程小伟
,
梅开元
,
杨永胜
,
黄良
,
龙丹
,
李早元
,
郭小阳
硅酸盐通报
目前,固井基本上是选用G级油井水泥,但随着油气田开采难度和井下情况的复杂化程度增加,固井难度不断加大,常规的油井水泥已不能完全满足工程需要,而具有特殊优异性能的特种水泥在固井工程中的应用研究将成为重点,并具有广阔的应用前景.因而为了探索硫铝酸盐水泥用作固井水泥石的可能性,本文选用矿渣A和矿渣C做为硫铝酸盐水泥的外掺料,针对硫铝酸盐水泥石后期强度倒缩的问题,对硫铝酸盐水泥进行改性.主要研究了矿渣的加量对硫铝酸盐水泥力学性能的影响.宏观上通过考察不同外掺料加量对硫铝酸盐水泥石抗压强度的影响,并通过X射线衍射,对矿渣改性硫铝酸盐水泥组分进行分析;采用岩心孔隙联测仪分析水泥浆水化后孔结构.微观上用扫描电镜对改性前后水泥石的微观形貌对比分析,从而得出宏观上抗压强度提高的原因.
关键词:
固井
,
硫铝酸盐水泥
,
矿渣改性
,
力学性能
龙丹
,
程小伟
,
时宇
,
黄良
,
刘开强
,
李早元
,
郭小阳
硅酸盐通报
为降低固井水泥石脆性,保持固井水泥环的完整性,解决油气井开采安全隐患.本文将微细橡胶粉添加到水泥基复合材料中.通过抗压强度和抗折强度变化规律,考察橡胶粉的最优掺量;通过三轴力学测试、渗透性实验,考察橡胶粉对水泥石复合材料变形能力的影响和抗渗性能影响;通过比表面积、粒度分布和微观形貌,表征橡胶粉特性,并对水泥石进行微观形貌分析,探讨其增韧降脆机理.结果发现,最优掺量为0.5％,在此掺量时水泥石弹性模量降低34.3％,孔隙度变小,抗渗性能提高,既能增强水泥石的塑性和弹性变形能力又使水泥石结构更为致密;橡胶粉比表面积0.4187 m2/g,平均粒度64.4865μm,与水泥石基体接触面积大;微细橡胶粉与水泥石基体粘结紧密,能吸收大量能量、填充水泥石孔隙,有效降低水泥石脆性.
关键词:
微细橡胶粉
,
水泥石
,
固井
,
复合材料
,
力学性能
艾正青
,
李早元
,
李宁
,
林銮
,
袁中涛
,
郭小阳
,
程小伟
硅酸盐通报
以漂珠为减轻材料的低密度水泥浆体系在低压易漏地层的固井工程中得到了广泛的应用。为全面探索漂珠低密度水泥石的力学性能，本文对低密度水泥石在不同温度下的抗压强度、抗拉强度进行测试，模拟井下环境对水泥石进行应力-应变测试，并对其微观形貌和孔径分布进行分析。结果表明：漂珠与水泥具有良好的相容性；漂珠具有抗压强度和刚性不阻裂等性质，致使漂珠低密度水泥石具有较高的抗压强度和较低的抗拉强度；高温养护水泥石的孔径分布较低温养护增大，高温水泥石致密性较低。
关键词:
低密度水泥石
,
力学性能
,
抗拉强度
,
微观形貌
,
孔径分布
游潘丽
,
姚亚东
,
尹光福
,
杨振华
,
程小伟
,
李协吉
涂料工业
doi:10.3969/j.issn.0253-4312.2006.04.007
通过对防火涂料贮存后耐水性差、贮存返粗、增稠原因的研究,发现涂料基料和阻燃剂是产生涂料贮存稳定性差的主要原因.采用乳液共混改性基料和微波辐射技术改性膨胀阻燃剂,显著提高了防火涂料的贮存稳定性,耐水性能由12 h提高到32 h,阻燃时间由23 min提高到58 min.
关键词:
膨胀防火涂料
,
贮存稳定性
,
耐水性
,
乳液共混改性
,
微波辐射
游潘丽
,
姚亚东
,
尹光福
,
程小伟
,
李协吉
材料导报
讨论了纳米SiO2、丹巴白云母、乳液对外墙乳胶漆失光率的影响.乳胶漆中加入0.1%纳米SiO2,A失光率由39%降为13%,B失光率由13%降为2%,最大降幅达85%;加入丹巴白云母5%,乳胶漆A失光率由39%降为23%,B失光率由13%降为8%,最大降幅为40%左右;乳液的性能不同,乳胶漆的失光率就不同.研究表明,纳米SiO2对降低乳胶漆失光率具有重要作用.
关键词:
纳米SiO2
,
失光率
,
乳胶漆
,
乳液
,
白云母
程小伟
,
姚亚东
,
尹光福
,
郭向利
功能材料
硅酸盐隧道防火涂料有很多的优异性能.但是这种隧道防火涂料的低粘结强度和较差的耐水性能限制了改防火涂料的应用.本文介绍了在普通隧道防火涂料掺入可再分散乳胶粉,使其与水泥组成理想的粘结体系.实验证明,可再分散乳胶粉加入量为2%(质量分数)时,可使隧道防火涂料的粘结强度、耐水性、冷热循环和耐火极限进一步得到提高.同时,由于隧道防火涂料是单一体系,使用方便,并可大大较少运输、贮存、包装费用.结果显示,根据GA98-1995和GB/T7798-88测试,隧道防火涂料涂层为10mm时,耐火极限＞2h.
关键词:
隧道防火涂料
,
聚合物改性
,
可再分散乳胶粉
李早元
,
伍鹏
,
程小伟
,
王岩
,
郭小阳
硅酸盐通报
铝酸盐水泥在混凝土工程中具备良好的耐高温性能,但因其在低温下具有温度敏感性,限制了其在固井工程中的应用.实验以铝酸盐水泥为主材进行矿物熟料优选复配,运用矿渣对铝酸盐水泥进行改良,并采用XRD、SEM和热分析等试验手段对作用机理进行分析.试验结果表明:矿渣可有效地改善铝酸盐水泥强度发展存在温度敏感区间的缺点,且能提高水泥石高温后的抗压强度以及长期耐温性能.低温下生成的水化钙铝黄长石(C2ASH8)可有效提高铝酸盐水泥石的强度发展,高温生成的C3AS2 H2和C3ASH4结晶度高,AlO(OH)填充在晶体的空隙当中,使得水泥水化产物结构紧密,水泥石力学性能长期稳定、耐温性能良好.
关键词:
稠油热采井
,
铝酸盐水泥
,
矿渣
,
耐高温性能
常培敏
,
刘健
,
李早元
,
程小伟
,
郭小阳
硅酸盐通报
油井水泥石是在地层岩石中工作,必然要受地层围压的作用,其力学性能的表现可以通过三轴应力实验来考察.为准确描述水泥石在三轴作用下的特殊力学行为,本文提出了一种数学分析模型,该模型基于Weibull统计理论,从弹塑性损伤失效的角度出发,利用Mohr-Coulomb准则建立起细观与宏观的桥梁,得到了油井水泥石在三轴应力作用下的统计本构关系.以此本构方程来拟合水泥石在单轴、三轴应力作用下的应力-应变曲线,与实验结果匹配良好.
关键词:
油井水泥石
,
三轴
,
力学
,
本构方程
程小伟
,
王岩
,
李早元
,
童杰
,
刘萌
,
郭小阳
硅酸盐通报
针对硅酸盐水泥石经热力采油后耐高温性能急剧衰退的问题.采用具备更好耐高温特性的磷铝酸盐水泥,但是磷铝酸盐水泥高温后的抗压强度仍存在一定的衰退的问题,实验通过在磷铝酸盐水泥中掺入矿渣改善磷铝酸盐水泥石耐高温特性并采用XRD及SEM测试手段分析机理.结果表明:加入矿渣不仅有利于水泥石低温强度的发展,而且能够明显改善磷铝酸盐水泥石的耐高温特性;矿渣加入后C2ASH8的形成有利于水泥石低温下的强度发展,C3AS2 H2的形成有利于水泥石高温后的强度发展,同时,为提高水泥石的耐高温特性应尽量避免高温后C3 ASH4的生成.加入矿渣后的水泥石经高温养护后晶体结构发育良好,排列致密,从而使得水泥石具有良好的抗高温性能,进而有利于改善水泥环的完整性.
关键词:
热采
,
磷铝酸盐水泥
,
矿渣
,
耐高温
,
机理分析
程小伟
,
王升正
,
时宇
,
杨永胜
,
李早元
,
郭小阳
硅酸盐通报
为了改善油井水泥石力学性能及孔隙结构,研究了稻壳灰对油井水泥浆及水泥石性能的影响.通过测试掺有稻壳灰的水泥浆和空白样的水泥浆体的性能,以及不同掺量下水泥石的力学性能及渗透率和孔隙度,研究其对油井水泥性能的影响;利用XRD和TG测试,对稻壳灰水泥石和空白样进行物性分析,同时通过SEM对水泥石的微观形貌进行对比分析,初步探索稻壳灰对油井水泥石性能的作用机理.实验结果表明:稻壳灰对油井水泥浆的基本性能影响甚微;但其对水泥石的力学性能影响较大,与空白样对比,稻壳灰掺量为15％时,水泥石24h抗压强度提高56％,抗拉强度提高46％,孔隙度降低42％;同时,研究表明稻壳灰中含有的高活性非晶SiO2通过与水化产生的Ca(OH)2反应生成硅酸钙凝胶,能提高水泥石中的胶凝相,降低水泥石的空隙,达到提高水泥石力学性能的目的.
关键词:
稻壳灰
,
油井水泥
,
力学性能
,
作用机理
