3M中空玻璃微球在固井钻井中应用

混凝土中空心玻璃微珠的应用技术规程一、前言混凝土中空心玻璃微珠是一种新型轻质骨料，其主要成分为玻璃，在混凝土中的应用可以有效降低混凝土的密度，提高混凝土的抗渗透性和保温性能。

本文将介绍混凝土中空心玻璃微珠的应用技术规程。

二、材料1. 中空玻璃微珠中空玻璃微珠的主要成分为玻璃，其形状为微球形，直径在0.1-1.0mm之间。

中空玻璃微珠的密度为0.2-0.4g/cm³，具有轻质、绝热、隔音、耐高温等特点。

2. 混凝土混凝土的配合比与普通混凝土相同，但需要根据中空玻璃微珠的性质和数量进行适当的调整。

混凝土的强度等级应当按照设计要求进行确定。

三、施工方法1. 混凝土搅拌将中空玻璃微珠与混凝土中的骨料一起加入到混凝土搅拌机中进行搅拌。

搅拌时间应当根据混凝土的配合比和搅拌机的性能进行确定，一般不宜超过5分钟。

2. 浇筑在混凝土搅拌完成之后，将混凝土倒入模板中，进行均匀的振实。

在浇筑过程中，应当避免出现混凝土分层、筛孔、断裂等问题。

3. 养护混凝土浇筑完成后，应当及时进行养护。

在温度较高的环境下，应当进行遮阳保湿措施；在温度较低的环境下，应当进行保温措施。

四、质量控制1. 中空玻璃微珠的质量中空玻璃微珠的质量应当符合GB/T 11944-2002《中空玻璃微珠》标准的要求。

在使用之前，应当进行质量检测，检测项目包括外观、密度、强度等。

2. 混凝土的质量混凝土的质量应当符合《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB 50204）的要求。

在使用中空玻璃微珠的混凝土时，应当特别注意混凝土的抗压强度、抗渗透性、保温性能等方面的检测。

五、安全注意事项1. 中空玻璃微珠的存储中空玻璃微珠应当存放在干燥、通风、遮阳的地方，避免阳光直射和雨淋。

在存放过程中，应当避免碰撞和摩擦。

2. 混凝土浇筑时的安全措施在混凝土浇筑时，应当采取防护措施，避免混凝土溅到皮肤、眼睛等敏感部位。

在混凝土浇筑完成后，应当及时进行清理和消毒。

3M实心陶瓷微球和空心玻璃微球介绍及应用3M中空玻璃微球(空心微球)是一种中空密闭的正球形、粉沫状的超轻质填充材料。

视粒径、壁厚其真实密度在～cm3!之间，粒径在15～135um之间(内含多种规格）。

具有重量轻体积大、导热系数低、分散性、流动性、稳定性好的长处。

另外，还具有绝缘、自润滑、隔音隔热、不吸水、耐侵蚀、防辐射、无毒等优良性能。

本产品可填充于绝大部份类型的热固性、热塑性树脂产品中，可改善或决定材料的如下几个性质：密度(降低）、流动性、粘度(降低）、流变性质(增稠、不流挂）、磨砂效果、收缩(降低）、机械加工性(提高）、冲击强度、硬度、绝缘、爆炸物性能、声学性质、隔热保温性质，提高树脂的耐磨性能，将它加入到树脂后，降低了树脂的摩擦系数，提高了不粘性。

聚合物添加剂一般添加到塑料和工程塑料中，用于生产轴承，连接件和导轨等需要滑动的零件。

在提高耐磨性的同时，也提高了树脂的耐化学药品性和耐温性。

3M中空玻璃微球——一种坚硬、中空、薄壁、轻质的球体，而且具有很高的强度密度比，适合多种工艺条件。

3M高强度陶瓷微球——一种高强度、惰性、坚硬、精细的球状颗粒。

作为填充剂能带给您耐磨耐侵蚀等益处。

3M微球，解决各类工业难题：3M玻璃微球能在许多行业中对棘手的问题提供解决方案。

例如：降低PCB板中的介电常数;增强体育用品的性能;降低机身合成泡沫的重量;避免墙面修补腻子的开裂等等。

3M微球在以下市场中有着普遍的应用：一、建筑材料：腻子、胶黏剂、人造石、涂料等。

二、轻质塑料：热塑性塑料、SMC、BMC、RIM、RTM等。

3、航天航海部件和各类军用设施。

4、油气田开采：完井液、轻质水泥、浮体等。

3M玻璃微球的物理特点使之产生的优势：(A) 玻璃微球的碱石灰硼硅酸盐成份使它的化学性质稳定，惰性，从而给予其安全地作为填料或作为添加剂，而没必要担忧其会与基材或其他物质发生反映，而且使其能耐除强碱之外的其他化学侵蚀。

(B) 完美的球形给予其优良的各向一致性，从而在加工以后不会由于应力不一致而产生翘曲与收缩。

降低固井水泥浆密度的新技术
Fred Sabins
【期刊名称】《钻井液与完井液》
【年(卷),期】2006(023)004
【摘要】针对现有低密度固井水泥浆存在的一些问题,介绍了一种有效降低水泥浆密度的新技术,即使用新型密度减轻材料--美国3M公司生产的中空玻璃微球(HGS)作为密度减轻剂.介绍了中空玻璃微球HGS的基本特点,对HGS低密度水泥浆进行了杨氏模量和抗张强度实验、压力和温度循环下的胶结强度实验、钻穿测试实验及现场测试,并与泡沫水泥浆和硅酸钠水泥浆进行了对比.实验及测试结果表明,添加了中空玻璃微球HGS的水泥浆有效地降低了密度,并且其混合、泵送及抗压强度、胶结质量等完全可以满足井下作业的要求.
【总页数】3页(P47-49)
【作者】Fred Sabins
【作者单位】固井解决方案公司(Cementing Solutions,Inc),美国
【正文语种】中文
【中图分类】TE2
【相关文献】
1.渤钻低密度固井水泥浆降低煤层气储层伤害的实验 [J], 王道宽;史亚运;乌效鸣;
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2.窄密度窗口正注反挤低密度水泥浆固井技术 [J], 丁志伟; 李嘉奇; 赵靖影; 张明辉;
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3.纳米低密度水泥浆体系在页岩油水平井固井中的应用 [J], 秦江;宋凯;文华;胡顺;彭石峰
4.固井低密度水泥浆用矿渣和粉煤灰反应活性对比 [J], 肖淼
5.固井用大温差低密度水泥浆悬浮稳定剂的制备与性能 [J], 陈小荣;曲先伟;李志宏因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

高性能空心玻璃微珠在固井水泥方面的应用优势高性能空心玻璃微珠是一种中空的微米级圆球粉末状超轻质无机非金属材料，因性能优异，被誉为“复合材料之王”、“新时代的空间材料”、“魔粉”，是二十一世纪高端复合材料的主流品种，是近些年来在全世界特别是发达国家得到广泛应用的新型功能性工业填料，具有质量轻、强度高、隔热保温、流动性好、耐腐蚀等诸多独特的特点。

它是制造大飞机等航空航天器必需的特种材料，是海洋领域通用的基础材料，是军事工业不可或缺的核心材料，是油气田开采中最抗压的密度调节材料，是建筑、电子、化工、汽车、塑料、油漆涂料、体育用品、玻璃钢、代木、人造大理石等众多行业的特种功能性填充料，有着广阔的市场应用前景和神奇的产品应用效果。

固井水泥适用型号HN40、HN46、HN601、密度可调范围广，降低密度效果明显，保护油气层。

空心玻璃微珠低密度水泥浆较低能降低至0.70g/cc.目前，密度为1.10-1.15g/cc的空心玻璃微珠低密度水泥浆已在各大油田使用。

2、抗压前度高、高温高压下稳定性好等特点。

空心玻璃微珠属于无机非金属类材料，耐高温，化学稳定性好。

3、有助于降失水率。

空心玻璃微珠粒径较小，易在滤饼表面堵塞微小空洞从而形成致密滤饼。

4、可调整稠化时间。

5、流化性良好。

由于空心玻璃微珠是正球体，可与其他油井水泥添加剂配伍，故流变性良好完全满足固井要求。

6、充填率高。

空心玻璃微珠是小粒径的完美球体，可与微硅等外加剂紧密结合，充填率高。

7、防气窜性能优良，封隔油气水层。

含有空心玻璃微珠的干混料与各外加剂及水混合后可形成致密的网格结构，与套管胶结强度高，有效的封隔油气水层，防止漏失，污染油层，有效的防止地层其他腐蚀性气体或液体服饰套管。

8、空心玻璃微珠低密度水泥浆能有效地降低深海才有平台承重，有效分隔海水、防止腐蚀套管，同时空心玻璃微珠具有保温隔热功能，能有效阻止深海采油管道与海水的热量交换，防止钻井液、完井液及石油温度太低导致泵难吸。

刘亚辉：高性能空心玻璃微珠的应用研究 33高性能空心玻璃微珠的应用研究刘亚辉，冯建林，许传华（中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司，安徽 马鞍山 243004）摘 要：介绍了高性能空心玻璃微珠的特点，其作为一种多功能填料已经在塑料、玻璃钢、涂料、乳化炸药、石油开采、电磁红外等诸多领域得到广泛应用。

高性能空心玻璃微珠应用在塑料、玻璃钢、石油开采时，是一种密度调控剂，可以有效减低密度；在涂料中应用起到了保温隔热的作用；在乳化炸药中应用则起到了稳定剂、敏化剂的作用。

具有诸多功能的玻璃微珠将拥有更广阔的应用前景。

关键词：高性能空心玻璃微珠；功能填料；复合材料；应用高性能空心玻璃微珠(以下简称空心玻璃微珠)是一种新型节能、清洁轻质填料。

由于其具有中空、质轻、隔热保温、电绝缘强度高、耐磨、耐腐蚀、防辐射、隔音、吸水率低、化学性能稳定等特点。

在上个世纪90年代先后由美国3M公司和PQ公司进行批量生产，在国外空心玻璃微珠作为复合材料多功能填充剂，广泛应用于橡塑、涂料、玻璃钢、乳化炸药、石油钻探等领域。

国内对高性能空心玻璃微珠的应用起步较晚，但随着国人对其结构特点认识的逐步深入高性能空心玻璃微珠的使用被越来越多的领域所关注。

1 空心玻璃微珠特性空心玻璃微珠主要化学成分是碱石灰硼硅酸盐玻璃。

图1为空心玻璃微珠的偏光显微镜照片。

从图中看出：微珠是一颗颗透明的微米级玻璃质密闭中空正球体，有坚硬的球壳，球体内充有稀薄的N2。

从在宏观上看是纯白色的粉末。

其粒径大小不等，最小颗粒粒径为2µm，其平均粒径为35µm。

壁厚约为其直径的10%。

因为中空使它具有质轻的特点，而粒径大小不等可以形成粒径互补，具有合理填补空隙的特点[1]。

图1 空心玻璃微珠的偏光显微镜照片空心微珠作为一种新型的无机填料，它具有以下优点：(a)真密度小，容易在有机体系中均匀分散，而且可在0.25~0.60g/cm3之间进行密度调节。

(b)抗压能力强，可在2~60Mpa之间进行调节。

混凝土中空心玻璃微珠的应用技巧混凝土中空心玻璃微珠是一种常用的建筑材料，它具有多种应用技巧。

本文将深入探讨混凝土中空心玻璃微珠的应用范围，展示其在建筑领域的用途，并分享一些技巧和建议。

1. 什么是混凝土中空心玻璃微珠？混凝土中空心玻璃微珠是一种由玻璃制成的微小颗粒，通常具有直径在10到100微米之间。

它们的表面光滑且呈球形，内部是中空的。

这种材料的特点是轻质、绝热、隔音和纤维增强。

2. 混凝土中空心玻璃微珠的应用范围混凝土中空心玻璃微珠在建筑领域中应用广泛。

以下是它们的一些常见用途：2.1 绝热层填充物混凝土中空心玻璃微珠可以用作绝热层的填充物。

添加适量的微珠到混凝土中，可以显著提高混凝土的绝热性能。

因为中空玻璃微珠的低导热性，它们可以有效地阻挡热量的传导，减少能耗。

2.2 隔音材料混凝土中空心玻璃微珠也可以用作隔音材料。

它们能够吸收和减少声波的传播，从而降低噪音污染。

这对于需要保持一定安静环境的场所，如图书馆、音乐厅和办公室等，非常重要。

2.3 纤维增强混凝土中空心玻璃微珠还可以用作纤维增强材料。

添加微珠到混凝土中，可以增加混凝土的强度和耐久性。

中空玻璃微珠的强度使得混凝土可以更好地承受压力和重量负荷。

3. 混凝土中空心玻璃微珠的应用技巧和建议为了获得最佳效果，以下是一些使用混凝土中空心玻璃微珠的技巧和建议：3.1 添加适量的微珠在混凝土中添加适量的微珠非常重要。

添加过多会导致混凝土的流动性变差，从而影响施工质量。

添加过少则可能无法达到预期的效果。

建议根据具体施工要求和综合技术条件来确定添加的微珠量。

3.2 控制掺和比例除了微珠的量，掺和比例也是影响混凝土性能的重要因素。

不同的使用场景和要求可能需要不同的比例掺和。

在需要绝热的环境中，可以增加微珠的比例以提高绝热性能。

3.3 注意微珠的质量和规格微珠的质量和规格也会对混凝土的性能产生影响。

建议选择质量稳定、规格一致的中空玻璃微珠，并遵循相关的质量标准和规范。

《空心玻璃微珠》在各行业中的应用空心玻璃微珠的简介：空心玻璃微珠（中空玻璃微珠）是一种微小，中空的圆球状粉末。

粒径可根据需要在30-100微米之间任意选择，密度在0.1-0.7g/m3。

具有重量轻体积大、导热系数低、抗压强度高，分散性、流动性、稳定性好的优点。

另外，还具有绝缘、自润滑、隔音、不吸水、耐火、耐腐蚀、防辐射、无毒等优异性能。

本产品可直接填充于绝大部分类型的热固性、热塑性树脂产品中，起到减轻产品重量，降低成本，消除产品内应力确保尺寸稳定性，挺高抗压、抗冲击性、耐火度、隔音隔热性、绝缘性等作用！并且还可以取缔部分青铜粉、二氧化钼和白炭黑等一些昂贵的填充料。

空心玻璃微珠，是由无机材料构成的。

按化学成分有：二氧化硅、氧化铝、氧化锆、氧化镁、硅酸钠等。

其粒径十到几百微米，为内部充斥CO2气体的封闭微型球体。

并且具有质轻、低导热、无毒、不燃、化学稳定性好、高分散等优点。

是人造大理石、玻璃钢、原子灰、油漆、塑料、砟药、化工、建材等行业极好的产品填充剂。

（1）空心玻璃微珠在液晶显示器（LCD)隔垫材料中的应用：液晶显示器在隔垫材料是当今国内外研究的热点，这也是玻璃微珠较有前途的应用之一。

目前，LCD隔垫材料经常使用的是各种有机粒子，也有采用磨碎光纤的，这些材料均存在着不同程度的缺点。

玻璃微珠有足够的抗压、耐热、抗腐蚀以及优良的电绝缘性，且对显示器机体的粘度和流动性以及液晶高分子的扭曲和超扭曲行为影响较小。

其次，玻璃微珠的的各向同性无择优取向，又与热塑性，热固性高聚物有着良好的相溶性，可采用多种工艺压模成型，是一种理想的材料。

（2）空心玻璃微珠在塑料、橡胶领域中的应用：在塑料工业中，玻璃微珠是近年来发展的一种无机粉末填料，填充能力较高，用它填充的塑料有优异流变加工性能，收缩均匀，抗冲击能力增加等优点。

玻璃微珠用于超高分子量聚乙烯材料的填充，既充当了改善加工流动性的固体润滑剂，又可对超高分子量聚乙烯材料的综合力学性能进行改性，以提高其强度和耐磨性等。