三高条件对弹韧性水泥浆性能的影响及短期腐蚀机理

针对固井水泥石所处的高温高压含H_(2)S/CO_(2)腐蚀环境以及复杂工况,开展三高条件下弹韧性水泥浆的性能变化及短期腐蚀机理研究。基于弹韧性外掺料的3种主要类型,采用向G级油井水泥中分别加入10%橡胶粉末、0.3%玄武岩纤维以及10%丁苯胶乳的方式制备弹性水泥浆。通过力学性能测试、XRD、FTIR、MIP及SEM-EDS测试,分析弹韧性材料添加前后及腐蚀前后,水泥石的力学性能、孔径分布、水化产物类型及微观结构变化。结果表明,掺入3种弹韧性材料均有利于水泥石的脆度系数降低、韧性提高,其中玄武岩纤维最利于控制材料破坏时裂缝的发展,而丁苯胶乳最利于降低材料的弹性模量和保持较大的抗折强度。经过短期液相腐蚀后,水泥试样的力学强度均出现增长,特别是掺入玄武岩纤维和丁苯胶乳的试样。玄武岩纤维在该研究中的腐蚀条件下性能稳定,腐蚀反应生成的致密碳酸钙晶体堆积于玄武岩纤维与水泥基质界面孔隙处,引起了腐蚀后材料总孔容的减小及力学强度的大幅度增长。丁苯胶乳在水泥石中形成聚合物膜,覆盖及包裹水泥基质,可提高复合水泥表面的耐腐蚀性能。

南方红壤区自然灾害刚弹韧性社会评估——以福建省长汀县为例

[目的]探索建设更加强健、有效的自然灾害刚弹韧性社会途径,为南方红壤区防范化解重大自然灾害风险提供科学参考。[方法]以南方红壤区典型受灾区福建省长汀县为例,从刚性抵御、弹性管控、韧性恢复3个维度构建了指标体系,利用熵权TOPSIS模型和耦合协调度模型定量评价了2006—2019年长汀县的自然灾害刚弹韧性社会综合水平及一级指标间的耦合协调性,并进行障碍度因子分析。[结果]①长汀县的自然灾害刚弹韧性社会水平经历了由缓慢下降到显著增长的演化过程,在2006—2019年增长了0.4616,总体呈现显著增长趋势。②长汀县自然灾害刚弹韧性社会的刚性抵御水平、弹性管控水平和韧性恢复水平总体呈现显著增长趋势,仅韧性恢复指数在2006—2010年呈明显下降趋势,由0.4020下降至0.2809。③在各项评价指标中,灾害监测能力、治安管理水平、第三产业比重、碳储存能力的下降以及水源涵养功能的减退是限制长汀县自然灾害刚弹韧性社会发展的关键因素。[结论]从刚性抵御、弹性管控、韧性恢复3个维度对南方红壤区进行评估能较为有效、准确地反映该地区的自然灾害刚弹韧性社会综合水平。同时,应补齐发展短板,避免自然灾害刚性韧性社会出现衰退。

SFP弹韧性水泥浆体系在页岩气井中的应用

页岩气藏因其储层物性差、孔隙度和渗透率低,开采难度较大,大都采用大型压裂技术才能获得产能,这就要求水泥环不仅要有很好的强度,还要有较好的弹塑性和韧性。为此,研制开发了弹塑性材料SFP-1及增韧性材料SFP-2,并对其性能进行了室内测试。在室内试验的基础上,优选出了SFP弹韧性水泥浆体系的配方,室内模拟试验结果表明,该水泥浆具有较好的抗冲击性和较高的柔韧性。该水泥浆在黄页1井Ф139.7 mm生产套管固井中进行了应用,固井施工过程一切顺利,48 h变密度测井检测结果显示,页岩气目的层固井质量优质。

一种大温差弹韧性水泥浆

长封固段大温差气井固井面临水泥浆顶部易超缓凝,水泥环易发生密封失效致环空带压等问题。通过研选抗高温大温差缓凝剂和降失水剂,可满足170℃以低100℃温差水泥石强度发展要求;优选抗高温弹韧性材料,降低水泥石脆性,增强水泥石弹韧性。研制出大温差弹韧性水泥浆体系,密度在1.50～2.20 g/cm^3范围内可调,水泥浆流变性好,API失水量小于50 mL;50℃温差下密度为1.50 g/cm^3低密度水泥石72 h抗压强度可至11.5 MPa,60℃温差下密度为2.20 g/cm^3水泥石72 h抗压强度可至15.3 MPa,70℃温差下密度为1.88 g/cm^3水泥石抗压强度达17.7 MPa,且水泥石弹性模量均小于7 GPa,抗折强度大于3.5 MPa;水泥环密封完整性评价显示,水泥环可满足90 MPa压力30轮次加卸载密封要求。该大温差弹韧性水泥浆体系在西北油田分公司顺北4井φ193.7 mm+φ206.4 mm尾管回接固井中成功应用,一次封固段长5693 m,上下温差约105℃,固井质量优质,为其他超长封固段气井固井提供成功范例。

“栖居生境”的弹韧性演进营造--转向本体论的灾难人类学研究

灾难具有"自然-社会"双重复合属性,这要求人类学的灾难研究必须突破传统社会科学中"文化-自然"的对立二分框架和"人类中心主义"来展开问题的探询。针对当前灾难人类学研究中的总体困境和具体分歧,应该围绕"栖居生境"的弹韧性演进营造这一灾难研究的关键问题,来讨论转向本体论的灾难人类学如何依托于地志学的方法路径获得整体融贯性的视域拓展和实用主义取向的学术关怀。

抗高温弹韧性水泥浆体系优化研究

在顺北区块和塔中北坡勘探开发过程中,面临着传统水泥石硬脆性明显,在压裂施工中易出现环空微间隙,破坏水泥环完整性的问题。通过理论分析及实验研究,研发了水泥石弹韧性改性新方法,由传统技术的材料高性能发展为结构高性能,通过亲水改性的聚氟胶粉改善水泥石的弹性,有机、无机纤维协同作用增加水泥石的韧性,纳米二氧化硅改善水泥石微观结构增加强度,研发了抗高温弹韧剂,其耐温大于150℃,能降低水泥石弹性模量达37.13%,同时保持水泥石具有较高强度,并且具有较好的经济性。以高温弹韧剂为关键,通过评价配套的高温固井外加剂,开发出一套性能良好的高温弹韧性水泥浆体系,体系流变性良好、稠化时间合理、API失水量为45 mL,水泥石弹性模量为6.089 GPa、抗压强度大于30 MPa,满足固井施工要求,为高温高强高韧性水泥浆体系的推广应用奠定了基础。

赈灾抢险中的社会弹韧性机制——汶川5.12大地震中阿尔村应急赈灾行动的人类学考察

汶川5. 12大地震中羌族阿尔村社区应急赈灾行动的人类学考察表明,当地拥有较完善的基层行政组织体系,以及基于亲缘系统而形塑的社会互助机制,再加上充分运用了"释比文化传承地"这样的社会文化资本,阿尔村在面对汶川5. 12地震灾难时激发出了强大的弹韧性,这一个案及其呈现出来的各种行动主体组织协调一致联合赈灾救援的情景,生动地凸显了当代中国社会于灾难阈限阶段紧急联动的能力和效率,这也造就了阿尔村在大地震中"遇祸不罹难、经灾能避险"的幸运。所以,在社会人文特征和政治经济条件不同的基层社区去更为精准化地营造其社会弹韧性机制,对于有效提升中国社会的减灾防灾能力而言极为关键。

员工心理弹韧性对组织创新的影响机制研究——一个有中介的调节效应检验

基于自我决定和资源保存理论,构建“员工心理——员工行为——组织绩效”的研究框架,着重探讨员工心理弹韧性对组织创新的影响机制。对国内440份在职员工调查问卷的实证研究表明:心理弹韧性能够正向预测组织创新;组织认同在心理弹韧性与组织创新之间发挥部分中介作用;组织创新气氛正向调节心理弹韧性对组织认同及组织创新之间的关系;组织认同部分中介了组织创新气氛对心理弹韧性与组织创新之间关系的调节作用。

栖居生境的地势感知与弹韧性营造——凉山甘洛彝族地区的地志学考察

栖居生境弹韧性的演进营造是民族地区构建生态文明、维护生态安全、推动绿色发展的一项关键工作。在凉山彝族地区仍然被传承发展的这些地方性防灾减灾经验构成了当代彝族社会弹韧性营造的核心在地资源,其所包含的种种地志学经验智慧值得被系统地发掘与整理。其中,“木尔木色”呈现的世界观中的交互性栖居伦理与“尔比”中的防灾经验智慧为彝族人的应灾行动格局奠定了智识观念基础;“此伟”和“俄沙”则为整个社会构建了强有力的自组织机制,使得人们可以基于社会团结的情感和义务凝聚在一起,共同面对生活世界中出现的种种危机,在遭遇灾难时合理地分配资源,有效地开展自救与互救;在灾后人们也可在家支组织的支持下相互协助,重建家园。因此,将民族地区这种地方性的防灾经验智识与现代科学化的防灾减灾观念技术和社会治理方式相结合,是当代中国在民族地区构建长效精准防灾减灾机制的关键性步骤。

中国人类学灾难研究的学理追求与现实担当——生活世界的可持续性与弹韧性机制的在地化营造

从人类脆弱性的辨析到社会弹韧性的营造,当代人类学的灾难研究正经历一个问题意识和研究视野的转型。通过论证如何在营造社会弹韧性的过程中,以在地化策略创建一套灾难应对的瞄准机制、内嵌机制和协力机制,从而于一个可持续的生活世界中化解灾难,本文指出只有积极参与到社会弹韧性机制的营造与可持续生活世界的建设之中,中国人类学的灾难研究才能在明确学理追求的问题意识同时,获得其现实担当的责任抱负。

灾难管理中的两面神雅努斯--仍有脆弱性，但已具弹韧性

基于对斯里兰卡一个海啸侵袭后的村庄的民族志考察,本文探讨了灾难管理的两面神特质——"仍有脆弱性,但已具弹韧性"。在海啸灾后重建中,各种人道主义机构与项目基于社区灾难管理理念,强调培养村庄的弹韧性,而其所采用的方法、视野与措施却是极其模糊多样的,于是在具体实践中,不仅充满着围绕弹韧性和脆弱性的争论,而且各个重建参与者对这对概念及其关系也有不同的理解与体现。在这样一出"社会戏剧"中,为吸引进一步的援助,村民们努力在两面神的"脆弱性"与"弹韧性"之中寻精巧的平衡将弹韧性的程度展演得恰如其分,以给脆弱性留以足够余地。最后,本文强调,对灾难管理中弹韧性和脆弱性的人类学讨论,须将之放在地方的历史性中去理解其多重面向,同时揭示其中包含的冲突表达与政治意涵。

弹韧性混凝土配合比研究

为确定满足路用性能要求的弹韧性混凝土配合比,通过室内大量试验,探讨了废旧轮胎胶粉掺量的变化对改良混凝土轴心轴心抗压强度、抗折强度、弹性模量以及强度恢复指数的影响。研究结果表明在合理利用废旧轮胎胶粉改善混凝土性能且保证混凝土路用性能的同时,考虑工程造价因素,废旧轮胎胶粉最佳掺入量为砂干重的5%。根据最佳的废旧轮胎胶粉最佳掺入量确定弹韧性混凝土最终经验公式。弹韧性混凝土配合比经验公式的确立为弹韧性混凝土基层路面设计和施工提供了一定的理论基础。

弹韧性膨胀固井水泥浆体系研究

为开发具有较好弹韧性和膨胀性能的水泥浆用于复杂井固井,研究了用于水泥浆体系设计的增强剂、缓凝剂等添加剂材料,构建了弹韧性膨胀水泥浆体系,并对水泥浆体系性能进行评价。实验结果表明,开发的弹韧性膨胀水泥浆体系在60℃和80℃条件下流变性好,失水量低,稠化时间可调,浆体稳定,具有较好的膨胀能力。此外,弹韧性膨胀水泥浆体系的力学性能优异,弹韧性高,抵抗外部载荷破坏能力强。

基于增韧剂与弹韧性固化剂复合改性冷拌环氧沥青的研究

为了解决现有热拌环氧沥青、温拌环氧沥青施工过程中产生沥青烟污染环境的问题,开发环保型冷拌环氧树脂沥青材料。在单独添加增韧剂体系改性的基础上,将增韧剂与弹韧性固化剂复合改性冷拌环氧树脂,用于改善环氧树脂的柔韧性。通过拉伸试验、黏温曲线试验和混凝土马歇尔试验对冷拌环氧沥青的性能进行评价,结果表明:其具有良好的水稳定性、高温稳定性、低温抗裂性以及抗疲劳性能,是一种低碳环保、性能优异的钢桥面铺装材料。

增强弹体强韧性配合热处理工艺方法研究

针对薄弹头穿甲爆破弹弹体穿甲时破碎问题,通过分析82B钢CCT曲线和弹体化学成分,找到了正火+高温回火工艺的不足,采用淬火+高温回火的工艺方法,解决了第二类回火脆性,保证了弹体强度,提高了弹体冲击韧性,增强了弹体强韧性配合,使薄弹头弹体满足了穿甲性能要求。

树脂水泥浆在修井封堵中的研究与应用

油气井井筒完整性遭到破坏,常以修井封堵方式进行井筒治理。这要求水泥浆能抵抗井下载荷作用破坏,提高层间封固能力,防止地层流体层间窜流、井口带压现象。针对常规修井封堵技术缺点,利用树脂对常规水泥浆进行改性,以满足水泥浆高强度、低杨氏模量、强胶结能力的要求。优选出一种四官能团缩水甘油胺类环氧树脂,粘度高,与水泥浆不相容,通过稀释剂改性,解决了环氧树脂与水泥浆相容困难及现场清洗工艺复杂的难题。室内将酸酐固化剂与胺类固化剂复配组合应用,确定了组合的最佳比例以及树脂与固化剂的比例,稠化时间可调,解决了环氧树脂高温条件下稠化时间难以控制的难题。探究了该树脂体系对固井水泥浆性能的影响规律,继而获得一种“耐温高强”树脂水泥浆。室内评价测试结果表明:该树脂水泥浆树脂混合液掺量为30%,耐温可达130℃,有效改善固化后水泥石力学性能,水泥石5 d抗压强度73.2 MPa, 48 h胶结强度高达15.6 MPa, 7 d杨氏模量低达4.3GPa,满足深井修井封堵作业技术要求。该环氧树脂水泥浆在现场成功试验,施工工艺简单、作业成功率高、封堵效果显著,对深井高温修井封堵作业具有明显的优势。

SMA沥青混合料指标控制与工程性能研究

SMA沥青混合料体积指标中填充的细集料、矿粉和沥青的最佳配合比以往采用经验法,导致设计差异较大。结合6条高速公路SMA-13沥青路面的跟踪调研,通过对施工生产配合比进行分析,将矿粉与沥青体积进行关联,确定矿粉最佳掺量;纤维最佳掺量与沥青掺量进行关联,以沥青掺量体积与纤维掺量体积比值为18来确定不同油石比的纤维掺量;粗集料不同密度与沥青密度进行体积关联,以粗集料体积相对密度与沥青相对密度比值为2.02确定沥青油石比。从SMA路面能量角度提出粉胶比施工指标,控制粉胶比为1.80~1.91,60℃环境温度下以弹韧性控制粉胶比为1.85~1.90,20℃环境温度下以弹韧性控制粉胶比为1.81~1.85;控制胶浆填充率为14.2%~15.5%,60℃环境温度下以弹韧性控制胶浆填充率为14.2%~14.7%,20℃环境温度下以弹韧性控制胶浆填充率为15.0%~15.5%。

一种固井合成水泥石的研制与室内评价

对一种基于环氧树脂的合成水泥石技术进行了研究,通过研制不同密度的浆体,考察了浆体在不同温度下的可泵性、力学性能、抗污染性能、胶结强度以及清洗问题。研究结果表明,采用减轻剂(如玻璃微珠)或加重剂(如炭黑、micro Max),并配套防沉降剂,可得到密度范围为0.8~1.80 g/cm3的合成水泥石;采用不同活性芳香胺类固化剂、固化促进剂及其组合,可实现合成水泥浆在45~125℃范围内的泵送要求;合成水泥石力学性能远好于基于橡胶粉改性的弹韧性水泥石;合成水泥浆抗油基钻井液污染可达30%。另外,合成水泥浆还能明显提高油井水泥的胶结强度;使用20%的乙醇水溶液,可较容易地清洗残留在器皿上的合成水泥浆。该合成水泥石是一种非常理想的油井封隔材料。

高温高压气井复合型水泥浆体系研究与应用

针对超深高温高压气井固井难点,通过优选DC200型胶乳增强水泥浆防气窜性能,降低水泥石渗透率;优选改性弹性粒子、有机聚合物纤维和无机矿物纤维为复合增韧材料,有效增强水泥石弹韧性,研制出了高温防气窜性能和弹韧性能优良的复合型水泥浆体系。评价显示:体系耐温达160℃以上,SPN值<1,静胶凝强度过渡时间仅为12 min,防气窜效果好;与常规水泥石相比,渗透率可降低80%左右,弹性模量可降低60%左右,抗折强度可增加84%左右,水泥石抗冲击载荷可增加86.69%左右,显示出优异的力学性能;该体系在塔中顺南401井和顺南4-1井成功应用,整体固井质量良好。说明该体系可满足超深高温、高压气井固井技术要求,应用前景良好。

顺北一区超深井窄间隙小尾管固井技术研究

顺北一区超深井窄间隙小尾管固井面临水泥环薄弱、注替泵压高、顶替效率低、井下温度高和高压盐水层发育等一系列技术难题,固井质量难以保证。为解决该问题,在总结前期固井施工经验的基础上,完善了井眼准备技术,优化了抗高温防气窜弹韧性水泥浆体系,开展了水泥石密封完整性研究,进行了固井流变学设计及压稳防气窜工艺优化,形成了顺北一区超深井窄间隙小尾管固井技术。该固井技术在现场应用3井次,固井质量良好,后期施工未发生水侵,保证了窄间隙段的长效密封性。顺北一区超深井窄间隙小尾管固井技术,不但解决了该区块的固井难题,还保障了该区块的安全、高效开发。