钻具在磺化钻井液中发生腐蚀的影响因素研究

在钻井施工过程中，普遍存在钻具腐蚀的问题。据中原油田1993年调查结果表明，中原油田在19901993年报废钻杆共144280m，其中因腐蚀而报废的钻杆占50％以上。中国石油钻井每钻进1m，消耗4kg钻杆，而其中由腐蚀造成的损失约占50％，因而开展钻具腐蚀与防护的研究是非常必要的。利用动态挂片装置、调温调湿箱和电化学仪器，通过改变磺化钻井液温度、流速、Cl^-含量、腐蚀时间、磺化钻井液pH值和湿度等条件，考察了这些因素对钻具腐蚀速度的影响。结果发现，提高磺化钻井液温度、流速、增加Cl^-含量都能增加磺化钻井液的腐蚀速率。延长腐蚀时间，提高磺化钻井液的pH值能降低试片的腐蚀速率；提高调温调湿箱湿度会增加试片的腐蚀速率。     

纳米硅溶胶对水泥砂浆力学性能的影响及其作用机理初探

在水泥基材料中掺入不同pH值的纳米硅溶胶,研究了其对水泥胶砂力学性能的作用规律,并通过XRD、SEM微观测试手段分析了硅溶胶中纳米SiO2的火山灰活性及其对水泥石微观结构的影响.研究结果表明:酸性、中性及碱性硅溶胶在适当掺量下可提高水泥砂浆的力学性质、改善水泥石的微观结构;酸性和中性硅溶胶在碱性条件下极易团聚,纳米二氧化硅粒子的火山灰效应难以充分发挥,在最佳掺量下其对水泥砂浆的增强效果不及碱性硅溶胶.     

催化及杂化正硅酸乙酯防水剂的阻水性能

以正硅酸乙酯(TEOS)为无机前躯体,端羟基硅油(PDMS)为有机杂化剂,在两种催化剂酒石酸(TA)、二月桂酸二丁基锡(DBTL)的作用下,分别制备了TEOS水解-缩合溶胶、TEOS-PDMS杂化水解-缩合溶胶.利用制备的两种溶胶表层浸渍水泥净浆试件,通过测试处理水泥净浆试件的吸水率、接触角评价了两种防水剂的阻水效果;结合红外光谱分析了两种防水剂的形成过程以及作用机理.研究结果表明:表层浸渍处理的水泥净浆试件,其吸水率与水接触角具有良好的相关性;相比于TA,DBTL催化TEOS经水解-缩合形成的防水剂阻水性能更好;PDMS改性TEOS形成的TEOS-PDMS防水剂较杂化前具有更强的阻水性能;防水剂的阻水效果与其凝胶结构中的疏水基团数量密切相关.     

粉煤灰-矿渣基矿物聚物的强度影响因素及机理分析

试验以三种不同化学成分的粉煤灰与矿渣组成二元胶凝体系,在碱硅酸盐激发下制备了粉煤灰-矿渣基矿物聚合物.研究了粉煤灰中CaO的含量、形态以及碱硅酸盐激发剂模数对所制备矿物聚合物抗压强度的影响规律,并结合NMR、XRD和SEM等微观测试手段分析了其作用机理.试验结果表明:粉煤灰中非晶态CaO含量越高,粉煤灰-矿渣基矿物聚合物的抗压强度越大;粉煤灰中晶态CaO含量高是导致后期强度倒缩的主要原因;随着碱硅酸盐激发剂模数的增大,粉煤灰-矿渣基矿物聚合物的抗压强度先增大后减小,当激发剂模数为1.2时,抗压强度最大.     

混凝土废浆水对C30混凝土性能的影响

本文以7.5%浓度的混凝土废浆水为研究对象,研究了掺废浆水0%、20%、40%、60%、80%和100%对C30混凝土工作性能、抗压强度和早期抗裂性能的影响。研究表明:混凝土废浆水掺量不超过60%时,混凝土工作性能略有改善,早期抗压强度略有增加,早期抗裂性能略有降低;掺量超过60%时,工作性能略有下降,28d强度有5%下降,同时早期抗裂性能进一步降低;掺量超过80%时,混凝土工作性下降明显;早期抗裂性能下降明显。本试验条件下,C30混凝土的混凝土废浆水掺量不宜超过60%(浓度为7.5%)时,混凝土工作性能、抗压性能和早期抗裂性能满足要求。     

碳化及氯离子交互作用下混凝土内钢筋的锈蚀行为

试验研究了加速碳化和氯离子诱导交互作用下混凝土中钢筋的锈蚀行为.利用电化学工作站测试了混凝土中预埋钢筋加速腐蚀过程中的腐蚀电位和腐蚀电流密度.结合钢筋周围氯离子浓度及pH值的变化,分析了碳化和氯离子对钢筋锈蚀的影响规律.结果表明:氯离子的渗入可快速导致钢筋锈蚀;在碳化和氯离子交互作用下,碳化对钢筋锈蚀过程具有延缓作用.     

高渗透性防水剂在轻质气泡水泥中的应用研究

用高渗透性防水剂FSJ对轻质气泡水泥进行表面喷涂处理,能显著提高其憎水性能,改善轻质气泡水泥因较高的吸水、吸湿性对其自身的保温、隔热、隔声和力学性能等所造成的负面影响,同时,FSJ防水剂不影响基材原有的呼吸性能。     

不均匀磨损深度对套管应力的影响研究

为研究套管内壁不均匀磨损深度对套管抗挤强度和套管应力的影响,建立了磨损套管-水泥环-围岩组合体力学模型,应用有限元分析软件和ISO 10400推荐的套管抗挤强度计算模型对不同磨损深度下的套管应力和抗挤强度进行计算。计算结果表明:套管最大外挤力和套管抗挤强度与不均匀磨损深度之间均呈线性关系,随着不均匀磨损深度的增加,套管最大外挤力缓慢增大,而套管抗挤强度显著降低;随着不均匀磨损深度的增加,最大磨损深度处套管内壁应力显著增加,而未磨损处套管内壁应力几乎不受影响;随着不均匀磨损深度的增加,最大磨损深度处套管外挤力逐渐减小,而磨损边缘处套管外挤力显著增大;当套管内壁不均匀磨损深度达2.4 mm时,套管抗挤强度降幅达26%,此时套管存在挤毁风险。研究结果可为页岩气藏开发中磨损套管应力分析提供参考。     

纤维/混杂纤维-矿渣地质聚合物复合材料的弯曲强度与弯曲韧性

碱激发矿渣地质聚合物存在脆性大、韧性差、易开裂等缺陷。利用纤维/混杂纤维对矿渣地质聚合物进行改性,以纤维-矿渣地质聚合物复合材料的弯曲强度与弯曲韧性作为考察指标,分析了3种单一纤维及2种混杂纤维对矿渣地质聚合物的增强与增韧效果。研究结果表明,碳纤维增强效果优于钢纤维、玄武岩纤维,钢纤维增韧效果优于碳纤维、玄武岩纤维,而玄武岩纤维增强及增韧效果相对较差;碳纤维与钢纤维混杂,可充分发挥碳纤维的增强效应和钢纤维的增韧效应,适当掺量下混杂纤维较单一纤维具有更好的增强与增韧效果;纤维与浆料的容重差对矿渣地质聚合物硬化体的均质性具有重要影响,碳纤维与钢纤维混杂可显著降低不同加载方向下矿渣地质聚合物弯曲强度与弯曲韧性的离散性。     

本质安全管理理论基础:本质安全的诠释

介绍了本质安全理念来源及国内本质安全管理研究现状,并针对国内关于本质安全概念理解差异及种种争论以及由此引发的一系列问题指出对本质安全概念进行一次较为客观全面诠释的重要意义。给出了基于交互式安全管理理论的本质安全定义,并指出本质安全管理理论的提出所具有的划时代意义,界定了本质安全的研究范畴,并对本质安全层次及评价标准进行了划分,阐述了本质安全演化的客观规律。