泸203区块页岩气水平井固井液体系与施工技术

页岩气作为推动能源供给革命,增加清洁能源供应,优化调整能源结构,满足经济社会快速发展和绿色低碳环境建设的重要举措,页岩气井钻井数量逐年迅速增加.页岩气建井垂深超过3500 m、水平段长超过1500 m的井占比也越来越多,固井施工难度越来越大,固井质量还不能完全满足页岩气井开发的要求.对泸203区块固井液体系进行了研究,研制出了高效洗油隔离液和弹韧性水泥浆体系,吸收和完善各项施工技术,在该区块12口井中应用,效果显著.其中泸203 H56-2井Φ139.7 mm套管固井优质井段封固率达到了96.1％,创泸203区块固井质量优质率最高纪录,为今后页岩气井固井施工提供了借鉴.     

T.C.Powcrs模型若干问题的研究

从T.C.Powers水泥石模型出发,提出了描述水泥混凝土材料初始结构的主要参数是初始孔隙率。由此池绎了水泥浆体组成与结构的定量关系,比原模型有更明了的物理意义,研究结果表明,Powers模型在高孔隙率范围内具有适用性,但不适用于低孔隙率硬化水泥浆体,且在低孔隙率条件下不存在28％的固有凝胶孔隙率,水化产物成份和性质是渐变的。     

丁苯橡胶对水泥水化过程及水泥石微观结构的影响

用多种实验手段研究了在普通硅酸盐水泥中掺入丁苯橡胶乳液对水泥水化过程的影响，并用扫描电镜分析了掺入丁苯橡胶后水泥石微观结构形态的改变，从而探讨了丁苯橡胶改善水泥石物理力学性能的机理。     

碳纤维水泥石电阻测试方法研究

准确测量碳纤维水泥石的电阻率是碳纤维水泥石的压敏和温敏性能得以应用的关键问题之一。已有研究表明，电阻率测量结果准确性受电极的制作形式及电阻的测试方法影响较大。本文在试验的基础上，分析了几种适用于碳纤维水泥石的电极布置形式的特点及两极法和四极法对电阻测试结果的影响。研究表明，碳纤维水泥石电阻宜采用插入式四极法测量。     

碳酸钙晶须与碳纤维混杂增强油井水泥石力学性能

针对油井水泥石易脆裂而造成油气井层间封隔失效的问题,通过实验研究了碳纤维、碳酸钙晶须及二者混杂对油井水泥石力学性能的影响,利用扫描电镜观察了水泥石微观形貌,并探讨混杂纤维增强水泥石的作用机理。实验结果表明:碳纤维、碳酸钙晶须及两者混杂纤维均能有效提高水泥石的抗压、抗折和劈裂抗拉强度;相对于单掺1种纤维,混杂纤维对水泥石的增强效果更好;混杂纤维水泥石具有明显的韧性,且混杂纤维显著提高了水泥石的力学形变能力。观察水泥石微观形貌和分析混杂纤维增韧机理后发现:碳酸钙晶须和碳纤维具有不同的尺寸、形貌和性能,能够在不同结构层次和荷载阶段发挥作用,控制微裂纹或裂缝的产生和发展,改善水泥石的强度和韧性。图20表5参27     

用硬化水泥石配料的硅酸盐水泥熟料烧成特性与力学性能

为探究硬化水泥石部分替代水泥生料对熟料烧成的影响,研究了硬化水泥石在高温（1 000～1 450℃）下的煅烧特性,进而研究了相同率值下不同硬化水泥石掺量（0、10%、20%和30%）与不同煅烧温度（1 350、1 400℃和1 450℃）对水泥生料的易烧性与熟料性能的影响规律。结果表明：硬化水泥石经过高温煅烧后,在1 300℃时会再次生成C₃S。硬化水泥石替代部分硅酸盐水泥生料会降低液相出现的温度与C₃S的表观活化能,其最佳掺量为20%。硬化水泥石的掺入会稳定C₂S的晶型导致C₃S形成困难,同时使C3S的晶型由R型向M型转变。与分析纯原料作为水泥生料相比,适量硬化水泥石（20%）作为水泥生料掺入会提高熟料后期的力学性能,这可能与熟料中C₃S晶型差异、C₂S活性差异以及熟料矿相的发育质量有关。     

高温及超高温下水泥石力学及孔渗特性变化规律

页岩油原位注热开采过程中,井筒温度处于高温或者超高温状态,容易导致水泥环密封完整性失效,开展水泥石在高温及超高温下的力学特性和孔渗特征变化规律极为重要。对此,研究了不同温度热处理条件下水泥石力学特性的变化,基于数字图像相关技术,分析了高温处理后水泥石破坏模式的变化,采用低场核磁共振技术对于热处理后水泥石孔隙度和渗透率的变化规律进行了研究,并分析了孔隙度与渗透率关系的相关性。研究结果表明,对于高温处理后的水泥石试样,随着热处理温度的不断增加,水泥石单轴压缩强度先增加、后减少。试样的孔隙度和渗透率不断增加,其规律为先缓慢增加、后快速增加,主要是因为热处理温度较低时,产生的主要是微、小孔隙且并未发生连通;随着热处理温度的不断提升,部分微、小孔隙聚合成为中、大孔,且不同级别的孔隙之间出现连通,进而导致渗透率显著升高。研究结果对于页岩油原位注热开采过程中水泥环密封完整性的保护以及水泥浆配方的优化具有重要的参考意义。     

建筑结构力学在巷道开挖中的应用

0 引言 唐山三友矿山有限公司隶属唐山三友集团,主要为三友碱业开采碱石,同时为冀东水泥三友公司提供水泥石.随着矿山公司生产的扩大及向西部二、三、四、五采区的延伸,现有生产供水量已不能满足要求.原有供水管路已到使用年限,多处漏水,无法查找漏点及修复.