La reología es el estudio de la manera en que la materia se deforma y fluye. Se trata de una disciplina que analiza principalmente la relación entre el esfuerzo de corte y la velocidad de corte, y el impacto que estos tienen sobre las características de flujo dentro de materiales tubulares y espacios anulares, estudia más que nada a los fluidos no newtonianos, ya que estudia las propiedades que le caracterizan como fluido y no como un sólido. Por otra parte la hidráulica describe la manera en que el flujo de fluido crea y utiliza las presiones, en los fluidos de perforación, el comportamiento del flujo de fluidos debe ser descrito usando modelos reológicos y ecuaciones, antes de poder aplicar las ecuaciones de hidráulica.

Existen varios términos importantes usados en cálculos de hidráulica los cuales se definen a continuación:

Número de Reynolds (NRe): un término numérico a dimensional decide si un fluido circulante estará en flujo laminar o turbulento. A menudo un número de Reynolds mayor de 2100 marcará el comienzo de flujo turbulento, pero no siempre es así.

Número crítico de Reynolds (NRec): este valor corresponde al número de Reynolds al cual el flujo laminar se convierte en flujo turbulento.

Factor de fricción (f): este término a dimensional es definido para fluidos de la ley de la potencia en flujo turbulento y relaciona el número de fluido de Reynolds con un factor de “aspereza” de la tubería.

Caídas de presión (?p/?L): cuando los fluidos circulan a través de un tubo o espacio anular se desarrollan fuerzas de fricción. Como resultado, se disipa energía del fluido. Estas fuerzas fricciónales se conocen como caídas de presión, y comúnmente se designan en forma de presión por longitud unitaria. Cuanto más largo sea un tubo o espacio anular, tanto mayor será la caída presión. Los factores que pueden afectar la magnitud de la caída de presión incluyen: longitud, índice de flujo propiedades reológicas del fluido, excentricidad del tubo, geometría del tubo/espacio anular, aspereza del tubo.

Modelos Reologicos:

Al tomar ciertas medidas en un fluido, es posible determinar la manera en que fluirá bajo diversas condiciones, incluyendo la temperatura, la presión y la velocidad de corte. Un modelo reológico es una descripción de la relación entre el esfuerzo de corte y la velocidad de corte. La Ley de viscosidad de Newton es el modelo reológico que describe el comportamiento de flujo de los fluidos newtonianos. También se llama modelo newtoniano, sin embargo, como la mayoría de los fluidos de perforación son no newtonianos, este modelo no describe su comportamiento de flujo y como no existe ningún modelo reológico específico que pueda describir con precisión las características de flujo de

todos los fluidos de perforación, se han desarrollado diversos modelos para describir el comportamiento de flujo de los fluidos no newtonianos y entre los más aplicados en la industria se pueden encontrar....

-. Modelo de la ley exponencial: Este modelo describe un fluido en el cual el esfuerzo de corte aumenta según la velocidad de corte elevada matemáticamente a una potencia determinada

-. Modelo de Herschel – Bulkley (punto cedente – ley de potencia modificada): Debido a que la mayoría de los fluidos de perforación presentan esfuerzo cortante, describe el comportamiento reológico de los fluidos de perforación con mayor exactitud que ningún otro modelo.

Fluido Newtoniano. Son aquellos fluidos que exhiben una proporcionalidad directa entre el esfuerzo de corte y la velocidad de corte.

Fluido no-newtoniano. Son todos aquellos fluidos que no exhiben una relación directa entre el esfuerzo y la velocidad de corte.

---Fluidos independientes del tiempo: Son así llamados debido a que sus propiedades reológicas no cambian con el tiempo

-Fluidos plásticos de Bingham. Estos fluidos, para iniciar su movimiento requieren vencer un esfuerzo inicial finito o punto de cedencia

-Fluidos seudoplásticos. Son aquellos fluidos que con un esfuerzo cortante infinitesimal iniciará su movimiento y posteriormente la velocidad de corte se incrementará en forma no lineal;

-Fluidos dilatantes. Estos fluidos presentan un comportamiento similar a los fluidos seudoplásticos, con la diferencia de que en los fluidos dilatantes el ritmo del incremento del esfuerzo cortante con la velocidad de corte se incrementa,

-Fluidos seudoplásticos y dilatantes con punto de cedencia: Son aquellos fluidos que exhiben un esfuerzo inicial finito o punto de cedencia. Una vez que el esfuerzo inicial ha sido rebasado, la relación entre el esfuerzo cortante, con la velocidad de corte resultante no es lineal,

Fluidos dependientes del tiempo: Estos fluidos se caracterizan porque sus propiedades reológicas varían con la duración del corte (esfuerzo cortante y velocidad de corte), bajo ciertas consideraciones

-Fluidos tixotrópicos. Son aquellos fluidos en los cuales el esfuerzo cortante decrece con la duración del corte

Fluido reopécticos. A diferencia de los fluidos tixotrópicos, el esfuerzo cortante se incrementa conforme se incrementa la duración del corte,