海水泥浆调节剂性能测试及应用研究

针对目前传统泥浆不适应海水环境、综合性能不佳以及膨润土、粘土等造浆材料用量较大引起的环保问题,研制出一种适应海水环境的高性能环保泥浆调节剂NJ-100,该泥浆具有胶体率高、失水量小、形成泥皮薄等特点,用自制可模拟泥浆地层渗透装置测试了不同泥浆体系的失水量与泥皮厚等参数,发现NJ-100形成的泥皮最薄且致密,失水量最低。泥浆调节剂NJ-100已在横琴二桥、外沙河大桥等多项工程中应用,并取得了很好的效果,该研究可为地下工程施工与设计提供参考。     

饱和盐水泥浆在盐田对接井中的研究与应用

盐田对接井施工过程中存在缩径、垮塌、盐岩溶蚀、摩阻大等问题。室内通过膨润土优选确定了符合质量要求的造浆土,通过正交试验确定了以LV-PAC,SMP,KPAN和FT-1为主处理剂的饱和盐水配方,并分析了各类处理剂对黏度和失水量等性能的影响规律。通过泥页岩滚动回收试验、膨胀量试验考察了饱和盐水泥浆的抑制性,并探究了温度对其性能的影响。结果表明,LV-PAC和KPAN对泥浆黏度影响较大,降失水能力较强;SMP和FT-1可用来辅助降失水;相比于清水,饱和盐水泥浆热滚回收率提高了2.28倍,膨胀量降低率达到87.5%;在90℃测试范围内,泥浆的综合性能均满足要求。在现场应用过程中通过科学的配制方法,确保了对接井的顺利施工。     

砂性地层中植物胶改性泥浆性质及渗透成膜试验研究

目前广泛使用高分子材料和膨润土制作的泥浆存在降解难度大、容易造成环境污染问题，选取琼胶、瓜尔胶天然增稠剂代替传统高分子材料制作新型泥浆，探究新型泥浆在砂性地层中成膜效果。研究结果表明，琼胶、瓜尔胶具有较好的增稠效果、降滤失效果、胶体率更易提升至100%，与传统增稠剂CMC相比瓜尔胶增稠效果更强；琼胶、瓜尔胶可使泥浆从未成膜转变为形成渗透带型泥膜、促进泥浆在地层中成膜，降低泥浆在地层渗透成膜过程中的前期滤失量和泥膜的渗透系数，进而降低在地层中的总滤失量，可以作为一种新型天然泥浆添加剂使用。     

潞安矿区煤田钻井造浆土实验研究

针对潞安矿区煤田钻探造浆用土进行了室内实验测试与分析,通过造浆率的测试和造浆改性实验,得出其造浆率极低、利用常规的方法不能调节现场造浆土造浆性能的结论;实验研究了现场造浆土的矿物成分、粒度成分及其造浆后的失水量、胶体率和比重,得出现场土不适合作为泥浆造浆用土,进而对潞安矿区煤田钻孔造浆土进行了推荐。     

乳化沥青在新旧路面层间的黏结性能研究

乳化沥青性能的优劣主要取决于沥青乳化剂、稳定剂、改性剂等原材料性能,以及增黏剂的选取与最佳用量的确定。笔者着重探讨了改性乳化沥青加铺在旧水泥路面上时新旧面层间的抗剪性能,通过层间剪切试验和层间拉拔试验检验其作为层间黏结材料的黏结性能,并且与普通乳化沥青及聚合物SBS改性乳化沥青进行性能方面的对比研究,从而验证乳化沥青作为层间黏结材料的功用效果。     

ZSJJ-3型聚合物解堵新技术实验研究

针对胜利油田聚合物驱及聚合物转后续水驱油藏注水压力高、欠注严重的问题,分析了油藏堵塞欠注原因,对现场堵塞物进行分析,结合普通氧化解堵剂在现场应用中存在的安全隐患,研制出新型的聚合物解聚剂,并对其性能进行评价。该解聚剂在常温下处于失活状态,安全、稳定;在储层温度下释放氧自由基,溶解近井地带聚合物堵塞物,降解高分子聚合物成小分子聚合物,溶解聚合物堵塞物能力在90%以上,降黏率达到90%以上。在现场试验应用中,结合现场实际情况配套预处理工艺,后期稳定处理工艺,复合作用实现注聚井及后续水驱欠注井的解堵增注,提高增注效果,延长稳定注入有效期。     

纤维对聚合物改性砂浆表面水分蒸发的影响

为了解纤维对聚合物改性砂浆塑性收缩开裂的影响机理,用称重的方法研究了掺不同纤维聚合物改性砂浆在最初300 min内的表面水分蒸发损失.结果表明:纤维掺量在0.10%(体积分数)时,掺亲水性好的聚乙烯醇(PVA)纤维聚合物改性砂浆的表面失水率大于掺亲水性差的聚丙烯(PP)纤维聚合物改性砂浆;纤维掺量在0.10%(体积分数)时,6,9 mm长的PP纤维增大聚合物改性砂浆的表面失水率,而3,12,18 mm长的PP纤维则降低聚合物改性砂浆的表面失水率,PWC500和FD40木质纤维则对聚合物改性砂浆的表面失水率几乎没有影响.PP纤维在聚合物改性砂浆中的渗流结构、PP纤维抑制骨料下沉的作用以及PP纤维减少聚合物改性砂浆表面失水面积的作用是决定掺PP纤维聚合物改性砂浆表面失水的主要因素.     

泥浆粗粒材料对泥水盾构泥膜闭气时间的影响

通过自制仪器,对添加有不同含量粗粒材料的泥浆进行成膜闭气试验,分析泥浆中粗粒含量对泥膜闭气时间的影响,以揭示含粗粒材料泥膜的闭气机理并根据不同含量粗粒材料泥浆成膜效果和闭气性能的差异分析;研究粗粒材料、地层和泥浆颗粒形成的网架结构对泥膜闭气性的影响,以确定提高泥膜闭气性能的粗粒材料合理添加量。结果表明,添加的轻质砂能有效加快泥膜形成及增强泥膜的闭气性能,当泥浆中轻质砂添加量大于1.8g/L时,泥膜的闭气时间有较大的提升,但当添加量达到3g/L时,增加轻质砂添加量对泥膜闭气时间提升效果下降。     

煤层气钻井低密度水基成膜钻井液研制与性能测试

为解决煤层气开采钻井过程中的井壁失稳和储层伤害问题,以硅酸钠和甲酸钾质量比2∶1比例复配,采用正交试验法,实验因素为成膜剂、增黏剂、降滤失剂、絮凝剂,研究出1种煤层气钻井低密度水基成膜钻井液配方即质量分数为5%成膜剂+质量分数为2%增黏剂+质量分数为2%降滤失剂+质量分数为0.3%絮凝剂等。测试了成膜钻井液和未添加成膜剂钻井液的基本流变参数,进行抑制分散性实验、渗透率伤害实验、动滤失实验。实验结果表明:与未添加成膜剂的钻井液相比较,成膜钻井液的剪切稀释性和抑制泥页岩水化性能较好;新型水基成膜钻井液在接触井壁的短时间内在井壁形成半透膜,薄而韧,且稳定时间长;钻井液滤失量相对较小,阻挡液体及聚合物的侵入,能够有效防止地层水化膨胀并封堵地层。     

聚合物泥浆在旋挖钻孔中的应用

本文通过聚合物泥浆使用的事例,对在旋挖钻孔中使用聚合物泥浆的性能进行了现场试验,通过总结试验数据,分析了旋挖钻孔中聚合物泥浆的性能变化,说明聚合物泥浆不仅能够保证施工质量,而且从造价方面也比传统泥浆节省10%,对聚合物泥浆的应用进行了进一步的完善。     

掺聚丙烯纤维聚合物改性砂浆的早期失水

研究了聚合物(乳胶粉、纤维素醚)掺量、砂浆厚度及砂子细度模数对掺聚丙烯纤维聚合物改性砂浆在最初300 min内失水的影响.结果表明:聚合物对砂浆早期失水的影响由聚合物保水作用和聚合物增加聚丙烯纤维表面亲水性从而增加失水效应而共同决定.随乳胶粉掺量的增加,砂浆失水率呈“降低—增加—降低”趋势.纤维素醚掺量过小(0.1％和...     

膨润土种类及黄原胶含量对减阻泥浆性能的影响

减阻触变泥浆在地下综合管廊顶管施工中具有支撑、填充、润滑等重要作用。本文对减阻触变泥浆中主要原材料—膨润土的种类及含量对泥浆性能的影响进行了实验研究。结果表明：减阻泥浆的漏斗粘度、失水量和析水率等性能指标随钠基、有机和钙基3种膨润土含量的变化规律基本相同。由钠基或有机膨润土配制的泥浆失水量性能优于钙基膨润土,但钙基膨润土在泥浆漏斗粘度性能上表现更好;由上述3种类型膨润土分别配制的泥浆析水率性能相当。另外,本文还研究了黄原胶含量对减阻泥浆性能的影响,实验结果表明添加黄原胶能显著降低减阻触变泥浆的失水量,并在一定程度上提高泥浆的漏斗粘度。     

新型聚合物改性防水砂浆及其专用增强剂性能研究

采用三元胶凝材料体系搭配Point-Q型聚合物水泥防水砂浆专用增强剂、再生玻璃材料、碳酸钙粉和苯丙乳液对聚合物水泥防水砂浆进行改性增强.试验结果表明,当硫铝酸盐水泥掺量为26％、增强剂掺量为1.0％、胶砂比为1:1、液料质量比为1:3、环境温度为0～40℃时,制备得到的新型防水砂浆强度、黏度、凝结时间抗渗压力较未改性前...     

高黏高弹改性沥青改性机理及性能研究

采用SBS、增黏剂、橡胶粉、增塑剂和稳定剂对原样沥青进行复合改性,制备高黏高弹改性沥青(HVE-MB),具有技术和经济优势。通过相容性、改性前后化学结构变化和微观分布状态,揭示了HVE-MB的改性机理。通过60℃动力黏度、布氏旋转黏度、弹性恢复、针入度、软化点、延度和DSR等试验对沥青胶结料的黏弹性能、物理性能、流变性能和温度敏感性能进行评价,对HVE-MB技术性能进行了研究。结果表明,改性沥青荧光分布较均匀,可达到较理想的分散效果,高黏高弹改性剂与沥青主要为物理共混,未发生化学变化。改性剂使原样沥青的黏弹性能显著提升,相对于原样沥青,HVE-MB的动力黏度增大250倍以上,弹性恢复率增大2倍以上,软化点和延度均增大,针入度降低。HVE-MB的各项技术指标均满足高黏高弹改性沥青技术要求,可根据使用工况要求合理设计不同黏度量级的HVE-MB。     

改性胶体内墙乳胶漆的研制及其应用

改性胶体内墙乳胶漆系使用丙烯酰胺单体,通过引发剂引发聚合而得到改性聚丙烯酰胺作为改性胶体,以该胶体作为改性剂对乳胶漆进行改性而得到的新型内墙涂料.该涂料的主要特征是流变性能和涂膜手感好,涂膜表现细腻,质感丰满.本文介绍了该乳胶漆的研制原理、改性胶体和改性胶体乳胶漆的组成及其性能,以及改性胶体乳胶漆在实际应用中遇到的问题等.这类问题主要是由改性胶体的用量不当和改性胶体本身的质量,以及时配方进行不适当调整而引起的.     

海相复合地层泥水盾构施工泥水材料试验研究

在泥水盾构工程领域的泥浆研制中,不同的地层和应力水平对泥浆特性有较大影响,同时影响泥浆的渗透性和保持开挖面稳定的泥膜特性。实际施工过程中,泥膜的质量直接影响泥水盾构施工的安全和进度。本文以马骝洲交通隧道新建工程为背景,针对特有的海相复合地层特点,通过室内试验进行了海相复合地层泥水平衡盾构施工泥水材料研究,开发了新型泥水材料,并借助盾构掘进现场试验验证室内分析及其相应产生的施工改善成效。研究发现,1#新型泥水材料造浆能力强,能优化泥水的颗粒级配,有效降低滤失量,形成致密有强度的泥膜;1#新型泥水材料运用实际施工中后,能显著提高盾构推进速度,降低刀盘扭矩,减小总推力,可为类似地层盾构施工土体改良提供参考。     

增黏树脂改性乳化沥青性能分析

采用增黏树脂制备树脂改性乳化沥青,分析了改性乳化沥青蒸发残留物老化前后的常规性能、储存稳定性和黏结性能,并采用荧光显微镜(FM)和傅里叶红外光谱仪(FTIR)对改性乳化沥青的相结构和改性机理进行分析.结果表明:掺加树脂能提高乳化沥青老化前后的软化点,降低针入度和延度,其中延度衰减明显;当增黏树脂掺量为25%时,改性乳化沥青在25,45℃下的拉拔强度分别为1.41,0.73MPa,具有优异的黏结性能;当增黏树脂掺量为20%时,改性乳化沥青5d储存稳定性为37.19%,不满足规范要求;当增黏树脂掺量为15%时,树脂与沥青达到饱和状态,形成致密的交联网状结构.因此,增黏树脂的最佳掺量为15%.     

改性胶体内墙乳胶漆的研制及其应用

改性胶体内墙乳胶漆系使用丙烯酰胺单体,通过引发剂引发聚合而得到改性聚丙烯酰胺作为改性胶体,以该胶体作为改性剂对乳胶漆进行改性而得到的新型内墙涂料。该涂料的主要特征是流变性能和涂膜手感好,涂膜表观细腻、质感丰满。介绍该乳胶漆的研制原理、改性胶体和改性胶体乳胶漆的组成及其性能,以及改性胶体乳胶漆在实际应用中遇到的问题。这类问题主要是由改性胶体的用量不当和改性胶体本身的质量不佳,以及对配方进行不适当调整而引起的。     

真空绝热板薄抹灰系统中的黏结性能试验研究

在外墙外保温工程中,真空绝热板的应用主要借鉴膨胀聚苯板等薄抹灰系统的技术和材料,可能存在黏结性不良的问题。本文对用于膨胀聚苯板薄抹灰系统的胶黏剂与真空绝热板的黏结性能进行试验研究及机理分析,明确了胶黏剂中水泥和可再分散乳胶粉掺量以及真空绝热板热熔热压工艺的影响作用。同时,提出了胶黏剂用于真空绝热板的改性策略并进行了正交试验分析。结果表明,添加EVA乳液等方法有助于提高胶黏剂与真空绝热板的拉伸黏结强度。     

粉煤灰漂珠外墙保温砂浆试验研究

本文介绍了漂珠外墙保温砂浆的研制及性能。通过试验研究,笔者以粉煤灰中的漂珠和膨胀珍珠岩为轻骨料,经表面憎水改性处理,水泥为胶结料,辅以聚合物增粘增稠、纤维增韧等,研制成功一种新型外墙保温砂浆。经测试,漂珠外墙保温砂浆的隔热保温性、强度、抗裂性、耐候性等均优于膨胀珍珠岩保温砂浆,而其体积稳定性、耐老化、耐候性、阻燃性、施工性等则优于聚苯颗粒(EPS)保温砂浆。