基于Andreasen方程的屏蔽暂堵新方法

针对砂岩孔隙及矿研体在一定尺寸范围内具有分形性质,理论上以Andreasen方程为依据,借鉴传统屏蔽暂堵剂的优选理论,建立了一套保护油气层屏蔽暂堵新方法。该油气层屏蔽暂堵新方法强调了对固相填充粒子与软化粒子的复配优化,并且具有操作简单、实用性强的优点。利用该油气层屏蔽暂堵新方法对海拉尔区块的天然岩心进行室内实验。与传统方法相比,滤失量明显降低,渗透率恢复值有了很大程度的提高,验证了该种方法的合理性。

A new method of temporary plugging based on andreasen equation

Based on the fractal nature of pore size in sandstone and grindingbody within a certain range and the Andreasen equation in theory, using the optimization theory of traditional tem- porary plugging agent for reference, we established a new temporary plugging method for reservoir protection. This new method emphasizes on the formulation and optimization of solid filling particles and softening particles. It is good in easy operation and strong applicability. Indoor experiments with the natural core from Hailaer area were conducted using this new method. Compared with traditional methods, the filtration reduced significantly and the permeability recovery was improved greatly, which verified the rationality of this new method.

利用DOE和紧密堆积理论优化UHPC设计

使用DOE设计理论,根据所选原材料的性能和产品工艺要求先设定基础参数和优化目标,再基于颗粒紧密堆积理论(MAA)得到标准预混料的配合比;然后利用全因子试验筛选重要因子并确定极值范围后进行响应面模型分析;最后输出得到符合使用要求的超高性能混凝土(UHPC)配合比。验证试验结果表明:优化配合比后,所配制的UHPC流动度和密实度预测值均在误差范围内,结果较可靠。

基于正交试验的钢渣微粉UHPC配合比优化设计

为研究钢渣微粉替代石英粉制备生态型超高性能混凝土(ultra high performance concrete,UHPC)的配合比,在改进的Andreasen-Andersen(modified Andreasen-Andersen,MAA)模型的基础上,采用正交试验法对钢渣微粉UHPC配合比进行优化,开展其抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度、弹性模量等力学性能测试,以研究硅灰、钢渣微粉、河砂和钢纤维4个因素掺量对钢渣微粉UHPC各项性能指标的影响,进而分析各力学性能指标下配合比优方案,确定最佳配合比。试验结果表明:钢纤维体积掺量对钢渣微粉UHPC各项力学性能影响最为显著,河砂、钢渣微粉掺量影响程度较大,硅灰掺量影响程度较小。经优化后钢渣微粉UHPC的最佳配合比为:硅灰掺量为418 kg/m^(3),钢渣微粉掺量为126 kg/m^(3),河砂掺量为836 kg/m^(3),钢纤维体积掺量为1.5%,制备出的超高性能混凝土坍落度为200 mm,扩展度为320 mm,28 d立方体抗压强度达到152.0 MPa,具有良好的工作性能和力学性能,满足工程设计要求。

磁异常解释中的剩余磁化问题

磁铁矿矿石与强磁性火山岩磁性有明显的差别,前者以感应磁化为主,后者以剩余磁化为主。推荐一种利用地磁场变化磁场确定磁异常源磁性特征的方法,评论了几种涉及由剩余磁化引起的磁异常的解释方法。

颗粒组成对刚玉质弥散型透气砖性能的影响

为改善刚玉质弥散型透气砖的透气性能,以粒度为1~0.15、≤0.15 mm的板状刚玉颗粒为骨料,以≤0.044 mm的板状刚玉细粉、d_(50)=3μm的α-Al_(2)O_(3)微粉为基质,外加R1减水剂,以Secar 71水泥为结合剂,浇注成型后经1600℃保温4 h热处理,制备了弥散型透气砖。基于Andreasen分布方程,通过改变分布指数q值,研究了颗粒组成对材料性能和显微结构的影响。结果表明:1 q值从0.21增至0.33的过程中,烧后试样的显气孔率减小,体积密度、常温抗折强度、常温耐压强度和高温抗折强度增大,透气度均≤0.6 Nm^(3)·h^(-1);2当q值从0.33增至0.53时,烧后试样的显气孔率增大,体积密度、常温抗折强度、常温耐压强度和高温抗折强度减小,透气度增大;3当q值为0.49时,烧后试样的综合性能较优,其显气孔率、常温耐压强度、常温抗折强度、高温抗折强度、透气度分别为25.6%、67.1 MPa、20.9 MPa、9.4 MPa、2.8 Nm^(3)·h^(-1)。

基于MAA模型的UHPC基体配合比设计和特性分析

以水泥、粉煤灰和硅灰为原材料,利用修正的Andreasen-Andersen(MAA)模型指导超高性能混凝土(UHPC)配合比设计,研究了配合比、水胶比和养护方式对UHPC工作性能、抗压强度、表观密度和水化产物特性的影响,以残差平方和(RSS)作为堆积密实度指标,分析了UHPC抗压强度和水化产物特性.结果表明:硅灰对提升UHPC的堆积密实度有利;当UHPC的残差平方和达到最小值570.64时,标准养护28 d和蒸气养护3 d条件下的UHPC抗压强度分别可达到最大值140.4、153.9 MPa,说明基于MAA模型设计的UHPC配合比合理;通过研究UHPC水化产物特性,发现UHPC中水泥水化反应不完全,高水胶比和高水泥掺量可促进水化反应,粉煤灰与硅灰在碱性环境中反应会消耗氢氧化钙,形成水化硅酸钙(C-S-H)凝胶,降低了体系的钙硅摩尔比,改善了UHPC的显微结构,提升了UHPC的致密性与强度.

基于颗粒最紧密堆积理论的超高性能混凝土配合比设计

针对修正的Andreasen-Andersen(MAA)颗粒堆积模型设计超高性能混凝土(UHPC)时会存在两个弊端,(即未验证湿堆积状况下的可靠性、未考虑钢纤维掺入对颗粒堆积体系的扰乱),采用二次饱和D-最优化模型和钢纤维等效颗粒直径模型对其进行优化与完善,并利用UHPC材料性能对提出的新思路进行反向验证。结果表明:基于建立的湿堆积密实度二次饱和D-优化设计模型有效验证了MAA模型在湿堆积状态下的适用性和可靠性;同时,通过评价钢纤维和等效替代颗粒对湿堆积密实度的影响,确定了长13 mm、直径0.2 mm的钢纤维的等效颗粒直径为5.65 mm;将钢纤维以球形颗粒的形式纳入MAA模型中,可以制备出基体密实、抗压强度较高的UHPC材料。