất còn có lực tương tác của các hạt với nhau. Dung dịch giếng khoan nằm ở trạng thái tĩnh để chảy được cần phải đ ặt một ứng suất ban đầu nào đó được gọi là ứng suất tĩnh dịch chuyển giới hạn ký hiệu là θ.
Ứng suất tĩnh dịch chuyển θ đối với dung dịch xi măng poóc lăng là khoảng 10 – 10-3 Pa. Đó là lực cản cấu trúc không phá hủy đối với thời điểm nào đó của dung dịch xi măng.
Sự chảy có nghĩa là sự phá hủy cấu trúc. Khi độ chảy càng lớn thì c ấu trúc càng bị phá hủy nhiều. Theo tốc độ của độ chảy thì c ấu trúc sẽ ngày càng bị phá hủy nhiều hơn và ở một tốc độ nào đó thì bị phá hủy hoàn toàn. Khi đó trong một đơn vị thời gian, đồng thời với một số lượng tiếp xúc bị phá hủy sẽ xuất hiện tiếp xúc mới. Trong trạng thái đó sự chảy của dung dịch xi măng poóc lăng tuân thủ theo phương trình Xvedoba – Bingama
23 Trong đó: : ứng suất dịch chuyển : hệ số nhớt cấu trúc : gradient tốc độ dịch chuyển : ứng suất động dịch chuyển
Đặc điểm của dung dịch xi măng giếng khoan là sự bất ổn định của giá trị
và theo thời gian, vì thế các giá trị này chỉ có thể xác định tương đối. Tùy theo tỷ lệ nước/xi măng mà các tham số lưu biến của Xvedoba – Bingama của dung dịch xi măng giếng khoan tăng theo thời gian và dao động ở kho ảng = 20 – 50 Mpa/giây và = 10 – 80 Pa. Tỷ lệ nước/xm là đại lượng ảnh hưởng lớn nhất đến các thông số này.
Khi giảm tỷ lệ nước/xm thì tăng đáng kể so với . Khi tăng bề mặt riêng của các hạt clanke xi măng poóc lăng thì tăng nhiều so với . Ngược lại, khi đưa vào các phụ gia mịn có bề mặt riêng lớn hơn các hạt clanhke xi măng nhưng với ho ạt tính hóa học kém hơn thì tăng trong khi đó giảm. Với sự tăng nhiệt độ đầu tiên giảm sau đó tăng chậm còn tăng nhanh.
Khi đưa vào dung dịch xi măng giếng khoan các phụ gia dẻo hóa đồng thời là các chất làm chậm quá trình đóng r ắn thì giảm ít còn giảm nhiều. Các phụ gia giảm tách nước, chậm đóng rắn sẽ làm tăng đồng thời giảm .
Các chất phụ gia làm giảm tăng tốc đóng rắn tùy theo bản chất của nó thường thì đồng thời tăng và nhưng cũng có thể làm tăng tốc khi tăng chậm .
Trong thực tế, để ta sử dụng phương pháp phổ biến nhất để đo tính lưu biến của dung dịch xi măng giếng khoan là phương pháp xác định độ chảy tỏa.