一、高炉水淬矿渣固井液配方与性能研究（论文文献综述）
刘璐[1]（2017）在《以矿渣为胶凝材料的低密度固井液体系及其性能改善研究》文中研究指明油、气能源的开发与耗竭导致石油勘探开发不断地向复杂、深部油气藏拓展。随之而遇的固井难度也不断加大,传统的钻完井技术正面临着严峻的挑战。对于复杂固井中遇到的低压易漏地层、长封固段固井等问题,低密度水泥浆技术是目前最有效的解决方法。但常用的低密度水泥浆存在体系密度不稳定,与钻井液相容性差,外加剂成分复杂、加量大等缺点,导致固井质量不理想且固井成本高。针对以上问题,本文以矿渣MTC技术、多功能钻井液技术以及可固化隔离液技术等为背景,选用矿渣为无机胶凝材料,开发一种新型的低密度固井液,用于解决低压易漏地层、长封固段以及自由套管等非目的层的封固、填充作业。并对矿渣固化体高温下强度衰退甚至开裂的问题进行了探究,考察了纤维材料对固化体力学性能的影响。本文通过大量实验对低密度固井液的配方材料进行了优选。确定选用潜在活性高,具有独特水化性质、价格低廉的SS95矿渣作为胶凝材料。对配套的外加剂材料进行优选和论证实验,最终确定以CMC为悬浮剂,JHQ为激活剂,HX-31L为缓凝剂。并对体系的工程性能进行评价,包括:流变性、稳定性、可泵性、相容性和固化性。结果表明:低密度固井液的密度在1.3g/cm3～1.6g/cm3范围可调、体系稳定、稠化时间可控,与钻井液相容性好,纯浆及混浆固化性能好,固化体强度高,满足固井施工要求。不仅能达到封固、填充井段的目的,还能提高顶替效率,改善二界面胶结质量,提高固井质量。以抗压强度、抗拉强度评价了矿渣固化体的力学性能,并结合XRD、SEM、EDS等测试方法对高低温下矿渣水化产物进行分析。综合得出:高温下,矿渣水化速度快,水化产物丰富,固化体强度高。温度超过90℃时,其水化产物主要为呈蜂窝状和球状的C-S-H凝胶和沸石类矿物。产物间接触面积少、胶结差,结构受力易被破坏。高C/S比的C-S-H凝胶脱水多,稳定性差,在水化后期易发生晶型转变,在固化体内部产生较大的内应力,导致固化体结构被破坏,产生裂纹。同时,碱矿渣材料的水化产物中晶体含量少,晶胶比小,固化体易发生干燥收缩、开裂的现象。针对矿渣固化体在90℃及以上条件下力学性能衰退的缺陷,实验考察了碳化硅晶须和水镁石纤维对固化体力学性能的影响。研究表明,两种纤维的加入均能提高矿渣固化体的强度,使其获得更优的力学性能。结合XRD、SEM、TG、IR分析可知,两种材料的加入,对矿渣的水化几乎无影响,仅是作为物理掺料对矿渣固化体起增强增韧的作用。在矿渣固化体受力阶段,纤维主要通过桥联、拔出、充填等效应,控制微裂纹的产生和继续发展,使其能够保持较高、较持久的力学完整性。
张健伟[2]（2016）在《水基钻井液泥饼性能调控方法及固井弱界面增强技术研究》文中研究指明在油气田开发过程中,完井固井是一重要环节,其质量的好坏直接影响到油井的开发效率和成本。影响固井质量的因素很多,固井弱界面是其中的一个重要原因。而引起固井弱界面现象的根本原因是井壁或套管上存在强度差、结构疏松、无法与水泥浆整体固化胶结的泥饼。这一问题虽然早已被提出,也做了不少研究工作,但是一直没有得到很好的解决,成为影响固井质量的一个难题。特别是随着油田的不断开发,地下情况越来越复杂,对固井技术和质量都提出了更高的要求,而这些区块的固井难度也越来越大,导致固井质量每况愈下,严重影响油田生产,成为急需解决的问题。针对这种情况,本文以提高油井的固井质量为目的,从分析影响固井弱界面的主要因素入手,通过测定泥饼强度、厚度及其微观结构,系统地研究了钻井液、水泥浆以及各种添加剂等因素对水基钻井液泥饼的形成和性能的影响,归纳总结了其基本规律,提出了增强、减薄、增韧泥饼的机理和方法。以此为基础,从增加泥饼强度、降低泥饼厚度、改善泥饼韧性的角度出发,通过实验室模拟,对配方进行筛选优化,研发出一种泥饼增强减薄剂（EA）,将其添加到水基钻井液中,可以显着改善泥饼性能,并有效提高泥饼与水泥石的胶结强度,解决了由于二界面强度差而严重影响固井质量的问题。在大庆油田400多口油井应用后,固井合格率达到100%,固井质量显着提高。主要的研究内容及结果如下:1.用水流冲击法测定了泥饼强度,用针入度法测定了泥饼厚度,用SEM和XRD等手段测定了泥饼的微观结构和组成,研究了钻井液主要成分对泥饼强度和厚度的影响规律,发现膨润土在钻井液中的分散状态以及钻井液中的固含量是影响泥饼强度和厚度的最主要的因素。影响膨润土分散状态的主要因素包括膨润土和碱的加量以及钻井液处理剂的种类和用量。膨润土用量为配浆水质量的5%时,形成的泥饼强度大、厚度小。Na2CO3和NaOH对泥饼强度的影响比较显着,但对厚度的影响较小。相对于Na2CO3来说,强碱性的NaOH更有利于形成薄、韧、强的泥饼。Na2O·nSiO2和降滤失剂会促进薄而强的泥饼的形成,而降粘剂则能降低泥饼的厚度。钻井液中非水化固相物质的含量越多,泥饼的强度越大,但同时也会引起厚度增加。在钻井液中加入加重材料,钻井液中固含量增大,泥饼的强度随之增大,加重剂用量越多,泥饼强度和厚度增加幅度越大,其中低密度小颗粒的加重材料增强效果效果更好。在钻井液中添加能够提供骨架支撑、且具有支链结构的大分子物质,使膨润土颗粒形成分散的卡片式房子结构,或在钻井液中添加低密度小颗粒的惰性加重材料均可以提高泥饼强度;适当提高钻井液中OH-的含量或向钻井液中加入凝胶性物质可改善泥饼的韧性;而降低钻井液的粘度或保持膨润土颗粒成良好的细分散状态则可降低泥饼厚度。2.用原子吸收、络合滴定等方法分析了水泥净浆滤液的化学组成,考察了钻井液泥饼在水泥净浆滤液中养护一定时间后性能、结构所发生的变化及其可能发生的物理化学作用和机理。结果表明,固井水泥净浆滤液中的离子主要是Ca2+、Mg2+、Al3+、Fe3+、OH-、CO32-和SiO32-。这些离子对泥饼强度和厚度的影响程度大小与离子种类和滤液的pH值有关。在弱碱性条件下,阴离子OH-、CO32-、SiO32-对泥饼的增强作用不明显,随着pH值增加,其影响程度显着增加;当pH=14时,SiO32-使泥饼强度增大到原强度的5.73倍,增强作用最显着。OH-、CO32-、SiO32-三种阴离子对泥饼厚度的影响均不明显,但OH-和SiO32-则有利于提高泥饼的完整性和韧性。与阴离子相比,强碱性条件下,阳离子Ca2+、Mg2+、Al3+、Fe3+对泥饼强度的影响更为显着,它们对泥饼的增强能力的顺序为:Ca2+>Al3+>Mg2+>Fe3+,其中Ca2+使泥饼强度增加到原强度的706倍,作用最显着。上述阳离子均能使泥饼厚度降低,pH值升高,减薄作用增强,其中Al3+效果最好,使泥饼厚度降低50.5%。水泥水化产物中Ca（OH）2对泥饼的增强作用最为显着,但是过多的Ca（OH）2会使泥饼厚度增加,容易出现裂缝,完整性变差。常用的水泥外加剂中,促凝剂、缓凝剂和分散剂具有减薄泥饼的作用,无氯促凝剂还能增加泥饼强度,其中硅酸钠的增强减薄作用比较显着。膨润土浆泥饼经强碱性的水泥滤液浸泡后,强度增大,厚度减小,其中,滤液中的OH-、Al3+、Ca2+、SiO32-起主要作用。而泥饼性能显着改善的主要原因是泥饼内部生成了硅酸盐及其水化物凝胶。这些物质的生成有两种途径:一是水泥滤液中的Ca2+、Al3+、SiO32-在泥饼内部直接反应生成高强度的钙铝硅酸盐,而后进一步水化;二是水泥滤液中的OH-通过碱溶使膨润土颗粒结构中的Si-O键和Al-O键断裂而活化,再与Ca2+、Al3+反应生成硅酸盐及其水化物。上述两种途径形成的硅酸盐及水化物为泥饼提供了硬化体,泥饼强度增大。同时,生成的硅酸盐水化物凝胶填充了膨润土颗粒间的空隙,降低了颗粒间的水含量,使颗粒间胶连更紧密,泥饼的厚度相应减小。3.通过实验室模拟,测定泥饼的强度、厚度和韧性以及钻井液主要性质的变化,分别对增强剂、减薄剂和增韧剂进行筛选优化,确定了泥饼增强减薄剂（EA）的配方,考察了在高温地层条件下EA的作用效果,并在大庆油田地下情况十分复杂的区块进行了现场应用试验,取得了显着的应用效果。泥饼增强减薄剂（EA）由减薄剂JB-3、增强剂ZQ-1、ZQ-5和增韧剂ZR-1组成,当JB-3、ZQ-1、ZQ-5、ZR-1质量配比为3:7:1.2:2时,效果最好。在来自现场的钾盐聚合物钻井液和硅基阳离子钻井液中,分别加入1.0%和0.9%的EA,可使泥饼强度分别提高36.0倍和34.0倍,泥饼厚度分别降低50.6%和53.7%,压缩系数R值分别减小26.9%和28.6%,模拟固井一界面胶结强度分别提高15.0倍和16.1倍,模拟固井二界面胶结强度分别提高13.9倍和14.8倍,EA的泥饼增强、减薄、增韧作用显着,能有效降低固井弱界面的危害,提高固井质量。在合理的添加量下,EA对钻井液的性质没有明显影响。在4585℃的温度范围内,EA对泥饼均有显着的作用效果,且呈增加趋势,具有很好的温度适应性。在大庆油田431口油井进行现场应用,固井合格率达到100%,优质率达到77%,提高29%,效果非常好,经济效益显着。
刘璐,李明,郭小阳[3]（2016）在《一种新型低密度矿渣固井液》文中提出针对漂珠、空心玻璃微珠等减轻剂价格昂贵、使用量大、其浆体与钻井液相容性较差等问题,借鉴钻井液转化为水泥浆（MTC）技术,直接以矿渣作为胶凝材料替代油井水泥配制固井液,并研究了配套的激活剂和缓凝剂。通过大量的室内实验,初步筛选出一种碱金属氢氧化物JHQ和一种碱金属硅酸盐JGY作为激活剂,并最终确定他们的掺量分别为3%和2%,此时固化体3 d的抗压强度可达到12.5 MPa;体系采用的缓凝剂HNJ主要靠分子中α和β位羟基羧酸基团能与Ca2+有很强的螯合作用,形成高度稳定的五元环或六元环,部分吸附于矿渣颗粒上,阻止水化产物性能,以达到延长工作液稠化时间的目的,浆体稠化时间与缓凝剂HNJ掺量几乎呈线性增长趋势;体系选用具有提高浆体稳定性和控制失水能力的膨润土类悬浮剂GYW-201,并配合使用悬浮稳定作用强的高聚物悬浮剂GYW-301。结果表明,矿渣固井液适用温度为5090℃,密度在1.301.50 g/cm3范围可调,具有成本低、失水量低、沉降稳定性良好、与钻井液相容性好、稠化时间线性可调、低温下强度发展迅速等优点。该体系已应用于江苏油田现场作业,固井质量良好。因此该矿渣固井液可替代低密度水泥浆,用于低压易漏井、长封固段、欠平衡井等固井施工,降低固井成本。
黄盛[4]（2014）在《固井第二界面一体化胶结技术研究》文中认为近年来,随着塔里木油田天然气勘探开发业务的发展,天然气井的勘探开发难度也越来越大。资料显示,库车坳陷90多口天然气井在固井后出现了技术套管和生产套管环空带压情况。固井第二界面胶结质量差是导致层间封隔失效,环空带压的主要原因之一。而钻井液和滤饼不具备固结能力是造成固井二界面封固系统失效的关键因素。目前多采用多功能钻井液（UF）和泥浆转化水泥浆技术（MTC）实现滤饼和钻井液的固化。但这些研究最终都昙花一现,其原因在于:（1）UF技术只用于低温浅井中,井深不超过2000m,温度在70℃以下,UF密度1.30g/cm3以下,适用范围窄;（2）矿渣对钻井液的性能所产生的影响并未见较细致研究,这关系到该技术的适用范围;（3）MTC技术目的在于替代水泥浆作为固井液使用,但由于开裂的缺陷导致其适用范围受到严格限制。针对此问题,本文以塔里木油田库车坳陷高压气井二开井段（平均深度5000m）为主要研究对象,借鉴UF和MTC技术的原理,通过滤饼可固化钻井液和可固化隔离液技术形成适用于该井段的环空一体化胶结技术,解决二界面胶结质量问题。根据KS8井在用钻井液配方配制出了用于室内实验的聚磺钻井液。在此基础上优选出矿加入钻井液,考察其在70℃、95℃、108℃和120℃条件下连续老化10～15天的性能变化。结果显示,70℃和95℃条件下,矿渣加入后随着老化时间的延长,钻井液流变性变差,108℃和120℃条件下的性能基本正常,通过调整方法能有效控制钻井液的性能。采用剪切法评价了滤饼固化的条件下,不同固井液（可固化隔离液、水泥浆、混浆）与滤饼构成的二界面模型的胶结强度。当滤饼厚度小于1mm时,界面胶结强度能达到0.75～1.35MPa,明显高于滤饼不固化条件下的胶结强度（0.28～0.53MPa）。采用XRD和SEM对滤饼进行物相和微观形貌分析。含有矿渣的未固化滤饼中有C3S、C3A,其在长时间高温和弱碱环境下,矿渣颗粒表面发生了轻微水化,但未发现明显的水化产物,只有少量Ca（OH）2碳化成的文石CaCO3。矿渣中C3S、C3A的水化是造成钻井液在长期老化过程中流变性变差和滤失量得到改善的原因。固化后的滤饼则出现了明显的物相变化。生成的产物包括水化硅酸钙C-S-H、水化铝酸四钙C4AH13、钙铝黄长石C2ASH8和极少量的钙矾石3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O。放大1000倍的SEM图像显示,未固化滤饼中加重剂和粘土颗粒以层状堆叠,固相颗粒均匀地分散开,颗粒间无胶结物并存在空隙;放大5000倍的图像显示,加重剂颗粒呈现比较清晰的棱角边缘。固化后的滤饼中,固相颗粒之间相互连接,空隙被胶结物填充。层与层间有明显的连接和过渡,呈现云层状。5000倍图像中出现了大量的三维网络结构的水化产物,这种水化产物即是C-S-H凝胶。随着C-S-H凝胶逐渐硬化,形成强度,实现了滤饼的固化。当滤饼与可固化隔离液或水泥浆接触时,两者同时发生水化,C-S-H所形成的这种网络结构就能将水泥或可固化隔离液中与滤饼中的固相相互连接,实现一体化胶结,改善界面的胶结质量。在以上研究基础上,本文在室内形成了一套适用于5000m以内技术套管固井,温度范围30～120℃的一体化胶结技术。滤饼可固化钻井液密度范围1.20～1.70g/cm3,可固化隔离液密度范围1.30～2.00g/cm3。可固化隔离液不用作固井,可根据水泥浆返高要求选择是否留在井内。与传统UF和MTC技术相比,克服了其局限性和存在的的缺陷。
许雯婧[5]（2013）在《塔里木油田钻固一体化工作液体系研究》文中研究说明钻井液在井壁形成的滤饼不能与水泥环整体固化以及钻井液和与其化学成分不同的固井液接触后会影响各自性能,这就导致了固井二界面胶结质量差,形成油、气、水窜,从而发生层间窜流,影响油气的后期开采。塔里木油田气井由于存在疏松滤饼,使得固井液不能与井壁良好胶结,而且在井下复杂环境下,滤饼中的水分被水泥石吸收粉化,从而发生龟裂,为层间窜流提供了通道,严重影响固井质量。为提高二界面胶结强度根据上述原因研制出一套钻固一体化工作液体系。通过在原始钻井液中加入具有潜在活性的固化剂和外加剂配制的可固化钻井液在保证钻井施工正常进行的同时还可在井壁上形成含有固化剂的滤饼。完成钻井作业后,向可固化钻井液中继续补充固化剂、激活剂和其他外加剂配制可固化固井液。固井作业中,可固化固井液中的激活剂通过激发滤饼中固化剂的潜在活性实现滤饼固化,最终使滤饼与同样含有固化剂的可固化固井液整体固化。通过定性和定量的研究方法确定了可固化钻井液与可固化固井液中固化剂和外加剂的种类和加量并考察了浆体性能。结合分析各潜活性材料的主要化学成分和活性激发机理选择高炉水淬矿渣作为固化剂,同时通过室内研究发现,可固化钻井液粘度、滤失量和滤饼厚度随矿渣加量的增大而增大,当复配矿渣（复配比例为成都S75：成都S95=7：3）加量为20%时,可固化钻井液综合性能较好,并可满足长期老化要求。由于可固化钻井液滤饼能与可固化固井液固化体实现整体固化,所以选择可固化固井液作为固井液。可固化固井液中复配矿渣（复配比例为成都S75：成都S95=7：3）加量为70%时其综合性能较好；激活剂复配比例为CJ:SJ:PHJ=7:2:1配制的固井液和固化体性能较好。由于可固化固井液是由可固化钻井液直接转化而来,所以二者相容性好。可固化固井液中的激活剂可以固化可固化钻井液滤饼,并产生一定的二界面胶结强度。根据XRD分析结果可知滤饼与可固化固井液固化体能实现整体固化胶结的原因是两者水化产物一致,且水化反应进行同步,均生成C-S-H凝胶和CaCO3;滤饼与可固化固井液固化体间可相互渗透生成致密结构,从而达到良好的胶结效果。研究表明,钻固一体化工作液的使用可以整体固结井壁滤饼和固化体,有望解决固井二界面胶结质量问题。同时可固化固井液固化体的体积收缩率小于低密度水泥石,这也有利于改善由于水泥石体积收缩形成微环隙而导致的二界面胶结质量差问题。
张顺平[6]（2013）在《可固化钻井液的滤饼固化技术研究》文中指出常规钻井液滤饼中不含胶凝物质,而且滤饼还会在水泥水化过程中脱水、干枯、粉化,最终会在第二界面处形成微环隙,为油、气、水提供一个窜流的通道,影响油气井的固井质量和后期的安全生产。因此常规钻井液滤饼是固井第二界面处一个天生的薄弱环节,是阻碍固井第二界面胶结质量提高的一个重要原因。组成固井第二界面的物质主要包括固井液、钻井液滤饼以及井壁,然而固井液和井壁并不是影响第二界面胶结质量最关键的因素,因此,本文从钻井液滤饼自身出发,采用MTC和可固化钻井液技术,使MTC固井液与可固化滤饼实现整体固化胶结,使固井第二界面这个薄弱地带成为一个增强带,最终可以避免常规钻井液滤饼会出现的各种问题。实验选取了塔里木油田库车区块常用的聚磺钻井液、磺化褐煤树脂和磺化酚醛树脂等钻井液处理剂、氢氧化钠和碳酸钠等激活剂以及市场上常见的混凝上用高炉水淬矿渣。通过对高炉水淬矿渣的优选,采用钻井液处理剂进行性能调节,确定了可固化钻井液中矿渣加量为20%时的可固化钻井液流变性、滤失量、滤饼厚度、固相含量和含砂量等性能,在满足现场安全钻进要求的同时,其滤饼也能较好的固化。激活剂优选实验表明：以Na2CO3:NaOH:Na2SiO3=6:2:1的复配激活剂与单一激活剂相比,在保证滤饼迅速固化的同时,也可以避免滤饼和MTC固化体形成裂纹。而且在不同养护温度和养护龄期下,可固化钻井液滤饼的固化效果存在较大差异,如温度高于90℃时滤饼易出现裂纹,温度低于50℃时滤饼又不易固化。组分分析实验结果显示：滤饼固化体中有Ca5（SiO4）2（OH）2和CaCO3生成,这是其能够固化的根本原因。滤饼与MTC固化液的界面微观结构研究表明：滤饼与MTC能够实现一体化胶结,界面结合处胶结状况良好,无明显的裂纹产生。
邓慧[7]（2012）在《提高界面胶结质量的可固化隔离液体系研究》文中研究指明在固井注水泥作业中,钻井液与水泥浆直接接触会发生不同程度的污染,影响顶替效率,导致固井界面胶结质量下降。传统隔离液能够解决钻井液和水泥浆的污染问题,冲刷钻井液和虚泥饼,有助于提高顶替效率。但在井壁和套管壁上仍会残留无法固化的钻井液、部分隔离液以及泥饼,使得套管壁-水泥环-井壁的界面存在不可固化层,导致微间隙的存在,严重影响界面胶结质量。针对上述问题,探索并研究了一种可固化隔离液体系,旨在解决钻井液与水泥浆接触污染问题的同时还能固化环空残存的钻井液与泥饼,实现隔离液、钻井液和水泥浆的整体固化从而提高界面胶结质量。根据可固化隔离液体系的工程应用要求,本文选用已广泛应用到现场的隔离剂GYW-301和膨润土作为悬浮稳定剂配制隔离液基浆,选用矿渣作为固化剂,并通过考察不同激活剂及加量对矿渣固化效果的影响,最终确定了JHQ、JHT和GSN作为固化隔离液的激活剂,并选择HX-31L作为缓凝剂。通过室内研究结果表明：使用GYW-301和膨润土能够保证固化隔离液浆体具有良好的悬浮稳定性；在JHQ、JHT和GSN共同作用下可固化隔离液具有较高的抗压强度。从材料学的角度出发,考察了矿渣组分对固化隔离液的性能影响,总结出矿渣中不同组分的作用以及适合的含量,以此作为选择优质矿渣的手段。通过密度调节剂调节固化隔离液的密度,结果显示固化隔离液体系在1.3g/cm3～2.4g/cm3密度范围内可调,具有良好的悬浮稳定性,流变性能可调,流动度可控制在19～23cm,稠化时间可调,24h抗压强度达到8Mpa,突破了传统隔离液不能固化的缺点。固化隔离液在25℃～150℃温度范围内,具有良好的悬浮稳定性,都能固化形成强度,稠化时间可根据激活剂和缓凝剂进行有效调节。可固化隔离液体系与钻井液、水泥浆的相容性好,解决了水泥浆与钻井液的接触污染问题,并能固化环空残存的絮凝钻井液和泥饼,实现了与钻井液和水泥浆的整体固化胶结,三者整体固化抗压强度在48h内达到8Mpa以上。该技术提高了固井作业安全,淡化了顶替机理和顶替效率,使得套管壁-水泥环-井壁的界面能够很好地固结在一起,提高了界面胶结质量,具有广阔的应用前景。
曹成,申超,王博涛,陶涛[8]（2010）在《矿渣对固井液性能的影响研究》文中进行了进一步梳理为了研究矿渣对固井液性能的影响,通过对国内外主要的有关的矿渣固井技术的文献进行调研,对高炉水淬矿渣结构特、性能及其水化机理、影响矿渣固井液的固化因素和矿渣固化体性能和高温性能及其力学性能进行研究,用高炉水淬矿渣和油井水泥浆配制了一系列固井液并在不同水灰比下对其性能进行了实验研究。试验结果表明在0.44水灰比时,矿渣加量为30%时油井水泥的抗温性能最好。试模抗压强度也变好。在0.60水灰比时,矿渣加量达到30%时,试模抗压强度最高,固井液的表观粘度、塑性粘度、动切力也相应的有所提高,可增强固井液的稳定性。在0.80水灰比时,矿渣加入量为20%时,试模抗压强度最高,表观粘度不变,塑性粘度和动切力变化较小,可以提高固井质量。
国安平[9]（2010）在《低密矿渣MTC体系研究》文中认为矿渣MTC技术具有保护环境、降低固井成本的优点,并且该固井液和钻井液的相容性好,可以大大提高了固井质量。矿渣MTC技术越来越受到固井界的广泛关注。由于低密矿渣MTC中加入了大量的减轻剂,导致低密矿渣MTC固化体强度很低不能满足固井要求；另外,矿渣MTC固化体的脆性大一直是限制其发展的关键。因此本文开发出了一种复合激活剂,通过复合材料来改善低密矿渣MTC固化体的韧性,形成了高强度具有一定韧性的低密矿渣MTC配方。本文根据各类减轻剂的特点以及它们与矿渣的协同作用,选用漂珠和微硅作为减轻剂。本文从无机碱类激活剂对矿渣激活机理的研究出发,并考虑无机碱对矿渣MTC浆体性能的影响,选择无机激活剂DHM101为基础,以抗压和抗折强度为目标函数,经正交试验分析得出各个因素的最佳组合,从而开发出了适合于低密矿渣MTC的激活剂体系,并经过外加剂的优化得到低密矿渣MTC配方Mc,该配方具有流变性好、失水量低、游离液量小、稳定性好、固化体抗压强度高并且具有一定抗折强度的特点。通过理论分析和实验材料优选采用碳纤维来改善低密矿渣MTC的韧性,碳纤维的长度、加量和在固化体中的分布对改善效果有很大影响,不同长度的碳纤维增韧时应该选择合理的加量。
秦文政[10]（2009）在《固井二界面关联相相互作用机理研究》文中认为随着我国东部老油田的二次开发以及西部和近海油气田勘探开发步伐的加快,由于井下地质构造等客观因素和人为因素等的影响,固井二界面封固系统失效有愈演愈烈之势。从目前我国乃至世界的开发现状来看主要存在以下两大问题:第一,投产后的层间窜问题会引发采油时水淹,进而致使含水率过高;第二,固井后管外冒油气水问题,往往会造成重大的安全隐患。产生这些固井质量问题的根源都是固井二界面封固系统失效。为了解决上述问题,本论文在对固井二界面固化动力学机理深入研究的基础上,结合其他测试手段,建立了二界面关联相相互作用的物理和数学模型,并进行了模型验证,为固井二界面质量的提高提供理论支持和技术指导。论文主要内容包括以下几个部分:第一章首先介绍了论文选题的目的和意义,包括水泥浆水化过程及水化产物、钻井液泥饼的结构特征、高炉水淬矿渣的活性潜力及泥浆转化为水泥浆（MTC）和泥饼转化为凝饼（MTA）技术的研究现状和技术前沿;其次介绍了论文的研究思路、技术路线、研究内容以及创新点。论文第二章,主要介绍了反应动力学的基本原理及测试方法。首先,论文根据固井二界面的固化特征,引入了固态反应动力学理论,并对反应动力学的基本原理进行了阐明,应用Arrhenius定理的内容及适用性,说明了动力学三因子活化能、指前因子及反应模型的重要性和物理意义,为了确定这些动力学参数,讨论了无模型法和模型拟合法确定反应模型的利弊,提出了反应动力学研究采用的动态法和恒温法。其次,鉴于样品制备的重要性,提出了固井二界面实验模拟的三种方法:仿地井筒法、泥饼形成法和界面模拟法。最后,介绍了泥饼界面样品的测试方法,对差示扫描量热（DSC）法的实验仪器、测试条件和测试步骤进行了阐述,并扼要介绍了环境扫描电镜（ESEM）及能谱法（EDX）、X-射线衍射（XRD）、差热（DTA）和热重（TG）等测试手段。基于反应动力学的基本原理,论文第三章对油井水泥浆与南阳/多功能钻井液泥饼界面体系关联相相互作用机理进行了阐述。首先,采用室内实验,制备了G级油井水泥浆,测试了南阳油田钻井液的密度、流变性和滤失造壁性,并对多功能钻井液的流变性性能进行了调整。接下来,采用动力学动态法和恒温法研究了两种体系的固化特征。利用T-β外推法确定了泥饼固化工艺温度中的起始固化温度、恒温固化温度和后处理温度,根据Kissinger方程和Ozawa方程求解得到了两种表观活化能,同时,确定了泥饼固化的反应级数。由于油井水泥浆与多功能钻井液泥饼界面反应级数近似于1,因此判定为简单反应,未继续进行恒温分析。结合XRD分析、TG/DTA分析、形貌和元素分析,分析了油井水泥水化反应历程和泥饼界面体系动力学扩散问题,对两泥饼界面固化动力学过程进行了总结。第四章对MTC固井液与南阳/多功能钻井液泥饼界面体系关联相相互作用机理进行了阐述。首先扼要介绍了泥浆转化为水泥浆技术,并在前人对MTC激活剂研究的基础上,调整了激活剂的配方,并自行配制了MTC固井液。接下来,采用动态法和恒温法,以第三章相同的分析步骤对这两个泥饼界面体系固化过程进行了阐明。其中,MTC固井液与多功能钻井液泥饼界面的固化胶结符合Prout-Tompkins固化模型,与前面所述三种界面体系相比,这是对界面反应动力学模型的更深一步探索。MTA固井理论技术是有别于MTC的新型固井技术,在论文第五章中对其固化动力学做了阐述。首先,介绍了MTA的科学构想,并对实验配方中的泥饼改性剂（MCM）和凝饼形成剂（FAA）的作用机理进行了诠释。然后,采用动态法和恒温法分析了MTA固井二界面的固化过程,值得一提的是,该泥饼界面体系的DSC曲线上有两个稍带重叠的放热峰。同时,其固化符合Kamal复合固化模型。最后,分析了界面关联相之间的相互作用关系,建立了各泥饼界面体系固化的物理和数学模型,利用室内强度实验验证了物数模型的适用性。同时,对固井二界面关联相相互作用机理的深入研究和技术提高做了新的探讨。最后,对论文的研究成果进行了系统总结。论文研究过程中取得了如下创新:1.引入了化学反应动力学的基本原理,阐明了固井二界面关联相的相互作用机理,确立了其化学反应动力学模型,建立了G级油井水泥浆与南阳油田钻井液/多功能钻井液泥饼界面体系、MTC固井液与南阳油田钻井液/多功能钻井液泥饼界面体系和MTA固井二界面泥饼体系的内在作用机理的物理和数学模型。2.延伸了化学反应动力学的应用范围,并从物理化学的角度,完善了泥饼仿地成凝饼（MTA）固井技术理论。
二、高炉水淬矿渣固井液配方与性能研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、高炉水淬矿渣固井液配方与性能研究（论文提纲范文）
（1）以矿渣为胶凝材料的低密度固井液体系及其性能改善研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究的目的及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 低密度水泥浆的研究及应用现状 |
| 1.2.2 矿渣在固井工程中的应用现状 |
| 1.2.3 矿渣的特性 |
| 1.2.4 现有研究存在的不足 |
| 1.3 研究内容和技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第2章 实验仪器与方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 流变性评价 |
| 2.2.2 稳定性评价 |
| 2.2.3 可泵性评价 |
| 2.2.4 相容性评价 |
| 2.2.5 固化性能评价 |
| 2.3 测试分析方法 |
| 第3章 低密度矿渣固井液体系的室内研究 |
| 3.1 胶凝材料的优选 |
| 3.1.1 矿渣的物理性质 |
| 3.1.2 矿渣的固化性能 |
| 3.2 外加剂的研究 |
| 3.2.1 悬浮剂的优选 |
| 3.2.2 激活剂的优选 |
| 3.2.3 缓凝剂的优选 |
| 3.3 矿渣固井液的密度范围及配方设计 |
| 3.4 矿渣固井液特殊性能评价 |
| 3.4.1 相容性评价 |
| 3.4.2 固化性能评价 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 矿渣固井液固化体在不同温度下的力学性能 |
| 4.1 不同温度下矿渣固化体的力学性能 |
| 4.2 矿渣的水化机理 |
| 4.3 不同温度下矿渣的水化产物 |
| 4.3.1 30℃条件下矿渣的水化产物 |
| 4.3.2 90℃条件下矿渣的水化产物 |
| 4.4 矿渣固化体高温下力学性能衰退的原因 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 矿渣固化体力学性能改善研究 |
| 5.1 增韧材料 |
| 5.1.1 碳化硅晶须 |
| 5.1.2 水镁石纤维 |
| 5.2 碳化硅晶须对固化体性能的改善研究 |
| 5.2.1 碳化硅晶须对固化体力学性能的影响 |
| 5.2.2 固化体的物相及微观结构分析 |
| 5.3 水镁石纤维对固化体性能的改善研究 |
| 5.3.1 水镁石对矿渣固化体力学性能的影响 |
| 5.3.2 水镁石矿渣固化体的物相及微观结构分析 |
| 5.4 增韧机理分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与建议 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 建议 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 |
（2）水基钻井液泥饼性能调控方法及固井弱界面增强技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 创新点摘要 |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 油井钻井与固井 |
| 1.1.1 钻井 |
| 1.1.2 钻井液 |
| 1.1.3 固井及其作用 |
| 1.2 影响油井固井质量的主要因素 |
| 1.2.1 地层条件 |
| 1.2.2 钻井液 |
| 1.2.3 固井水泥浆 |
| 1.2.4 固井前置液 |
| 1.2.5 固井弱界面 |
| 1.3 提高固井界面胶结强度的技术方法 |
| 1.3.1 清除井壁钻井液泥饼 |
| 1.3.2 改善水泥浆性能 |
| 1.3.3 改善泥饼的性能与固化体的整体固化胶结 |
| 1.4 本文研究的内容及意义 |
| 第2章 钻井液主要成分对泥饼强度和厚度的影响 |
| 2.1 实验材料及仪器 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 钻井液泥饼的制备 |
| 2.2.2 钻井液泥饼厚度和强度的测定 |
| 2.3 膨润土含量对泥饼强度和厚度的影响 |
| 2.4 配浆水中钙含量对泥饼强度和厚度的影响 |
| 2.5 加重剂对泥饼强度和厚度的影响 |
| 2.5.1 加重剂种类对泥饼强度和厚度的影响 |
| 2.5.2 加重剂加量对泥饼强度和厚度的影响 |
| 2.6 其它常用钻井液处理剂对泥饼强度和厚度的影响 |
| 2.6.1 无机碱类对泥饼强度和厚度的影响 |
| 2.6.2 其它无机盐类对泥饼强度和厚度的影响 |
| 2.6.3 降滤失剂对泥饼强度和厚度的影响 |
| 2.6.4 包被增稠剂对泥饼强度和厚度的影响 |
| 2.6.5 降粘剂对泥饼强度和厚度的影响 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 泥饼在水泥浆滤液中的变化及其机理 |
| 3.1 实验材料及仪器 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.2.1 水泥净浆滤液的制备及成分分析 |
| 3.2.2 钻井液泥饼养护液的制备 |
| 3.2.3 钻井液泥饼的制备及养护 |
| 3.2.4 钻井液泥饼强度和厚度的测定 |
| 3.3 泥饼在水泥净浆滤液中的养护效果 |
| 3.4 水泥净浆滤液成分分析 |
| 3.4.1 G级油井水泥的组成 |
| 3.4.2 水泥的水化 |
| 3.4.3 水泥净浆滤液成分分析 |
| 3.5 水泥滤液中阴离子对泥饼性能的影响 |
| 3.5.1 水泥滤液中阴离子对泥饼强度的影响 |
| 3.5.2 水泥滤液中阴离子对泥饼厚度的影响 |
| 3.6 水泥滤液中阳离子对泥饼性能的影响 |
| 3.6.1 水泥滤液中阳离子对泥饼强度的影响 |
| 3.6.2 水泥滤液中阳离子对泥饼厚度的影响 |
| 3.7 水泥滤液中阴阳离子的协同作用 |
| 3.7.1 Ca~(2+)和OH~-、SiO_3~(2-)、CO_3~(2-)的协同作用 |
| 3.7.2 Al~(3+)和OH~-、SiO_3~(2-)、CO_3~(2-)的协同作用 |
| 3.7.3 Ca(OH)_2 对泥饼的作用 |
| 3.8 水泥常用外加剂对泥饼性能的影响 |
| 3.8.1 促凝剂对泥饼性能的影响 |
| 3.8.2 缓凝剂对泥饼性能的影响 |
| 3.8.3 降失水剂对泥饼性能的影响 |
| 3.8.4 分散减水剂对泥饼性能的影响 |
| 3.8.5 密度调节剂对泥饼性能的影响 |
| 3.9 本章小结 |
| 第4章 泥饼增强减薄剂及增强界面胶结强度的工艺 |
| 4.1 实验材料及仪器 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.2.1 钻井液的配制及泥饼的制备养护 |
| 4.2.2 钻井液泥饼强度和厚度的测定 |
| 4.2.3 泥饼压缩系数R的测定 |
| 4.2.4 钻井液性质的测定 |
| 4.2.5 固井界面胶结模拟及胶结强度测定实验 |
| 4.2.6 泥饼样品与固井模拟界面的微观结构分析 |
| 4.3 泥饼增强减薄剂的组成 |
| 4.3.1 泥饼减薄剂的确定 |
| 4.3.2 泥饼增强剂的确定 |
| 4.3.3 泥饼增韧剂的确定 |
| 4.3.4 泥饼增强减薄剂组成的优化 |
| 4.4 泥饼增强减薄剂对膨润土浆主要性能的影响 |
| 4.5 泥饼增强减薄剂的温度适应性 |
| 4.6 泥饼增强减薄剂在现场浆中的使用 |
| 4.6.1 EA适宜加量的确定 |
| 4.6.2 EA对现场浆泥饼的硬化减薄增韧效果对比 |
| 4.6.3 界面胶结强度测定 |
| 4.6.4 泥饼增强减薄剂对现场浆主要性质的影响 |
| 4.7 泥饼增强减薄剂作用机理 |
| 4.8 泥饼增强减薄剂的现场应用 |
| 4.8.1 试验油田区块在使用泥饼硬化减薄剂前的固井质量 |
| 4.8.2 EA在现场试验的应用方法 |
| 4.8.3 EA在不同油田区块的使用效果 |
| 4.8.4 EA在现场应用时存在的问题和改进方向 |
| 4.9 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（3）一种新型低密度矿渣固井液（论文提纲范文）
| 1 实验部分 |
| 2 低密度矿渣固井液的外加剂优选 |
| 2.1 悬浮剂的优选 |
| 2.2 激活剂的优选 |
| 3 低密度矿渣固井液的应用性能 |
| 3.1 常规性能 |
| 3.2 力学性能 |
| 3.3 初终凝时间及稠化时间 |
| 3.4 相容性 |
| 4 适用范围及使用工艺 |
| 4.1 适用范围 |
| 4.2 配制工艺 |
| 5 现场应用 |
| 6 结论 |
（4）固井第二界面一体化胶结技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与目的 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 多功能钻井液(UF)技术 |
| 1.2.2 泥浆转化水泥浆(MTC)技术 |
| 1.2.3 塔里木库车坳陷山前构造钻井固井概况 |
| 1.3 研究意义 |
| 1.4 研究思路、内容与实验条件 |
| 1.4.1 研究思路 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 1.4.3 研究方法 |
| 1.4.4 研究技术路线图 |
| 1.4.5 实验依据标准 |
| 1.4.6 实验设备及实验条件 |
| 第2章 固井二界面胶结质量评价方法与影响因素研究 |
| 2.1 二界面模型的建立 |
| 2.2 剪切法工作原理 |
| 2.3 剪切法评价二界面胶结质量的影响因素 |
| 2.3.1 水泥浆密度和体积收缩对二界面胶结质量的影响 |
| 2.3.2 外加剂对二界面胶结质量的影响 |
| 2.3.3 温度与时间对固井二界面胶结强度的影响 |
| 2.3.4 滤饼厚度对二界面胶结质量的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 钻井液滤饼可固化技术研究 |
| 3.1 聚磺钻井液的配制及性能调节 |
| 3.1.1 膨润土加量的选择 |
| 3.1.2 降滤失剂SMP-2加量的选择 |
| 3.1.3 包被抑制剂NMI-4加量的选择 |
| 3.1.4 降滤失剂SPNH、DYFT-2和LL-JLC加量的选择 |
| 3.1.5 分散剂加量的选择 |
| 3.2 固化剂优选 |
| 3.2.1 矿渣种类的优选 |
| 3.2.2 矿渣加量的优选 |
| 3.2.3 矿渣优选小结 |
| 3.3 滤饼可固化钻井液长期老化性能 |
| 3.3.1 滤饼可固化钻井液的长期流变性变化 |
| 3.3.2 滤饼可固化钻井液长期老化后滤失量和pH值变化 |
| 3.3.3 滤饼可固化钻井液的长期摩阻系数变化 |
| 3.3.4 滤饼可固化钻井液老化性能实验小结 |
| 3.4 滤饼可固化钻井液性能优化 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 一体化胶结技术原理及室内评价 |
| 4.1 一体化胶结工艺和技术原理 |
| 4.1.1 可固化隔离液性能特征 |
| 4.1.2 一体化胶结工艺原理 |
| 4.2 滤饼固化效果实验 |
| 4.2.1 不同工作液对固化效果的影响 |
| 4.2.2 不同滤饼厚度对固化效果的影响 |
| 4.3 滤饼自身固化机理分析 |
| 4.3.1 矿渣的激活方式 |
| 4.3.2 矿渣的水化特性 |
| 4.3.3 滤饼固化微观分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 结论及建议 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 建议 |
| 5.3 创新点 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的学术成果及科研情况 |
（5）塔里木油田钻固一体化工作液体系研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 目录 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究的目的及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 多功能钻井液技术 |
| 1.2.2 泥浆转化为水泥浆技术 |
| 1.2.3 钻固一体化工作液技术 |
| 1.3 研究思路、内容及方法 |
| 1.3.1 研究思路 |
| 1.3.2 研究内容及方法 |
| 1.4 技术路线 |
| 第2章 塔里木油田钻井、固井资料调研 |
| 2.1 地质现状调研 |
| 2.2 钻井现状调研 |
| 2.2.1 钻井概况 |
| 2.2.2 钻井难点 |
| 2.2.3 现用钻井液体系 |
| 2.3 固井现状调研 |
| 2.4 塔里木油田钻井液及固井液设计要求 |
| 2.4.1 钻井施工对钻井液性能要求 |
| 2.4.2 固井施工对固井液性能要求 |
| 第3章 塔里木油田可固化钻井液配方研究 |
| 3.1 实验仪器、参照标准及实验材料 |
| 3.1.1 实验仪器 |
| 3.1.2 实验参照标准 |
| 3.1.3 实验材料 |
| 3.2 钻井液的制备 |
| 3.3 潜活性材料的优选 |
| 3.3.1 潜活性材料的活性特点 |
| 3.3.2 潜活性材料的选择研究 |
| 3.3.3 矿渣的优选 |
| 3.3.4 矿渣对钻井液性能的影响研究 |
| 3.3.5 矿渣加量对钻井液综合性能的影响 |
| 3.4 可固化钻井液中矿渣加量的确定 |
| 3.5 可固化钻井液滤失量的调节 |
| 3.6 可固化钻井液流变性的调节 |
| 3.7 其他密度可固化钻井液配方的确定 |
| 3.8 可固化钻井液长期老化性能 |
| 3.8.1 可固化钻井液的长期流变性变化 |
| 3.8.2 可固化钻井液的长期滤失量变化 |
| 3.8.3 可固化钻井液的长期摩阻系数变化 |
| 3.9 本章小结 |
| 第4章 塔里木油田可固化固井液配方研究 |
| 4.1 可固化固井液配方设计 |
| 4.1.1 固井液类型的优选 |
| 4.1.2 可固化固井液性能的调节 |
| 4.1.3 可固化固井液中矿渣加量的确定 |
| 4.1.4 可固化固井液激活剂的优选 |
| 4.1.5 碱激发矿渣潜在活性机理 |
| 4.2 可固化固井液配方初步优化 |
| 4.3 可固化钻井液与可固化固井液的相容性实验 |
| 4.3.1 浆体混合后流变性的变化 |
| 4.3.2 浆体混合后抗压强度的变化 |
| 4.3.3 浆体混合后稠化时间的变化 |
| 4.4 激活剂对滤饼的侵入激活研究 |
| 4.5 可固化固井液固化分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 钻固一体化工作液固井二界面胶结质量评价 |
| 5.1 固井二界面胶结质量评价方法 |
| 5.1.1 二界面模型的建立 |
| 5.1.2 评价方法原理 |
| 5.2 胶结实验结果分析 |
| 5.2.1 无滤饼时的胶结实验结果 |
| 5.2.2 存在滤饼时的胶结实验结果 |
| 5.3 滤饼存在条件下温度和时间对固井二界面胶结强度的影响 |
| 5.4 滤饼与可固化固井液整体固化胶结机理分析 |
| 5.5 可固化固井液的膨胀性能研究 |
| 5.5.1 实验方法 |
| 5.5.2 实验结果分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 结论与建议 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 建议 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的学术成果及科研情况 |
（6）可固化钻井液的滤饼固化技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究目的及意义 |
| 1.2 滤饼固化和矿渣激活技术研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 以往研究中存在的问题 |
| 1.4 研究内容 |
| 1.5 技术路线 |
| 第2章 可固化滤饼的制备及其性能调节 |
| 2.1 实验仪器、参照标准及实验材料 |
| 2.1.1 实验仪器 |
| 2.1.2 实验参照标准 |
| 2.1.3 实验材料与药品 |
| 2.2 固化剂的优选 |
| 2.2.1 常见的固化剂 |
| 2.2.2 矿渣的选择 |
| 2.3 可固化滤饼的制备 |
| 2.3.1 可固化滤饼的形成及固化实验操作方法 |
| 2.3.2 钻井液的制备及其滤饼性能考察 |
| 2.3.3 矿渣对可固化钻井液及MTC固化液性能的影响研究 |
| 2.3.4 不同密度可固化钻井液及其滤饼的性能调节 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 可固化滤饼的固化影响因素研究 |
| 3.1 影响滤饼固化的因素 |
| 3.2 固化剂对可固化钻井液滤饼固化效果的影响 |
| 3.2.1 成都S75级高炉水淬矿渣 |
| 3.2.2 成都S95级高炉水淬矿渣 |
| 3.2.3 攀枝花S105级高炉水淬矿渣 |
| 3.2.4 成都S75：成都S95=7：3复配矿渣 |
| 3.3 激活剂对可固化钻井液滤饼固化效果的影响 |
| 3.3.1 单一激活剂—氢氧化钠 |
| 3.3.2 单一激活剂—碳酸钠 |
| 3.3.3 单一激活剂—硫酸钙 |
| 3.3.4 复配激活剂 |
| 3.4 养护温度对可固化钻井液滤饼固化效果的影响 |
| 3.5 养护龄期对可固化钻井液滤饼固化效果的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 可固化滤饼的固化机理研究 |
| 4.1 矿渣水化机理 |
| 4.2 可固化滤饼的固化机理 |
| 4.3 可固化滤饼与MTC固化液的整体固化机理 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 结论与建议 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 建议 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的学术成果及科研情况 |
（7）提高界面胶结质量的可固化隔离液体系研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国内用隔离液提高界面胶结质量的应用 |
| 1.2.2 国外运用隔离液提高界面胶结质量的相关研究 |
| 1.3 研究思路、内容、方法 |
| 1.3.1 研究思路 |
| 1.3.2 研究内容和方法 |
| 第2章 可固化隔离液体系室内研究 |
| 2.1 实验仪器 |
| 2.2 悬浮稳定剂的确定 |
| 2.2.1 悬浮稳定剂GYW-301对浆体性能的影响 |
| 2.2.2 膨润土加量对体系性能的影响 |
| 2.3 固化剂的优选 |
| 2.4 激活剂的优选 |
| 2.4.1 激活剂JHQ对隔离液的影响 |
| 2.4.2 激活剂JHT对隔离液抗压强度影响 |
| 2.4.3 激活剂GSN对隔离液抗压强度的影响 |
| 2.4.4 三种激活剂JHQ、JHT和GSN复配对隔离液抗压强度的影响 |
| 2.5 缓凝剂的优选 |
| 2.6 可固化隔离液适用密度范围研究 |
| 2.7 可固化隔离液适用温度范围研究 |
| 2.8 本章小结 |
| 第3章 可固化隔离液性能影响因素研究 |
| 3.1 养护时间对固化效果的影响 |
| 3.2 矿渣组分对固化隔离液性能的影响 |
| 3.2.1 氧化钙含量对隔离液性能的影响 |
| 3.2.2 氧化镁含量对隔离液性能的影响 |
| 3.2.3 氧化铝含量对隔离液性能的影响 |
| 3.2.4 二氧化硅含量对隔离液性能的影响 |
| 3.3 矿渣的加量对固化隔离液性能的影响 |
| 3.4 G级水泥对固化隔离液性能的影响 |
| 3.5 微硅对固化隔离液性能的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 可固化隔离液特殊性能研究 |
| 4.1 相容性实验 |
| 4.1.1 可固化隔离液与钻井液相容性实验 |
| 4.1.2 可固化隔离液与水泥浆相容性实验 |
| 4.1.3 隔离液、水泥浆、钻井液相容性实验 |
| 4.2 固化性能 |
| 4.2.1 隔离液与钻井液固化 |
| 4.2.2 隔离液与水泥浆固化 |
| 4.2.3 隔离液、水泥浆、钻井液三者整体固化 |
| 4.2.4 隔离液与泥饼固化 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 机理分析 |
| 5.1 固化机理 |
| 5.2 隔离液顶替机理 |
| 5.2.1 合理的密度差机理 |
| 5.2.2 合理流变参数确定 |
| 5.3 污染机理探索 |
| 5.3.1 抗Ca~(2+)污染机理 |
| 5.3.2 固相物质加量影响 |
| 5.3.3 高聚物絮凝 |
| 5.3.4 配固化隔离液时外加剂加入顺序 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与建议 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 建议 |
| 6.3 创新点 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的学术成果及科研情况 |
（8）矿渣对固井液性能的影响研究（论文提纲范文）
| 1 高炉水淬矿渣 |
| 2 实验材料、仪器、方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.1.1 嘉华G级油井水泥 |
| 2.1.2 矿渣(活性超细矿物填充剂) |
| 2.1.3 BT水泥和矿渣分散增稠稳定剂 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 固井液与钻井液浸泡钢管的界面胶结强度的测试 |
| 2.2.2 浸泡样品钻井液配方 |
| 2.2.3 试样制作方法 |
| 2.2.4 密度的测定 |
| 2.2.5 性粘度和表观粘度、动切力和静切力的测定 |
| 2.2.6 固井液试模样品抗压强度的测定方法 |
| 2.2.7 固井液样品析水量测定 |
| 2.2.8 固井液样品抗窜强度的测试 |
| 3 矿渣对固井液性能的影响研究分析 |
| 3.1 矿渣对固井水泥浆性能的影响试验方案 |
| 3.2 矿渣加量对固井水泥浆性能的影响试验结果 |
| 3.3 矿渣加量对固井液性能的影响作图与分析 |
| 3.3.1 0.44水灰比时矿渣加量对固井液性能影响有以下几点规律 |
| 3.3.2 0.6水灰比时矿渣加量对固井液性能影响有以下几点规律 |
| 3.3.3 0.8水灰比时矿渣加量对固井液性能影响有以下几点规律 |
| 4 结论与建议 |
（9）低密矿渣MTC体系研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究的目的和意义 |
| 1.2 MTC技术国内外研究现状 |
| 1.3 矿渣MTC技术的优势 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 1.5 技术路线 |
| 第二章 低密矿渣MTC体系减轻剂的选择 |
| 2.1 常用减轻剂材料 |
| 2.2 低密矿渣MTC体系减轻剂选配原则 |
| 2.2.1 颗粒基配原理 |
| 2.2.2 浆体的力学稳定性 |
| 2.3 低密矿渣MTC减轻剂的优选 |
| 2.4 材料的协同作用 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 低密矿渣MTC体系研究 |
| 3.1 矿渣的选择 |
| 3.1.1 矿渣的化学成分与结构形态 |
| 3.1.2 矿渣的活性评价方法 |
| 3.1.3 高炉矿渣的优选研究 |
| 3.2 低密矿渣MTC外加剂研究 |
| 3.2.1 分散剂的选择 |
| 3.2.2 降失水剂的选择 |
| 3.2.3 激活剂的选择 |
| 3.3 低密矿渣MTC固井液配方研究 |
| 3.3.1 低密矿渣MTC的密度设计 |
| 3.3.2 低密矿渣MTC配方的设计 |
| 3.3.3 低密矿渣MTC强度试验 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 提高低密矿渣MTC强度的研究 |
| 4.1 无机碱类物质的激活作用研究 |
| 4.1.1 无机碱类物质的激活机理研究 |
| 4.1.2 无机碱类激活剂的选择 |
| 4.2 强碱弱酸盐对低密矿渣MTC抗压强度的影响 |
| 4.2.1 碳酸钠对低密矿渣MTC的激活作用 |
| 4.2.2 硅酸钠对低密矿渣MTC的激活作用 |
| 4.2.3 强碱弱酸盐复配对低密矿渣MTC的激活作用 |
| 4.3 有机碱类物质的激活作用研究 |
| 4.3.1 有机碱激活剂的类型及性质 |
| 4.3.2 有机碱激活剂的激活性能研究 |
| 4.4 低密矿渣MTC激活剂的复配开发 |
| 4.5 复合激活剂低密矿渣MTC性能评价 |
| 4.5.1 低密矿渣MTC浆体的流变性和失水量实验研究 |
| 4.5.2 低密矿渣MTC固化体抗压和抗折强度实验研究 |
| 4.5.3 稠化时间和静胶凝强度性能评价 |
| 4.5.4 浆体的稳定性和游离液性能实验评价 |
| 4.6 膨润土含量对低密矿渣MTC性能影响的实验研究 |
| 4.6.1 膨润土加量对低密矿渣MTC强度的影响 |
| 4.6.2 膨润土提高固化体抗压强度原因分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 提高低密度矿渣MTC韧性的研究 |
| 5.1 低密矿渣MTC固化体的脆裂问题的解决思路 |
| 5.2 提高低密矿渣MTC韧性实验研究 |
| 5.2.1 提高低密矿渣MTC韧性材料的优选实验 |
| 5.2.2 碳纤维提高低密矿渣MTC韧性的实验研究 |
| 5.2.3 碳纤维对低密矿渣MTC浆体性能的影响 |
| 5.3 碳纤维提高低密矿渣MTC韧性分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（10）固井二界面关联相相互作用机理研究（论文提纲范文）
| 作者简介 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 前言 |
| §1.1 论文研究目的和意义 |
| 1.1.1 选题来源 |
| 1.1.2 研究目的和意义 |
| §1.2 国内外研究概况 |
| 1.2.1 水泥浆水化过程及水化产物研究 |
| 1.2.2 钻井液泥饼的结构特征 |
| 1.2.3 高炉水淬矿渣的活性潜力 |
| 1.2.4 MTC和MTA技术的研究现状 |
| §1.3 研究思路、研究方法和技术路线 |
| 1.3.1 研究思路 |
| 1.3.2 研究方法和技术路线 |
| §1.4 主要研究内容及创新点 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 论文主要创新点 |
| 第二章 反应动力学原理及测试方法 |
| §2.1 化学反应动力学原理 |
| 2.1.1 固态反应动力学的引入 |
| 2.1.2 反应动力学的基本原理 |
| 2.1.3 反应动力学研究的科学依据 |
| §2.2 固井二界面室内模拟方法 |
| §2.3 测试方法 |
| 2.3.1 差示扫描量热(DSC)法 |
| 2.3.2 其它测试方法 |
| 第三章 油井水泥浆与钻井液泥饼界面作用机理研究 |
| §3.1 实验及表征 |
| 3.1.1 G级油井水泥浆的制备 |
| 3.1.2 南阳油田钻井液的性能及测试 |
| 3.1.3 多功能钻井液的配制实验 |
| §3.2 油井水泥浆与南阳钻井液泥饼界面动力学动态分析 |
| 3.2.1 T-β外推法确定泥饼固化工艺温度 |
| 3.2.2 泥饼固化反应表观活化能的确定 |
| 3.2.3 泥饼固化反应级数的确定 |
| §3.3 油井水泥浆与南阳钻井液泥饼界面动力学恒温分析 |
| 3.3.1 固化率和反应速率的确定 |
| 3.3.2 固化模型的取舍问题 |
| 3.3.3 n级反应速率函数的求取 |
| §3.4 油井水泥浆与多功能钻井液泥饼界面动力学分析 |
| 3.4.1 T-β外推法确定泥饼固化工艺温度 |
| 3.4.2 泥饼固化反应表观活化能的确定 |
| 3.4.3 泥饼固化反应级数的确定 |
| §3.5 油井水泥浆与钻井液泥饼界面作用机理分析 |
| 3.5.1 XRD分析 |
| 3.5.2 TG/DTA分析 |
| 3.5.3 形貌及元素分析 |
| 3.5.4 油井水泥水化反应历程 |
| 3.5.5 泥饼界面体系动力学扩散问题 |
| 3.5.6 泥饼界面固化动力学过程分析 |
| 本章小结 |
| 第四章 MTC固井液与钻井液泥饼界面作用机理研究 |
| §4.1 矿渣MTC固井技术 |
| 4.1.1 钻井液转化为水泥浆(MTC)技术 |
| 4.1.2 矿渣MTC固井液的配制 |
| §4.2 MTC固井液与南阳钻井液泥饼界面动力学动态分析 |
| 4.2.1 T-β外推法确定泥饼固化工艺温度 |
| 4.2.2 泥饼固化反应表观活化能的确定 |
| 4.2.3 泥饼固化反应级数的确定 |
| §4.3 MTC固井液与南阳钻井液泥饼界面动力学恒温分析 |
| 4.3.1 固化率和反应速率的确定 |
| 4.3.2 n级固化反应函数的求取 |
| §4.4 MTC 固井液与多功能钻井液泥饼界面动力学动态分析 |
| 4.4.1 T-β外推法确定泥饼固化工艺温度 |
| 4.4.2 泥饼固化反应表观活化能的确定 |
| 4.4.3 泥饼固化反应级数的确定 |
| §4.5 MTC固井液与多功能钻井液泥饼界面动力学恒温分析 |
| 4.5.1 固化率和反应速率的确定 |
| 4.5.2 Prout-Tompkins自催化反应速率函数的求取 |
| §4.6 MTC 固井液与南阳/多功能钻井液泥饼界面作用机理 |
| 4.6.1 XRD分析 |
| 4.6.2 TG/DTA分析 |
| 4.6.3 形貌及元素分析 |
| 4.6.4 高炉水淬矿渣的水化反应历程 |
| 4.6.5 MTC固化体的整体胶结过程 |
| 本章小结 |
| 第五章 MTA固井二界面关联相相互作用机理研究 |
| §5.1 新型MTA固井技术 |
| 5.1.1 泥饼仿地成凝饼(MTA)的科学构想 |
| 5.1.2 MTA的实验配方及制备 |
| §5.2 MTA固井二界面固化反应动力学动态法分析 |
| 5.2.1 T-β外推法确定泥饼固化工艺温度 |
| 5.2.2 泥饼固化反应表观活化能的确定 |
| 5.2.3 泥饼固化反应级数的确定 |
| §5.3 MTA固井二界面固化反应动力学恒温法分析 |
| 5.3.1 固化率和反应速率的确定 |
| 5.3.2 Kamal反应速率函数的求取 |
| §5.4 MTA固井二界面作用机理 |
| 5.4.1 XRD分析 |
| 5.4.2 TG/DTA分析 |
| 5.4.3 形貌和元素分析 |
| 5.4.4 泥饼与水泥浆(石)界面的修饰作用 |
| 5.4.5 MTA固井二界面关联相的扩散作用 |
| 5.5.6 MTA固井二界面固化动力学过程 |
| §5.5 固井二界面泥饼体系的相互作用模型 |
| 5.5.1 界面关联相之间的相互作用关系 |
| 5.5.2 物理模型 |
| 5.5.3 数学模型 |
| §5.6 动力学作用模型室内实验验证 |
| §5.7 固井二界面关联相相互作用机理的探讨 |
| 本章小结 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
四、高炉水淬矿渣固井液配方与性能研究（论文参考文献）
- [1]以矿渣为胶凝材料的低密度固井液体系及其性能改善研究[D]. 刘璐. 西南石油大学, 2017(11)
- [2]水基钻井液泥饼性能调控方法及固井弱界面增强技术研究[D]. 张健伟. 东北石油大学, 2016(02)
- [3]一种新型低密度矿渣固井液[J]. 刘璐,李明,郭小阳. 钻井液与完井液, 2016(06)
- [4]固井第二界面一体化胶结技术研究[D]. 黄盛. 西南石油大学, 2014(04)
- [5]塔里木油田钻固一体化工作液体系研究[D]. 许雯婧. 西南石油大学, 2013(06)
- [6]可固化钻井液的滤饼固化技术研究[D]. 张顺平. 西南石油大学, 2013(06)
- [7]提高界面胶结质量的可固化隔离液体系研究[D]. 邓慧. 西南石油大学, 2012(02)
- [8]矿渣对固井液性能的影响研究[J]. 曹成,申超,王博涛,陶涛. 石油化工应用, 2010(05)
- [9]低密矿渣MTC体系研究[D]. 国安平. 中国石油大学, 2010(05)
- [10]固井二界面关联相相互作用机理研究[D]. 秦文政. 中国地质大学, 2009(01)