高密度三凝水泥浆体系研究与应用探究

低密度高早强水泥浆体系在大港油田滩海地区应用研究的开题报告一、研究背景随着油田勘探开发进入深水阶段，滩海地区的油藏逐渐成为开发热点。

这些油藏特点是膏体性强，渗透性低，常规钻井技术难以达到预期的生产效果。

为了解决这一问题，需要采用一些新的钻井技术和钻井液隔离体系。

高强、高密度钻井液作为现代油气钻井主流液体，在降低地层渗透性方面取得了显著的成效。

但是，在滩海地区的钻井过程中，高密度钻井液也会带来多种问题，如难以干燥、处理成本高、环境污染等。

因此，发展低密度、高早强水泥浆体系成为了破解这一难题的关键。

二、研究目的本研究旨在探讨在大港油田滩海地区采用低密度高早强水泥浆体系的可行性和优越性，并研究其配方、性能指标、环境友好性等关键技术，对滩海地区钻井技术和钻井液体系的发展具有重要意义。

三、研究内容1. 滩海地区油藏特点和高密度钻井液的问题分析；2. 低密度高早强水泥浆体系的配方设计和工艺优化；3. 提出低密度高早强水泥浆体系的性能指标，包括浆体渗透性、稳定性、早强度等；4. 分析低密度高早强水泥浆体系的环境友好性和处理成本；5. 采用实验室试验和现场应用试验相结合的方法，验证低密度高早强水泥浆体系的性能和优越性。

四、研究方法1. 现场调查和文献研究：通过对大港油田滩海地区的现场调查，了解地质和油藏特征等相关信息；同时，对国内外相关文献进行研究，掌握低密度高早强水泥浆体系的发展概况、原理和研究现状。

2. 实验室试验：根据低密度高早强水泥浆体系的配方设计，进行浆体性能指标、环境友好性等实验研究。

3. 现场应用试验：在大港油田滩海地区开展低密度高早强水泥浆体系的现场应用试验，验证其性能和优越性。

五、研究意义本研究可以为大港油田滩海地区的钻井工程提供新的解决方案，对提高油气勘探开发的成效具有积极意义。

同时，本研究还可以为低密度高早强水泥浆体系的研究和开发提供实践经验和参考。

三元复合胶凝体系聚合物水泥防水砂浆的性能分析作者：李元东来源：《粘接》2020年第09期摘要：聚合物水泥防水砂浆是一种由高分子聚合物、无机硅酸盐、细砂等为主要原料，按照一定的配合比混合制成的具有一定的抗渗性的砂浆。

聚合物水泥防水砂浆按照聚合物改性的状态可以分为乳液类和干粉类。

本文设计经过试验对石灰石粉一粉煤灰一水泥三元胶凝材料系列配合比进行验证，试验表明，当体系中的石灰石粉掺量上升时，胶砂试件流动度也随之有所上升，石灰石粉的减水效果十分明显。

如果粉煤灰与石灰石粉的掺量一致时，三元胶凝体系聚合物材料具有比粉煤灰更高的压缩强度，体系中随着石灰石粉的掺量提升，三元胶凝体系聚合物材料的脆性系数稍有增高。

关键词：石灰石粉;粉煤灰;水泥;胶凝体系;试验中图分类号：TU57+8.12;TQ177文献标识码：A文章编号：1001-5922（2020）09-0015-04聚合物水泥防水砂浆是以水泥、细骨料为主要材料制作的。

主要用于地下室防渗及渗漏处理，建筑物屋面及内外墙面渗漏的修复，各类水池和游泳池的防水防渗，人防工程，隧道，粮仓，厨房，卫生间，厂房，封闭阳台的防水防渗。

聚合物水泥防水砂浆是经济发展和社会进步的重要原材料之一，在我国的需求量长期占据材料之最。

如果石灰石粉只与水泥配合在一起可以制成二元复合胶凝材料，石灰石粉、水泥二元体系中再掺入粉煤灰等胶凝材料便可以构成三元复合胶凝聚合物水泥防水砂浆。

在建筑领域，粉煤灰的应用前景极为广泛且用量极大，有关粉媒灰的性质与应用的研究更加成熟[1]。

尤其在水工混凝土的配制中，当前普遍采用少量水泥，较高含量高粉煤灰的组成结构型式，粉煤灰的掺量一般是30% -50%，有些甚至能达到70%。

在聚合物水泥防水砂浆中，加入的粉煤灰可以显著提升三元复合胶凝体系整体的和易性，使得混凝土水化温升得以下降，使得砂浆的后期强度得以提升并增加砂浆凝固后的耐久性[2]。

1 掺合料的效应分析1.1 石灰石粉性能石灰石粉細度、颗粒级配、反应活性、成分等都直接影响其在混凝土中的使用、配比等，进而影响混凝土的强度、可泵性、防坍塌性等主要性能指标。

- 90 -工 业 技 术0 引言随着现代建筑物的高层化、大跨化、地下化、结构轻量化以及使用环境的日益严酷化，新的结构体系和新的结构材料的广泛应用成为迫切的需要。

与结构形式的改变相比，新材料的应用有巨大的潜力，而且结构愈重要也愈需要高性能的材料来满足结构的安全性和适用性，发挥新颖结构体系的优点[1]。

超高性能混凝土具有超高的力学性能，极优异的耐久性能以及抗爆性和抗冲击性。

与普通混凝土相比，其在各项性能上均有质的突破，在大跨度桥梁、超高层建筑、海洋工程以及军事防护工程等领域具有广泛的应用前景。

目前，已经建成的南京长江五桥就使用了超高性能混凝土。

UHPC 的配制原理是：通过提高组分的细度与活性，使材料内部的缺陷减少到最少，以获得超高强度和高耐久性。

通常制备UHPC 的原材料包括：水泥、硅灰、细石英砂、钢纤维、高性能减水剂等[2-3]。

1 主要原材料及试验方法影响水泥基复合胶凝材料性能的因素很多，原材料是其中最常见的影响因素。

除此之外，试件的成型条件、养护制度以及各项性能测试方法的不同，均会对测试结果产生影响，该文主要介绍UHPC 所用的原材料及其基本性能、试验配合比设计及采取的试验方法。

试验主要原材料有硅酸盐水泥、硅灰、石英砂、聚羧酸减水剂和钢纤维等。

1.1 主要原材料该试验所用的硅酸盐水泥为海螺牌P Ⅱ52.5水泥，物理性能见表1。

硅灰外形为灰色粉末，密度为600kg/m 3。

钢纤维为高强钢丝切断型细圆形表面镀钢纤维，直径0.18mm~0.22mm，长度12mm~16mm。

减水剂为自制聚醚型聚羧酸系高性能减水剂。

表1 水泥物理性能结果比表（m 2/kg）初凝（min）终凝（min）标稠（%）抗折（MPa）抗压（MPa）3d 28d 3d 28d 34713318927.86.79.938.570.51.2 主要仪器设备HJW-30型混凝土搅拌机，河北科析；JJ-5型ISO 行星水泥胶砂搅拌机，无锡建仪；TYE-300T 型水泥压力试验机；TYE-3000型压力试验机，无锡建仪。

高温大温差固井水泥浆体系研究随着能源的迅速发展和人类对于油气资源利用的日益增多，石油勘探开采也就越来越重要。

而固井作为石油开采中的一个重要环节，其质量直接关系到油井的生产和安全。

因此，固井工艺及水泥浆体系的研究成为了石油勘探开采中的热门话题。

在当今的石油开采中，高温和大温差是常见的工作环境。

而提高固井水泥浆体系在高温和大温差条件下的稳定性和耐久性是当前研究的重点。

高温和大温差环境对水泥浆体系的稳定性和性能产生了很大的影响，如水泥浆体系的喷泵性能、硬化时间、极限承载力、抗裂性等方面都会受到影响。

针对这个问题，本研究在前人的研究基础上，采用多种实验方法对高温大温差条件下的固井水泥浆体系进行了研究。

本研究首先确定了水泥浆体系的化学成分、体积密度、黏度等基本物理性质，并观察了其在高温大温差条件下的表现。

研究发现，在高温大温差条件下，水泥浆体系的黏度和强度都会受到影响，即黏度增大，强度下降。

其次，本研究探究了高温大温差环境下不同添加剂对水泥浆体系稳定性和耐久性的影响。

通过实验发现，高温大温差环境下，添加适量的聚合物分散剂和增强剂可以改善水泥浆体系的性能，增加其抗裂性、强度和耐久性等方面的性能指标。

而添加过多或不够的聚合物分散剂和增强剂则会导致水泥浆体系的性能下降。

最后，本研究通过比较不同固井水泥浆体系的性能指标，得出了在高温大温差环境下，添加适量聚合物分散剂和增强剂的水泥浆体系性能最佳。

该水泥浆体系具有优良的喷泵性能、短固化时间、高极限承载力和良好的抗裂性等优点，可以适用于逆向钻井、注水等工作环境下。

综上所述，本研究对于高温大温差固井水泥浆体系的研究做出了一些探索，通过添加适量的聚合物分散剂和增强剂，可以改善水泥浆体系的性能，提高其稳定性和耐久性，从而保障石油勘探开采的安全和高效。

固井工艺及其水泥浆体系的研究是石油开采中的关键部分，其质量直接影响到油井生产和安全，因此具有重要的实用价值。

高温大温差条件中的固井过程难以控制，需要关注温度、气压、地质结构等多种因素，因此固井用水泥浆体系的研究对于石油工业的发展很重要。

注浆技术国内外文献综述范文全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：注浆技术，又称灌浆技术，是一种用于弥补地下工程中岩石体裂缝和孔隙的技术。

在地下工程中，注浆技术被广泛应用于隧道支护、岩体加固、地基处理等领域。

随着现代建筑工程技术的发展，注浆技术在国内外得到了越来越广泛的应用和研究。

一、注浆技术的基本原理注浆技术是通过向岩石体内注入特定的浆液，填充裂缝和孔隙，增加岩石体的强度和密实度，从而达到加固和支护的目的。

具体的工程实践中，注浆技术通常包括以下几个步骤：首先是选取合适的浆液材料，常见的浆液材料包括水泥、土工聚合物、环氧树脂等；然后是注浆孔的布设和钻孔；接着是注浆施工，将浆液通过注浆管输送至孔隙；最后是养护过程，待浆液充分凝固后，岩体即可加固。

二、注浆技术的国内应用及研究进展在国内，注浆技术已经成为地下工程中不可或缺的重要技术手段。

以隧道工程为例，由于地质条件的复杂性，隧道施工中常常会遇到岩层剥落、裂缝开展等问题，而注浆技术可以有效地弥补这些缺陷，提高隧道的稳定性和安全性。

近年来，国内学者在注浆技术的研究领域取得了一系列成果。

以注浆材料为例，研究人员通过改进浆液成分和配比，提高了注浆材料的强度和耐久性；在注浆施工技术方面，研究人员设计了一系列智能注浆设备，提高了施工效率和质量；还有学者研究了注浆技术在地基处理、岩体加固等方面的应用，推动了注浆技术的不断创新与发展。

在国外，注浆技术的研究同样备受关注。

欧美等发达国家因为地质条件严峻，尤其重视注浆技术在地下工程中的应用。

欧洲地震区较为集中，隧道和地下结构建设受到地震的威胁，注浆技术的发展成为加固地下结构的关键。

美国地质条件多样，岩土工程的研究也相对先进，注浆技术在岩石支护和地下水治理方面有广泛应用。

四、注浆技术存在的问题与发展方向尽管注浆技术在地下工程中发挥了重要作用，但在实际应用过程中仍存在一些问题。

首先是注浆材料的稳定性和持久性有待提高，部分浆液难以适应复杂地质环境；其次是注浆施工的自动化程度相对较低，施工效率有待提高；最后是注浆技术在大尺度工程中的应用仍存在局限性，需要进一步研究和完善。

超高温固井水泥浆体系研究及现场应用作者：刘卫军李光辉来源：《中国化工贸易·下旬刊》2018年第08期摘要：基于国内超高温固井作业对水泥浆性能的要求，开发出一种应用于油气井固井的超高温固井水泥浆体系，具有较好的应用效果。

关键词：高温；固井技术；水泥浆；应用1 聚合物外加剂产品合成本研究合成的超高温降失水剂和缓凝剂均以2-丙烯酞胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）为主要单体。

AMPS具有抗温耐盐性能良好，活泼性高，作为主单体可用于连接具有羧酸，磷酸，酞胺基团等官能团的副单体，起到骨架作用。

1.1 降失水剂合成合成的降失水剂为AMPS/AM/NX三元聚合物，反应方程式如图1所示，产品代号HT1。

该自由基聚合反应采用过硫酸钾作为引发剂。

聚合物合成采用的主单体AMPS具有抗温、抗盐性能好，亲水能力强的特点；单体AM具有自由基聚合活化能小，易于聚合的优点；此外，在聚合物降失水剂中引入了一种五元环的内酞胺单体（NX），五元环结构在增强分子链刚性，提高聚合物耐温性能和稳定性能方面贡献突出。

1.2 缓凝剂合成合成的缓凝剂为AMPS/LA/DX三元聚合物，反应方程式如图2所示，产品代号HT2。

该自由基聚合反应采用过硫酸钾作为引发剂。

在该聚合物缓凝剂中引入了不饱和二元有机酸，衣康酸（LA）；其双梭基结构能够有效的高产品的高温缓凝性。

此外，在聚合物链上引入了一种不饱和酞胺类有机化合物（DX），增加自由基聚合反应活性的同时，提高了聚合物产品的耐温性能。

2 超高温水泥浆体系设计2.1 超高温水泥浆基本配方基于超高温固井水泥浆的设计理论、材料调研和优选，设计超高温水泥浆的基本配方为：G级油井水泥+高温强度稳定剂（硅粉）+油井水泥填充剂（CEA-1）+高分子悬浮剂+水+油井水泥降失水剂HTl+油井水泥缓凝剂HT2+油井水泥消减阻剂FS-13L+油井水泥消泡剂DF-A。

在此基础配方的基础上，对水泥浆配方进行优化，并考察包括超高温常规密度水泥浆、超高温高密度水泥浆、超高温低密度水泥浆、超高温防气窜水泥浆组成的超高温水泥浆体系的各水泥漿综合性能。

低密度高强度水泥浆体系试验与应用作者简介：王艳青，男，河北省景县，大学本科，工程师，专业方向：石油工程。

摘要：针对地质特点使用A级常规密度水泥浆固井极易发生漏失，使用现有的普通低密度水泥浆固井而又难以保证封固质量，针对微珠低密度水泥易分层、失水量大、强度低等缺点，研发应用ZJ102低密度高强度水泥浆体系，以提高固井质量。

1低密度高强度水泥浆体系优选试验为了探索ZJ102低密度水泥浆体系的最佳方案，选用正交试验法，对同一水泥浆密度条件下，不同外加剂加量时的水泥浆性能进行试验对比，结果见表1—表4。

表1 同一密度、不同外加剂加量下水泥浆性能（ρ=1.50g/cm3）表2 同一密度、不同外加剂加量下水泥浆性能（ρ=1.55g/cm 3）表3 同一密度、不同外加剂加量下水泥浆性能（ρ=1.60g/cm 3）表4 同一密度、不同外加剂加量下水泥浆性能（ρ=1.65g/cm 3）从实验结果对比可以看出，在同一实验密度条件下，ZJ102的加量越高，获得的水泥浆失水量越小、抗压强度越高，但流动度变差；在ZJ102加量不变的情况下，水泥浆密度越高，同样也是失水量越小、抗压强度越高，流动度变差；在加量7%时，各种密度下水泥浆的失水量较为理想、强度较高，流动度适中，可以满足现场要求。

水泥浆的稠化时间可以根据施工需要进行调节。

2稳定性实验以密度为1.60 g/cm3的低密度水泥浆做稳定性试验，测得水泥柱上下各段密度数据见表5。

表5 稳定性实验数据表中数据系水泥浆在长方体柱状模具内凝固后取出锯断，精确测量每一段的质量和体积后计算得到。

由表中数据可知，水泥浆体系上下段密度差小于0.04g/cm3，体系稳定性好。

3污染试验选用JGN 泥浆体系，在温度为55℃条件下，分别对不同比例的混合液进行稠化试验和流变性试验，试验结果见表6、表7。

表6 水泥浆与钻井液混合流体稠化实验数据表7 水泥浆、钻井液及混合流体流变实验数据室内试验表明，水泥浆性能满足了低密度、低失水、高强度的要求。