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通过评价不同龄期样品的抗压强度、线膨胀率、孔隙率和微观形貌等,研究磷石膏基胶凝材料(PGS)应用于固井工程上的可行性。实验结果表明,按m[磷石膏(PG)]∶m[增强材料(KZ)]∶m[增强材料(GH)]∶m(水泥)∶m(生石灰)=50∶22∶6∶20∶2制备PGS,在50℃和80℃恒温水浴养护1 d的PGS固化体抗压强度分别为14.5、18.5 MPa;在50℃恒温水浴养护28 d的PGS固化体膨胀率较净浆水泥石提高了874.4%;PGS固化体总孔隙率(23.46%)较油井水泥石降低了34.0%,且渗透率明显低于净浆水泥石(1.32×10-3μm2);掺1%降滤失剂BXF200-L的PGS浆体的滤失量为78 mL,稠化时间为235 min;在50℃恒温水浴养护2 d的PGS固化体抗压强度为14.5 MPa,80℃恒温水浴养护1 d抗压强度为13.9 MPa,基本满足固井施工的要求。 相似文献
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套管试压对水泥环完整性的影响 总被引:2,自引:0,他引:2
目前中国油田套管损坏井日渐增多,研究人员对水泥环长期力学性能的研究主要集中在延缓和减少外挤载荷对套管的作用,改善套管的受力状况,而忽略了这些载荷对水泥环完整性(有效密封性)的影响.从维护水泥环本身的完整性出发,根据套管-水泥环系统受力情况建立平面力学分析模型,以弹性力学厚壁筒理论为基础,建立了水泥环破坏的判定依据,分析了套管内压和水泥环的弹性模量对水泥环完整性的影响.结果表明,提高水泥石的抗拉强度和降低水泥石的弹性模量,均可在保持水泥环完整性的情况下,大幅提高水泥环在套管试压过程中的承压能力. 相似文献
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针对原状磷石膏耐水性差、体积稳定性差和利用率低等问题,以原状磷石膏为主要原料,富硅铝材料、增强材料和耐水材料作为辅助材料制备固化材料,选择原状磷石膏基固化材料(40%原状磷石膏+30%富硅铝材料+30%增强材料)和掺耐水材料的原状磷石膏基固化材料(40%原状磷石膏+30%富硅铝材料+30%增强材料+外掺5%耐水材料)对粉质土进行固化试验,评价固化土的力学性能、水稳性及长期耐水性、体积稳定性和环境毒性。结果表明:固化材料掺量为12%,其中耐水材料掺量占固化材料的5%时,7 d和28 d的无侧限抗压强度分别为4.1 MPa和4.7 MPa,较未掺耐水材料试样分别提高了37%和12%;掺耐水材料试样标养28 d后浸水60 d,强度可达3 MPa,高于未掺耐水材料的2.7 MPa;体积膨胀率在浸水720 h后达到稳定值0.07%,浸出液检测结果表明没有环境危险。原状磷石膏基固化材料较传统的二灰土力学性能、水稳性及长期耐水性、体积稳定性都得到明显改善。 相似文献
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在磷石膏基胶凝材料(PGS)中加入纤维改善PGS的抗裂性能,通过评价不同龄期样品的抗冲击功、抗折强度、抗冻融性能和分析断口形貌等表征纤维对PGS固化体的抗裂效果.结果表明:化纤对PGS固化体增韧和抗裂性能优于矿纤和玻纤.在20℃(湿度>90%)条件下,化纤掺量为0.7%时,PGS固化体28d的抗冲击功和抗折强度分别较净浆试块提高了389.5%和50.6%;在冻融循环15次后掺化纤的PGS固化体抗冲击功、抗折强度和质量损失率较PGS净浆固化体分别降低了87.4%、71.4%和86.0%;化纤穿插于PGS固化体内部,形成一种三维的网状包裹状态,起桥联搭接作用,抗裂效果显著. 相似文献
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高韧性油井固井材料的性能与应用 总被引:1,自引:0,他引:1
针对射孔和增产措施使油井水泥环产生脆性破坏.带来层间流体窜流和套损率上升等难题,开发了一种新型增韧剂HD[合成橡胶粉H的质量分数(下同)w=5.5%;特种化纤D的w=0.2%].评价了掺HD水泥石的力学性能和微观结构及水泥浆的工程性能.结果表明:掺HD油井水泥石的韧性和弹性均被显著提高,抗冲击功提高了198%~222%,Young模量降低了38%~40%;掺HD(w=5.7%),减阻剂USZ(w=-O.2%),降滤失剂F17B(w=1.2%)和晶体膨胀剂F17A(w=3%)水泥浆综合性能满足固井施工的基本要求.对不同水泥环中应力波传播速率的计算和模拟射孔实验表明:水泥石弹性模量的降低有利于韧性的提高. 相似文献
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钢渣存在安定性不良的问题,将钢渣应用于水稳层,会存在钢渣分布不均匀,使试样出现膨胀开裂的现象。通过研究发现,对钢渣基胶凝材料进行碳化处理可以提高其体积稳定性,粒径较细的钢渣能够增大碳化反应面积,有利于提高碳化程度。本文对≥200目钢渣进行碳化处理,研究碳化时间和碳化温度对预碳化钢渣基胶凝材料的体积稳定性影响,并对其碳化机理进行探究;与建筑再生骨料制备水稳层,对其进行无侧限抗压强度和抗冻性测试。结果表明,随着碳化时间的和温度增加,预碳化钢渣基胶凝材料压蒸膨胀率逐渐降低,活性先增高后降低。在常压下,碳化温度为60 ℃,碳化时间为1.5 h的钢渣基胶凝材料相对活性最高。 相似文献
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磷石膏-矿渣基胶凝材料的制备及其性能研究 总被引:1,自引:0,他引:1
针对磷石膏基胶凝材料强度低、耐水差的缺点,运用碱激发剂改善磷石膏基胶凝材料的力学性能和耐水性。采用扫描电镜、X射线衍射和压汞法分析磷石膏基胶凝材料水化产物和孔结构。结果表明:将磷石膏在140 ℃条件下热活化4 h后得半水石膏,按m(半水石膏)∶m(矿渣)∶m(生石灰)=60∶40∶4配制粉料,水胶质量比为0.6,掺1%(质量分数)的碱激发剂,磷石膏基胶凝材料抗压强度和抗折强度分别为40.6 MPa和11.3 MPa,软化系数为0.84;硬化体中二水石膏和钙矾石为基本骨架,C-S-H凝胶包覆各组分形成致密网状结构,保证材料高强高耐水性。 相似文献