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《固井水泥納米復(fù)合結(jié)構(gòu)與性能研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、中圖分類號：TE39單位代碼：11414學(xué)號：2013216531題目固井水泥納米復(fù)合結(jié)構(gòu)與性能研究專業(yè)或領(lǐng)域化學(xué)工程研究方向油田化學(xué)與工程專業(yè)碩士生高秋月指導(dǎo)教師柯?lián)P船教授現(xiàn)場導(dǎo)師齊奉忠高級工程師入學(xué)時(shí)間：2013年9月論文完成時(shí)間：2016年5月-I-摘要摘要納米材料自身具有優(yōu)異的理化特性，被譽(yù)為“21世紀(jì)最有前途的新型材料”。本文從現(xiàn)有納米材料中篩選確定納米SiO2為研究對象，探究水泥漿中納米材料分散方式、分散行為及摻加量，對固井水泥綜合性能的影響與作用機(jī)理。研究表明，固井水泥中摻加納米材料可顯著提高其強(qiáng)度及耐久性。
2、主要研究成果如下。1、實(shí)驗(yàn)確定了納米SiO2在油井水泥中的分散方法，采用加入高效分散劑及高速機(jī)械攪拌與超聲分散方式，將納米SiO2均勻分散于油井水泥中。2、研究測試新拌固井水泥漿綜合性能，發(fā)現(xiàn)納米SiO2對水泥漿流動(dòng)度影響很大，能縮短水泥凝結(jié)時(shí)間，且該納米SiO2摻量增加凝結(jié)時(shí)間減少及流動(dòng)度下降。3、摻加納米SiO2后，固井水泥石早期抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度均有所提高、滲透率下降，且存在優(yōu)化摻量范圍0.5%~1.5%，最優(yōu)摻量為1.5%，此時(shí)3d抗壓強(qiáng)度顯著提高了104%。4、采用SEM等分析表征方法，分析硬化后油井水泥材料的亞
3、微觀組織結(jié)構(gòu)及水化產(chǎn)物，表明納米SiO2改性油井水泥主要為填充和成核作用機(jī)理。5、實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，納米SiO2硅溶膠摻加量0.5%時(shí)，油井水泥綜合性能表現(xiàn)良好，得到高強(qiáng)度低滲透及施工性能良好的水泥漿，其在不同密度水泥漿體系中均可增加水泥石強(qiáng)度和耐久性；納米SiO2與各種外加劑有良好配伍性，適于多種水泥漿體系，由此，提供納米材料油井水泥實(shí)際應(yīng)用重要基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：納米SiO2；油井水泥；綜合性能；機(jī)理-II-ABSTRACTInvestigationsofNanocompositeCementingStructureandProp
4、ertiesABSTRACTNanomaterialsknownasthe"21stcentury'smostpromisingnewmaterials"havereceivedextensiveattentionbecauseoftheiruniquephysicalchemicalproperties.Inthepaper,SiO2nanomaterialswerechosenastheresearchobjectfromthemostpopularnanomaterials.Theirloading,dispersi
5、onmanner,anddispersionbehavioronthecementoverallperformance,andcementingmechanismwereinvestigated.Resultshaveshownthatloadingnanomaterialstothecementingsignificantlyimproveditsstrengthanddurability.Themainachievementsareasfollows.1.SiO2nanoparticleuniformdispersio
6、ninoilwellcementwasmadebyaddingeffectivedispersant,andathighspeedmechanicallystirringandultrasoundmixingconditions.2.SiO2nanoparticlehadagreatinfluenceonthecementslurryfluidity,andreduceditssettingtime,bothofwhichwerereducedasSiO2nanoparticlecontentincreased.3.The
7、earlycompressivestrengthandflexuralstrength,andthepermeabilitydecreasedwereimprovedincementSiO2nanoparticlesystem.Atanoptimaldosagerangeof0.5%to1.5%,thecompressivestrengthof3daywasimprovedby104%atthemostoptimalcontent1.5%.4.TechniquesincludingSEMapplytodetectingth
8、estructureofthehardeningoilwellcement.Themainmechanismwasproposedthatnano-SiO2modifiedoilwellcementshowedafillingandnucleatingeffect.5.At0.5%silicasollo
