内部结晶与抗裂双重作用的混凝土自防水研究

由于热带海洋环境有高温、高湿、高盐、高紫外线等特点,导致此环境下的传统防水卷材易老化开裂,不利于工程使用,因此亟需找到一种适用于热带海洋环境下的防水方法 .为此,本文提出了一种内掺水泥基渗透结晶型防水材料(Cementitions Capillary/Crystalline Waterproofing Materials,CCCW)和无机纳米抗裂减渗剂的方法,通过对不同种类的CCCW和无机纳米抗裂减渗剂混凝土进行抗压和抗渗试验并进行SEM微观分析.结果表明:内掺CCCW2和抗裂剂1混凝土性能提升最为显著,抗压强度达到了52.19 MPa,抗渗强度达到了1.4 MPa,对比基准组分别提升了22.92%和133.33%. CCCW2主要生成针状结晶,更有利于堵塞裂缝及孔隙;抗裂剂1改善孔隙的效果最好,10 nm下几乎看不到孔隙.

适用于低渗透气藏的新型乳液防水锁剂研究

为了有效减轻低渗透气藏开发过程中出现的水锁损害现象,以十二烷基硫酸钠K12、异丁烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸(AA)和丙烯酸丁酯(BA)为主要原料,制备了一种适用于低渗透气藏的新型乳液防水锁剂FRT-2,并对其综合性能进行了评价。结果表明,新型乳液防水锁剂FRT-2能够大幅降低水溶液的表面张力值,具有良好的表面活性;FRT-2能有效改善目标低渗透气藏储层段天然岩芯表面的润湿性,使其由亲水性转变为中性润湿;FRT-2对储层段岩屑和岩芯的抑制性能较好;FRT-2还具有优良的防水锁性能,使用质量分数为1%以上的FRT-2溶液驱替岩芯时,岩芯的水锁伤害率可降低至20%以下,水锁伤害程度为弱。研究结果表明,新型乳液防水锁剂FRT-2的综合性能较好,能够应用于低渗透气藏的开发。

一种适用于低渗储层的钻井液体系

为了降低钻井液在低渗储层开发过程中带来伤害,针对目标储层孔喉和渗透率进行分析,并优化钻井液性能以期满足钻井、储层保护要求。本文对抑制剂、封堵剂以及防水锁剂进行优选,形成一套适合于低渗油气藏开发的高性能水基钻井液。该钻井液具有良好的流变性能和封堵性能,防水锁剂使钻井液滤液的表面张力和油液界面张力显著降低,降低了钻井液对低渗储层造成水锁伤害。低渗岩心污染后,其渗透率恢复值均大于90%,说明该钻井液具有较好的储层保护效果。

低渗储层新型防水锁剂的研制和性能评价

为了降低外来流体对低渗储层的水锁伤害,本文以高级脂肪酸和二乙醇胺为原料制备了无氟表面活性剂,并与阳离子表面活性剂(起到分散、稳定作用)和有机硅消泡剂复配形成一种新型无氟防水锁剂。实验研究表明,该防水锁剂能显著降低水溶液的表面张力,使表面张力低于15 mN/m,且具有良好的抗温、耐盐性能。接触角测试实验发现,该防水锁剂改变了砂岩岩心表面的润湿性,使亲水性能转变为亲油性能。岩心自吸实验和储层保护实验表明该防水锁剂使岩心的自吸水质量和吸水速度降低,且降低了岩石对流体的束缚能力,有效防止外来流体对低渗储层的水锁伤害。

低渗透薄互层油藏动态多级暂堵压裂技术优化

鄂尔多斯盆地陇东地区长6-长8储层属于低渗透薄互层油藏,具有厚度薄、物性差、非均质严重等特点。目前薄互层油藏暂堵压裂中存在暂堵剂加量计算方法和压裂设计参数不明确的问题,导致纵向薄层不能被全部压开、压裂缝高难控,压裂后增产及稳产效果受到一定影响。基于上述问题,通过实验评价了动态多级暂堵压裂时暂堵剂的最优组合,提出了包括射孔炮眼和近井带的暂堵剂加量计算方法,并利用数值模拟软件优化了射孔段长、排量及加砂量等参数,形成了陇东地区低渗透薄互层油藏动态多级暂堵压裂技术。现场试验表明暂堵剂有效封堵了射孔炮眼和近井带裂缝,通过对比压裂前后各向异性成果解释,得出纵向各层射孔段均产生了压裂裂缝,试验井的试油产量与邻井相比有大幅提升。该技术在薄互层砂岩油藏取得了显著的压裂改造效果,为目标区块薄互层油气藏高效压裂提供了技术支持。

水溶性渗透结晶材料对混凝土性能影响的研究

水溶性渗透结晶(DPS)材料是在传统水泥基渗透结晶(CCCW)材料基础上发展起来的新型混凝土表面修护材料。借助平板开裂试验、渗水高度试验和透水速率试验,研究了DPS材料对混凝土抗压强度、早期抗裂性能、裂后自愈合能力和抗渗性能的影响。结果表明:DPS材料能够抑制混凝土的泛碱现象,降低早期裂缝的发生风险,提高混凝土抗压强度,并显著提高抗渗性能和裂缝自愈合能力;DPS材料的裂缝修复效果与DPS材料用量、裂缝宽度、养护时间有关,在DPS材料用量为250~350 mL/m^(2)时,早期裂缝降低率可达88.2%~95.0%,喷涂后比较经济的养护时长为7~14 d。

海上低渗透油田钻井用高效防水锁剂的制备及性能评价

针对海上低渗透油田钻井过程中出现的水锁损害问题,以异丁烯酸甲酯、甲基丙烯酸和2-丙烯酸丁酯为主要原料,室内制备了一种适合海上低渗透油田钻井用的高效防水锁剂FR-101,并对其综合性能进行了评价。结果表明,防水锁剂FR-101的表面活性和润湿性能较好,当其质量浓度为1.2%时,溶液的表面张力降至23.8 mN•m^(-1),岩心薄片表面的润湿性由亲水性转变为中性润湿;防水锁剂FR-101的加入能够大幅度降低天然岩心的自吸水量,并能有效提高储层岩屑的滚动回收率,当其质量浓度为1.2%时,岩心5 h的自吸水量比在蒸馏水中降低了90%以上,储层岩屑的滚动回收率达到95%以上;防水锁剂FR-101还具有良好的储层保护性能,使用质量浓度为1.2%的防水锁剂FR-101溶液驱替后,岩心的渗透率恢复值可达90%以上。

复配新型防渗材料对混凝土性能影响试验研究

为了有效解决工程结构的渗漏问题,提高混凝土结构的耐久性和安全性,通过对采用复配新型无机纳米型防水剂(IP防水剂)和水性渗透型防水剂(WPI防水剂)的混凝土进行强度、抗碳化、抗盐冻、抗水渗透、早期抗裂和抗氯离子渗透试验研究,并对外涂WPI防水剂进行了实际吸水率模拟试验。试验结果表明:复配新型防水剂对混凝土抗压强度和抗折强度影响不大;混凝土碳化深度、盐冻单位面积剥落量、渗水高度、早期裂缝、氯离子迁移系数和电通量分别降低33%、42%、98%、78%、43%和30%;外涂WPI防水剂混凝土的吸水率降低62.9%,这表明复配新型防水剂能够共同作用而不排斥,解决了单个防水剂使用降低混凝土力学性能的问题,有效地提高了混凝土抗渗性和防腐蚀性。

不同类型有机硅防水剂的性能对比研究

研究了几种国内外常用的有机硅防水剂产品的性能及应用效果,考察了不同稀释比例对有机硅防水剂吸水率比、渗透性以及基材表面疏水效果、变色情况等的影响。结果表明,有机硅防水剂具有较好的防水效果及表面疏水效应,在合适的稀释比例下处理基材,不会导致基材表面变色;总体而言,硅烷/硅氧烷类有机硅防水剂的防水效果与疏水效果均好于烷基硅酸盐类有机硅防水剂。

渗透结晶型防水剂活性母料配方优化研究

为了配置一种新型的渗透结晶型防水剂,对防水剂的活性母料进行配方优化试验。采用四因素三水平的正交试验方法对水泥基渗透结晶型防水剂的活性母料进行抗渗试验,研究了氧化钙、甲基硅酸钠、聚合硫酸铁、葡萄糖酸钠的掺量对水泥基渗透结晶型防水剂抗渗性能的影响。结果表明4种活性物质氧化钙、甲基硅酸钠、聚合硫酸铁、葡萄糖酸钠均能提高抗渗性能,对试件抗渗性能的影响由大到小依次为葡萄糖酸钠、甲基硅酸钠、氧化钙和聚合硫酸铁。渗透结晶型防水剂的最佳配方为氧化钙26.8g、甲基硅酸钠35.6g、聚合硫酸铁7.3g、葡萄糖酸钠10g,其抗渗压力值较基准组提高了400%。为渗透结晶型防水剂的研究提供参考。

MgO膨胀剂在地下室结构自防水工程的应用研究

为提高地下室混凝土结构防水效果和延长使用年限,提出采用结构自防水的建议。依托湖北黄冈某地下工程,采用MgO膨胀剂配制混凝土并以水泥基渗透结晶防水涂料作为外防水层的结构自防水做法。结果表明:混凝土内部应变为正值,处于微膨胀状态,MgO膨胀剂可以有效控制混凝土的开裂风险,达到良好的抗裂效果;水泥基渗透结晶型防水涂料能与混凝土中的Ca2+络合物发生反应生成难溶的沉淀产物,堵塞体系中的裂缝和孔隙,提高混凝土的防水抗渗性能;采用该结构自防水做法还可缩短工期。

水泥基渗透结晶型防水剂对不同水灰比混凝土的影响研究

研究了水泥基渗透结晶型防水剂对水灰比为0.60、0.50、0.38的3种混凝土力学性能、孔隙结构以及耐久性的影响。结果表明:渗透结晶型防水剂可以增大不同水灰比混凝土的抗压强度和抗折强度;可以改善不同水灰比混凝土的孔径分布,降低有害孔的占比,提升无害孔的占比;加入渗透结晶型防水剂后,不同水灰比混凝土的电通量大幅下降,抗氯离子渗透能力得到提升。

RC-GUARDEX渗透结晶型防水材料应用性能试验研究

为有效解决工程结构渗漏问题、修复钢筋混凝土结构的微细裂缝,确保结构的正常使用,采用水性渗透结晶型防水材料RC-GUARDEX研究混凝土结构的防渗透性能,以不同的水灰比、养护龄期、材料用量为影响因素,分两部分进行试验,研究RC-GUARDEX对混凝土吸水、抗渗性能的作用。结果表明：混凝土表面涂刷RC-GUARDEX后,降低了C30混凝土的累计吸水量,降低幅度约为30%;有效地改善了混凝土的抗渗性能,提高了混凝土的密实性,同时具有良好的自修复能力,二次抗渗强度约为一次抗渗强度的71%～87%。对混凝土结构物的抗渗及工程修复具有十分重要应用价值。

含活性硅烷基新型水性有机硅水泥混凝土防水剂的研制

根据高分子反应接枝共聚原理,将甲苯二异氰酸酯(TDI)、1,6-己二异氰酸酯(HDI)、异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)分别与硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)反应,将各自得到的反应产物作为中间体引入到204水溶性有机硅油主链中,制备一系列具偶联功能水性有机硅水泥混凝土防水剂。系统研究了该类防水剂对水泥砂浆的力学强度、吸水率等性能的影响。结果表明,含活性硅烷偶联剂的水性有机硅作为水泥混凝土防水剂具有优良的应用性能。

鄂尔多斯盆地低渗透气藏新型防水锁剂的研制及性能评价

针对鄂尔多斯盆地致密气低渗透储层,研制出一种新型防水锁剂,该防水锁剂属于氟碳表面活性剂类型。通过测定新型防水锁剂与鄂尔多斯区块地层水配伍性、表面张力、岩心自吸、接触角、渗透率恢复值等试验,对其性能进行室内评价。结果表明,防水锁处理剂与地层配伍性良好,可使表面张力达到超低,岩心自吸水质量最低,接触角可达到78.6°,渗透率恢复率可达到89.6%。该新型防水锁处理剂能有效预防水锁伤害的产生,对改善鄂尔多斯盆地低渗透气藏的开发具有指导意义。

长庆超低渗储层注水井用油溶性分流剂的性能与应用评价

由于受沉积韵律、储层物性、非均质性等影响,长庆油田每年吸水不均井占比超35%,严重影响生产井组动态。针对以上问题,以姬塬油田超低渗储层为研究对象,自主研发了一种适合近井地带剖面调整的油溶性分流剂WS-2,室内测试了其溶解性、耐温性、分散性、粒度、封堵效率和解堵性能,并进行了现场试验。研究表明,分流剂WS-2在酸溶液和水中均不溶而易溶于煤油,软化点在120℃左右,粒径30数100 um。WS-2分散性能好、遇携带液呈悬浮状,便于注入地层,对岩心的封堵效率在90%以上,可满足现场应用。针对尖峰状和指状吸水不均井使用油溶性分流剂WS-2,平均吸水厚度增加2.5 m,平均水驱动用程度提高8%,3个月后生产井组动态稳定,达到了注水井剖面调整的目的。油溶性分流剂WS-2在同类的油藏中具有推广使用的前景。图6表3参14。

新型水性渗透结晶防水剂的配方及应用性能研究

采用无机铝盐、硅酸盐以及聚羧酸盐等多种活性配料,制备了一种性能优良的新型水性渗透结晶防水剂。通过试验研究了该防水剂对混凝土抗渗性能、收缩性能及力学性能的影响,结果表明,涂刷该防水剂的混凝土试件在抗渗和力学性能方面有很大提高,收缩性能也有所改善。

无机水性渗透结晶型高效防护剂对混凝土耐久性能的影响研究

通过试验研究了无机水性渗透结晶型高效防护剂对混凝土耐久性的影响。结果表明:浸泡或涂刷高效防护剂后,混凝土的抗渗、抗碳化、抗氯离子渗透、抗冻和抗硫酸盐性能都得到了明显提高。

影响水溶性聚氨酯凝胶性能的因素

简述了水溶性聚氨酯浆材的堵漏机理 ,讨论了影响凝胶时间的因素 ,浆液浓度、温度、介质的pH值、加水量、乳液加量对凝胶时间的影响并不显著 .所选择的 2种缓凝剂HN - 1,HN - 2可在 5～ 30min内调节凝胶时间 .此外 。

《水性渗透型无机防水剂》行业标准介绍

分析了水性渗透型无机防水剂在国内的应用情况以及标准制定的必要性,阐述了新标准的内容和检测方法。