高酸性气体对硫铝酸盐水泥石腐蚀作用机理

为了研究硫铝酸盐水泥石在含有H₂S的高酸性环境的性能变化及腐蚀机理,采用氮吸附比表面积及孔径分析测试仪(BET和BJH方法)测试了腐蚀前后水泥石比表面积和孔隙结构变化,利用X射线衍射仪(XRD)和热分析仪(TG/DTG)分析了腐蚀前后水泥石水化产物的变化,采用扫描电子显微镜(SEM)观察对比了腐蚀前后水泥石水化产物微观形貌的变化。结果表明：SAC在60℃时强度发展较好,60℃腐蚀14 d后水泥石主要产物为AFt,90℃腐蚀14 d后主要生成物是CaSO₄·2 H₂O;水泥石被H₂S腐蚀后会产生明显的分层现象,外层最先被腐蚀,内层会由于膨胀作用出现短期内的强度提高;H₂S的腐蚀机理为水泥水化产物中的C-S-H和CH分别与H₂S发生反应,生成具有膨胀性的AFt和CaSO₄·2 H₂O,进而使水泥石产生裂纹,导致抗压强度下降。研究结果为硫铝酸盐水泥在高含硫油气井的固井应用提供了一定的实验及理论基础。     

疏松砂岩储层物性参数敏感性物理模拟实验

利用物理模拟技术制作了一组微弱胶结、非固结高孔隙度人造样本.疏松砂岩储层物性参数的敏感性实验结果表明,与致密砂岩相比,疏松砂岩的弹性波速度对孔隙度的依赖性较弱,胶结物的性质对疏松砂岩岩石物理特性有重要影响.在纯砂岩中加入粘土或少量的粒间胶结物,会使弹性波速发生明显的变化;胶结温度影响岩样抗压强度.温度过低,会使胶结程度不够,固结强度较低;温度过高,岩样将变得松散.     

快硬早强油井水泥在浅层高含水调整井中的应用

快硬早强油井水泥是针对常规油井水泥在低温条件下水泥浆候凝时间长、强度发展慢、稠化时间不易控制等现象开发的新型特种油井水泥,该水泥具有低温下凝结速度短、抗压强度高、微膨胀、综合性能优等特点,并具有优异的抗冷冻及抗水浸性能,在此基础上研制的低温快凝防窜水泥浆较好地解决了浅层高含水调整井的固井质量问题,为中原固井外闯市场提供了有力的技术保障。     

冲击加载下Al2O3/SiC复合陶瓷的动态力学行为

陶瓷材料动态力学性能与微观断裂机制研究,对冲击加载下材料的损伤机理认识至关重要.针对Al2 O3/SiC复合陶瓷,采用分离式霍普金森压杆装置完成对试样的一维应力波加载,回收破碎试样颗粒并进行扫描电子显微镜分析.结果表明:一维应力波加载试验实现了对试样的均匀加载,且随着应变率的增加,Al2 O3/SiC复合陶瓷的强度逐渐...     

温压压力对钕铁硼磁性能和抗压强度的影响

为了制备高性能的粘结磁体,改善有机粘结剂粘结磁体的不足,采用粘结的方法使用金属Sn作为粘结钕铁硼磁体的粘结剂,通过温压设备进行双向模压成型制备磁体,讨论了温压压力对粘结钕铁硼磁体的磁性能和抗压强度的影响规律。研究表明,当温压压力达到1 400 MPa时,磁体具有较佳性能:磁体密度ρ为6.492 g/cm3,剩磁Br为0.789 T,内禀矫顽力Hcj为719 kA/m,最大磁能积(BH)m为110.9 kJ/m3,抗压强度fc为81.5 MPa。     

碳纳米管改性水泥石力学性能研究

随着非常规油气的勘探开发,超深井、复杂井、页岩气井等对固井质量的要求越来越高,现有水泥基材料性能已经不能满足要求,需要探索新型材料在水泥基材料中的应用以及对水泥石的性能改造。从碳纳米管自身的特点出发,制备稳定性较好的碳纳米管分散液,通过水泥石抗压强度、抗折强度测试、单轴三轴力学性能实验以及微观结构测试对碳纳米管的加量范围、分散效果进行了讨论,分析碳纳米管对水泥石力学性能的影响规律。实验结果表明,0.05%~0.1%碳纳米管加量能够提高水泥石的抗压、抗折性能,并且随着龄期的增长其增强效果更加明显;碳纳米管能够降低水泥石的弹性模量,同时增大塑性形变,使水泥石韧性增加;碳纳米管对微观结构的增强增韧机理表现为拨出、桥联、纳米诱导效应和网状填充效应,经过分散的碳纳米管与基体的相容性较好。      

低温固化阻水透油防砂材料的室内研究

针对浅层低温地层出砂和油井采出液高含水的问题,开展低温固化阻水透油防砂材料室内研究。将石英砂、环氧树脂、相对渗透率调节剂等通过共混工艺制备了一种低温固化阻水透油防砂材料,利用FT-IR、热重、扫描电子显微镜等分析了防砂材料及其人造岩心的固化机理、热稳定性、微观形貌等,通过岩心驱替装置考察了人造岩心的抗压强度和水/油相渗透率。实验结果表明,含有30%相对渗透率调节剂的防砂材料在低温(30～70℃)条件下,固化形成的人造岩心抗压强度达到4.22 MPa以上;同时,相对渗透率调节剂加量为30%的人造岩心的水相渗透率和油相渗透率分别为963×10^-3和5513×10^-3μm²,表现出优异的阻水透油性。所合成的防砂材料在低温(30～70℃)条件下能满足低温浅层井的防砂阻水的要求。     

掺硅粉高水灰比水泥石高温强度衰退现象分析

实验发现,通过增加水固比为0.74获得的密度为1.65 g/cm3的低密度水泥浆（加有40%粗细搭配的硅粉）,在185℃、21 MPa养护48 h,抗压强度衰退率为20.3%,超声波强度衰退率高达50.6%。对该配方低密度水泥浆不同养护龄期的水泥石进行物相分析及微观形貌分析,认为其强度高温衰退的原因为:高水固比的水泥石机体内微孔隙本身较大,在高温养护过程中,随着水泥石机体内部物相的结晶化,微孔隙进一步增加,导致了强度衰退现象的发生,而且由于微孔隙对声波传输速度影响很大,这种衰退现象在声波强度上体现更加明显。通过外掺25%粒径为0.154 mm、密度为1.35 g/cm3的碳粉C-filler配制1.65 g/cm3低密度水泥浆,水固比降低为0.51,固相体积分数由32.0%升为46.0%,高温养护后水泥石密实、机体内微孔隙较少,强度衰退现象可得到改善。      

不同类型固井水泥缓凝剂的作用特点对比

针对高温固井和水平井固井中易发生"气窜"的现象,选出AMPS/SSS/IA、SN-3和BH三种缓凝剂,采用正交实验法对比三种缓凝剂对水泥石性能的影响。实验结果表明:三种缓凝剂中,AMPS/SSS/IA具有耐高温的特性,易于控制稠化时间,抗压强度影响较小;SN-3在低于100℃的条件下具有良好的稠化性能,加量对水泥石抗压强度影响最小。但在超过100℃后缓凝性能受到一定的波动,稠化时间变得不稳定;缓凝剂BH在80℃~160℃范围内具有良好的缓凝性能,易于控制稠化时间。但是缓凝剂BH对水泥石早期强度影响较大,施工过程中水泥浆强度的稳定性较差。     

采场底板比压测试及支架选型适应性研究

为研究和评价工作面底板抗压强度,结合凌志达煤业15201综采工作面情况,对15201工作面切眼的底板进行了底板比压测定.结果表明15201工作面底板平均容许比压为15.53 MPa,平均容许刚度为0.89 MPa/mm,确定底板类型为较软底板,在进行支架选型时一般不受限制,但需对底板比压进行验算.