环氧树脂乳液改性油井水泥的性能研究

随着油气井勘探领域的不断扩展和深入,油井水泥脆性较大的弊端越来越明显,在复杂的压力和温度条件下,水泥石容易产生裂缝从而造成强度损失,甚至会进一步导致水泥环的完整性失效,对油气井的安全生产有着严重的危害.为克服油井水泥的脆性,聚合物乳液因其能有效改善水泥的韧性、保水性而得到广泛应用.针对深井、超深井高温高压固井需求,制备了水性环氧树脂乳液改性水泥,并对其流变性能、稠化性能、抗折抗压强度和弹性模量等应用性能进行了研究,同时利用X射线衍射(XRD)、固体核磁共振(NMR)和热失重(TG)等表征手段探究了环氧树脂乳液体系在水泥中的作用机理.结果表明,环氧树脂乳液的加入改善了水泥浆的静态滤失性能,对水泥浆的流变性能和稠化行为没有负面影响.改性水泥石的抗折强度显著提高,尤其是当环氧树脂乳液掺量为15%时,90℃养护7 d、14 d和28 d的水泥抗折强度分别提高了25%、111%和100%.同时,与空白试样相比,环氧树脂乳液掺量为5%、15%和20%的水泥弹性模量分别降低了39.4%、42.8%和58.1%.环氧树脂乳液不会改变水泥的水化产物,只会在水泥水化早期起到一定的延缓和阻碍作用;环氧树脂在水泥基体中发生固化交联反应,在水泥水化过程中水化产物之间形成了联结,从而提高了水泥石的抗折性能,降低了水泥石的弹性模量.

FeCl_(3)沉淀法在水溶液中去除药物抗生素的表现

药物抗生素(PA)残留物普遍存在于土壤和水环境中;因受去除效率及可产生致癌副产物的制约,目前的生物或光化学降解方法难以有效去除PA,且金属离子与PA的吸附/络合机制尚不清楚。本文用FeCl_(3)从水溶液中去除两种PA—盐酸左氧氟沙星(LH)和盐酸坦索罗辛(TH);发现pH=7.5~8.5时,铁以Fe-PA沉淀物(Fe-PAp)形式将PA从水溶液中分离;连续沉淀5次后,90.3%的LH和87.5%TH被去除;分析LH、TH和Fe-PAp的波峰特征,发现:1)LH和TH主要红外峰:3 433和3 329 cm^(-1)(羧酸OH和NH2)、1 676 cm^(-1)(-COO-)、1 467 cm^(-1)(脂肪族C-H)和1 022 cm^(-1)(-S=O),2)Fe-PAp中前述红外峰强度下降或完全消失。通过化学键分析表明:在Fe-PAp形成过程中,电子从PA内各种官能团转移到Fe3+的空d轨道,形成π-d电子键系统。FeCl_(3)应用广泛:1)作为一种高效且有应用前景的无机吸附剂,能够从水中去除PA,可实现大规模分离生活和工业废水中的有机污染物;2)Fe-PAp的形成表明金属-有机复合物可以在碱性土壤和水中长期稳定,解释了Fe-DOM复合物在环境中的长期稳定/固存机制。