油井水泥石增强用材料的制备与性能评价

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橡胶颗粒表面的亲水性差、与水泥胶结性欠佳,作为弹性粒子用于固井会降低水泥石的抗压强度.为改善现有技术的不足,以二苯基甲烷二异氰酸酯、聚环氧丙烷二醇、硅酸盐水溶液、重质碳酸钙等为原料制备了一种多相颗粒材料,并对其结构进行了表征.在水泥中加入多相颗粒制得水泥浆或水泥石,评价了水泥浆的流变性、稳定性和水泥石的力学性能.结果表明,多相颗粒主要呈现两种结构.第一相为多孔洞状连续相,第二相呈球状.多相颗粒中第二相嵌合于第一相的孔洞之内,且球状第二相中含有19.6%的Si元素.与净浆水泥石相比,含多相颗粒的水泥石弹性模量低,强度基本保持.多相颗粒对水泥浆的稠化时间和流变性的影响较小.多相颗粒界面的球型结构含有的大量硅羟基参与或部分参与了水泥的水化,与水泥在界面处以化学键紧密连接,保证了水泥水化结构的连续性,弥补了橡胶弹性粒子与水泥石界面黏结力不足的缺陷.
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针对现有降滤失剂在高温高矿化度环境下失效等问题,选择具有苯环结构和磺酸基团的对苯乙烯磺酸钠、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸及丙烯酰胺等水溶性单体,以失水山梨糖醇脂肪酸酯(Span 80)、聚氧乙烯山梨醇酐单硬脂酸酯(Tween 60)和液体石蜡为油相,采用反相乳液法制备聚合物微球.通过红外光谱仪、热重分析仪、激光粒度仪和扫描电子显微镜等对产物进行表征,研究了微球的溶胀性能、抗盐性能、老化性能、耐温性能和在岩心中的封堵性能.结果表明,聚合物微球具有光滑的球型外貌,粒径为2.82~10.26μm,在270℃开始
为了探究土石混合体的渗流特性,基于颗粒离散元法和三维离散元模型虚拟切片技术建立了土石混合体的三维随机孔隙结构模型并将其体素化,引入三维格子Boltzmann方法从孔隙尺度对其渗流开展了模拟,并据此分析了块石含量、相对密实度和块石粒径对土石混合体渗透率的影响,最后探讨了不同条件下块石含量对土石混合体渗透率存在不同影响的内在机制.研究结果表明:当相对密实度和块石粒径不变时,随块石含量增加,土石混合体的渗透率总体上是逐渐增大的,且增大的速率越来越大;相对密实度越高,土石混合体的渗透率越低;块石粒径对土石混合体的
Richards方程广泛应用于非饱和渗流的数值模拟以及其他相关领域.在数值求解中,可以采用有限体积法进行数值离散,进而采用Picard方法进行迭代求解.然而,为了获得可靠准确的数值解,通常均匀网格的空间步长是很小的,特别是在一些不利的数值条件下,比如降雨入渗于干燥土壤中,这往往使得迭代过程耗时,甚至不收敛.因此,结合Chebyshev形式的非均匀网格,提出了一种基于非均匀网格的两层网格校正法的改进Picard迭代方法(NTG-PI).通过3个非饱和渗流算例,并与传统方法和解析解对比,对改进方法的数值精度、
现有研究表明岩石脆性与其内部微裂纹起裂、扩展有密切联系,但考虑岩石起裂特征的脆性评价指数并不多见,在对脆性理论以及起裂特征分析的基础上,提出了一种基于岩石峰前起裂及峰后特征的脆性评价方法.首先,结合George和Tarasov&Potvin等对脆性的描述和定义,从理论上分析了基于岩石峰前起裂及峰后特征脆性评价方法的可行性.其次,构建了表征岩石峰前脆性特征的分量Bi和表征岩石峰后脆性特征的分量Bii,并将两者之积作为表征峰前起裂和峰后应力跌落特征的脆性指数BI.最后,结合不同加载方式、围压以及岩性条件下花岗
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为了解决准噶尔盆地南缘低温环境钻井液的配制困难的问题,以现场用钻井液材料及配方为基础,采用低凝固点(-38℃)的-35#柴油为基油,通过调整乳化剂、提切剂、润湿剂及有机土等的加量,构建了适应低温环境的高密度油基钻井液体系,并评价了体系在低温(-10~-2℃)和高温(180℃)条件下的流变性及体系的抗污染、封堵性能.研究结果表明,该体系不仅能满足温度低至-10℃条件下的配制且能满足在复杂地层条件下(温度180℃、密度2.5 g/cm3)的流变性能要求,乳化性能稳定(破乳电压1000 V以上)且抗污染性能强;
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