粉煤灰掺量对硫氧镁泡沫水泥性能的影响

研究了改变粉煤灰的掺量对硫氧镁泡沫水泥性能的影响,试验结果表明,掺入定量的粉煤灰后,混凝土性能将得到明显提高,且随粉煤灰掺量的变化而变化。

泡沫水泥轻质土在楼板隔热系统中的应用

文中以泉州某工程楼板隔热层为例,介绍了泡沫水泥轻质土在楼板隔热系统中的应用,主要包括施工流程、泡沫水泥轻质土层缺陷修补方案及施工过程的质量控制。

杭锦旗区块漂珠-氮气超低密度泡沫水泥固井技术

为解决杭锦旗区块固井井漏难题,实现水泥浆一次安全上返形成完整水泥环,提高固井质量和保证井筒的完整性,开展了漂珠-氮气超低密度泡沫水泥固井技术研究。在漂珠低密度水泥浆体系中充入氮气,并加入发泡剂和稳泡剂,形成了高压充氮气发泡工艺,设计了密度为1.15~1.20kg/L的漂珠-氮气超低密度泡沫水泥浆;自主设计研发了机械注氮设备,配套了现场节流加回压装置,形成了超低密度泡沫水泥浆控压防漏固井技术。该固井技术在杭锦旗区块5口井技术套管固井中进行了应用,水泥浆均一次性安全上返。其中,JPH351井井下泡沫水泥浆平均密度为1.15kg/L,封固段长2 800.00m,固井质量优良。研究与应用结果表明,漂珠-氮气超低密度泡沫水泥固井技术可以解决杭锦旗及类似区块低压井固井漏失难题。

泡沫水泥固井施工参数优化设计

泡沫水泥具有密度低、强度大、渗透率低、无游离液和防气窜能力强等特点,在国内外油田长封固井段或低压易漏地层固井施工中得到了广泛应用。现场通常采用"穿鞋戴帽"的固井方式,在关键封固井段使用泡沫水泥浆,其余井段使用常规水泥浆进行封固。当前泡沫水泥固井施工设计,主要是在忽略泡沫水泥浆流动摩阻的基础上,利用环空候凝状态压力平衡关系进行计算,使施工参数设计缺乏一定的合理性。为此,笔者在分析泡沫水泥浆多相流动摩阻损耗后,建立了泡沫水泥浆流动压降计算模型;同时引入了固井施工中存在的U形管效应,基于平衡压力固井施工原则,建立了泡沫水泥固井施工参数优化设计方法。并通过现场试验验证了该施工参数优化设计方法的实用性。

掺铁尾矿粉硫氧镁泡沫水泥复合材料的吸波性能

以铁尾矿粉为吸波剂制备了硫氧镁泡沫水泥复合吸波材料。首先对铁尾矿粉组成和形貌进行分析,再用矢量网络分析仪分别通过同轴管法和弓形法测量复合材料在2~18GHz频段的电磁参数和吸波性能。结果表明:铁尾矿粉主要矿物成分是低介电常数的SiO2和磁性Fe2O3,以无规则的片状、块状为主,颗粒小于10μm,是良好的透波和吸波介质;随铁尾矿粉掺量的增加,复合材料电磁参数的实部减小,虚部增大;随着厚度和铁尾矿粉掺量的增加,硫氧镁泡沫水泥吸波性能增强,当铁尾矿粉掺量为45%、厚度为15和18mm时,干密度为0.8~0.9g/cm3的硫氧镁泡沫水泥,可实现对2~18GHz全频段的吸收均优于-10dB。

掺铁尾矿泡沫水泥复合材料的吸波性能研究

以海南昌江铁尾矿为掺料,采用物理发泡法制备了泡沫水泥复合吸波材料,研究了铁尾矿用量对材料电磁参数和吸波性能的影响。研究结果表明:铁尾矿能有效改善水泥的电磁参数,在铁尾矿用量为150%(wt,质量分数)条件下,厚度为18mm的泡沫水泥复合吸波材料,对2～18GHz频段的电磁波的最大吸收值为-22dB,具有较好对电磁波吸波性能。

粉煤灰泡沫水泥抗压强度影响因素的研究

系统研究了粉煤灰泡沫水泥中粉煤灰掺量、水胶比及添加剂对产品抗压强度的影响,优化出粉煤灰的最佳掺量和水胶比,为改进泡沫水泥技术提供有价值的参考。

几种掺料对硫氧镁泡沫水泥性能的影响

以硫氧镁胶凝材料为基料,粉煤灰、尾矿粉和高炉矿渣为掺料,制备了系列A08级干密度的新型硫氧镁泡沫水泥试件。通过XRF检测3种掺料的化学成分,SEM观测掺料各自的微观形貌,分析了3种工业尾料作为掺料的可行性。探讨了掺料的种类、掺量对试件力学性能、隔热性能和吸水率的影响,结果表明:粉煤灰、尾矿粉和高炉矿渣3种掺料的成分和微观形貌都有较大差别,3种掺料会对硫氧镁泡沫混凝土微观结构产生不同影响,进而影响试件的力学性能、隔热性能和吸水率。几种掺料在硫氧镁泡沫混凝土中均有积极作用,掺40%的粉煤灰的试样微观结构更加密实,试件抗综合力学性能最佳,具备轻质高强的特性,可用作热带海岛地区等要求较高的隔热建材。掺30%尾矿粉的试件满足一般隔热工程的要求,可用作常规节能墙体材料。而掺30%高炉矿渣的试件隔热性能突出,导热系数为0.062 W/(m·K),在保温隔热建材领域有较大应用潜能。

新型泡沫水泥的研究与应用

介绍了化学充氮新型泡沫水泥的室内研究结果、固井工艺技术以及在低压易漏井、长封固段井和稠油热采井的应用效果。结果表明,该新型泡沫水泥具有密度低、稳定性好、导热系数低等特点,施工方便,应用范围广。

泡沫分数对泡沫水泥性能的影响规律分析

泡沫水泥的性能主要取决于泡沫体积分数。通过水泥浆发泡实验,制备了具有良好沉降稳定性的泡沫水泥,深入系统分析了泡沫体积分数的变化对泡沫水泥的性能影响。研究结果表明,随着泡沫体积分数的增大,泡沫水泥浆变得黏稠,失水量降低;同时,泡沫水泥石抗压强度基本成线性降低,气测渗透率升高,弹塑性能增强。泡沫体积分数控制在30%左右,泡沫水泥石具有较好的抗压强度和弹塑性能,同时满足气层的有效封固要求,为现场泡沫水泥浆密度确定和施工安全提供指导。

泡沫水泥固井施工参数计算方法研究

在固井施工中,经常会在低压易渗、漏失或裂缝性等地层发生井漏事故,不仅污染了油气产层,降低了机械钻速,还相应地增加了钻井成本。泡沫水泥是一种超低密度水泥,作为空气钻井配套技术现已被国内外许多油田广泛使用在此类固井施工中。由于在泡沫水泥中含有压缩性气体,其中气体状态参数随井深变化,是环空压力、温度的函数,不宜使用常规固井理论进行计算。因此,根据泡沫水泥固井施工模型,利用水力学与热力学知识建立了相应的数学计算模型,在分析泡沫水泥密度和压力变化规律基础上,形成了适用于泡沫水泥固井施工参数的数值计算方法。阐述了泡沫水泥固井模型的建模思路和对应的求解过程,并通过实际算例分析说明了该方法的正确性和可行性,能够为泡沫水泥固井施工提供理论参考。

S带电磁污染控制用珍珠岩泡沫水泥吸波板的设计与制备

根据电磁波吸收原理，对建筑隔热材料进行功能化改造，通过λ/4模型设计和理论模拟分析，成功制备出珍珠岩泡沫水泥电磁波吸收板材。实验表明，2~4GHz频段，电阻膜采用380Ω/，厚度为1.20cm的吸波板材，在3GHz附近有最大吸量-25dB，反射率在-10dB以下带宽达到65%；同样采用380Ω/电阻膜，厚度为1.50cm的材料，成功实现了2.45GHz吸波材料的制备。新材料可用于无线局域网的电磁干扰防护及建筑室内电磁辐射污染控制。

深层稠油热采中泡沫水泥保温性研究

深层稠油开采是国内外石油工程界的一大技术难题。无论采用何种热力开采方式 ,井筒保温都十分必要。分析减少井筒热损失的途径 ,提出采用泡沫水泥固井的井筒保温措施。根据对泡沫水泥保温特性的研究成果 ,在台北凹陷吐玉克油田稠油油藏进行现场热采试验 ,结果试验井出口油温比邻井高 3℃ ,泡沫水泥环导热系数为纯水泥环的一半 ,证实降低水泥环导热系数能够增加井筒保温性。

井下泡沫水泥密度变化规律研究

本文介绍了为研究井下泡沫水泥密度变化规律而专门设计的实验装置和实验结果。室内研究结果表明 ,泡沫水泥受井下温度和压力的影响 ,实际密度与地面密度相差较大 ,尤其是当温度大于5 0℃和压力小于 3MPa时 。

轻质泡沫水泥注浆材料的应用研究

用不同的发泡剂和稳泡剂,采用正交实验,对轻质泡沫水泥浆液作为注浆材料作了初步研究,测试了轻质泡沫水泥浆液的比重、粘度、析水率、结石体密度和结石率等指标,根据实验结果进行了分析研究,从结石体密度和结石体的结石率考虑优选出一种作为注浆材料用于充填防渗注浆的轻质泡沫水泥浆液的合理参数配比。

泡沫水泥稳定性研究

讨论了液气界面张力和Laplace压力差对泡沫水泥稳定性的影响。定义置于内径3 5cm、高100cm量筒中的泡沫水泥浆体初凝时高度与初始高度之比为泡沫水泥稳定系数ψ,实验测定了泡沫水泥的稳定性。ψ>95%的泡沫水泥可用于固井施工。实验泡沫水泥由100∶25的G级油井水泥+漂珠、发气剂FCA+FCB(2 5%+1 0%)、稳泡剂FCF(2 5%)、缓凝剂FCR(1 1%)、增强剂FCP(1 0%)、水(75 0%)配成。密度0 809、0 979g/cm3的泡沫水泥,浆柱上、下部密度差分别为0 019、0 012g/cm3,ψ值分别为99%、100%。电镜照片显示实验泡沫水泥中气泡相互分离,细小,均匀,呈球状,结构稳定。用化学发气法制备的泡沫水泥在密度大于0 7g/L时结构是稳定的,密度小于0 7g/cm3时结构的稳定性取决于配方。图2表2参4。

压力、温度对泡沫水泥密度的影响

泡沫水泥是一种由氮气、混合水、水泥组成的三相水泥,在井眼条件下,受井下温度、压力的影响,实际密度与地面密度相差较大。利用一种静态模拟实验装置的研究方法,对泡沫水泥密度随压力、温度的变化进行了研究和分析。

欠平衡钻井泡沫水泥浆静液柱压力分析

泡沫水泥固井是欠平衡钻井配套应用的主要技术之一。要想保证全过程的欠平衡状态,在固井时推荐使用泡沫水泥,而且,泡沫水泥浆在气体钻井、易漏地层钻井中得到了广泛的运用。泡沫水泥的静液柱压力是使用该水泥的关键参数,文章讨论了泡沫质量以及温度、压力对泡沫水泥浆密度的影响,推导出了泡沫水泥浆静液柱压力计算公式,利用该式可以方便地估算泡沫水泥固井时的静液柱压力,最后对计算结果进行了简要的分析。

泡沫水泥固井技术在沁南盆地煤层气开发中的研究应用

常规煤层具有机械强度低、渗透率低、孔隙压力小、储层易坍塌的特点。使用常规水泥浆固井过程中易出现污染煤层、压漏地层的问题,增加井下复杂情况,造成煤储层渗透率下降,影响产能的发挥。对泡沫水泥固井技术的特点及制备方法进行了详述,该技术通过在沁南盆地煤层气开发中的实际应用,初步建立了一套煤层气井储层保护的泡沫水泥固井体系及施工方法,现场应用效果良好。

泡沫水泥压力计算分析研究

泡沫水泥具有密度低、强度大、渗透率低、无游离液和防气窜等特点,主要用于长封固井段或低压易漏地层的固井施工。由于在泡沫水泥中含有气体,其中气体参数又是温度和压力的函数,因此在固井施工设计中不能采用常规固井理论进行相关计算。为此,根据实际固井施工模型,利用水力学知识与热力学原理建立了相应的计算模型,在对泡沫水泥密度和压力变化分析基础上,形成了适用于固井现场的泡沫水泥修正压力计算方法。详细阐述了施工模型的建模思路和求解过程,并通过修正压力计算值与采用数值方法求解的压力值对比,说明了该计算方法在误差范围内的正确性和可行性,能够为现场固井压力计算提供参考。