,從分子量的大小或合成方法的角度可以分為有機(jī)物類緩凝劑和聚合物類緩凝劑兩大類。有機(jī)物類緩凝劑中,研究較多的有機(jī)物主要是有機(jī)膦酸(鹽),其有不少品種適合用作油井水泥緩凝劑,在國內(nèi)外都有應(yīng)用實(shí)例。聚合物類緩凝劑是近年來國內(nèi)外研究最多的一類。通過聚合技術(shù)可將多種不同的功能性單體結(jié)合在一起,而且可以控制分子鏈的長(zhǎng)短、分子量的大小及分布,因此這類緩凝劑可以用分子設(shè)計(jì)思想來指導(dǎo)其合成,得到綜合性能較為理想的緩凝劑。
中文名稱 | 油井水泥緩凝劑 | 合成方法 | 有機(jī)物類緩凝劑 |
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使????用 | 作油井水泥緩凝劑 | 緩凝劑種類 | 很多 |
有機(jī)膦酸(鹽)種類繁多,有不少品種適合用作油井水泥緩凝劑。
國外專利報(bào)道。實(shí)例1:將甲撐膦酸衍生物用作超細(xì)水泥緩凝劑,使用溫度可達(dá)116℃以上。實(shí)例2:將甲撐膦酸衍生物和硼砂按(0.025-0.2):1質(zhì)量比復(fù)配用作高溫緩凝劑,甲撐膦酸衍生物選自乙二胺四甲叉膦酸鈣、乙二胺四甲叉膦酸鈉、乙二胺五甲叉膦酸。該緩凝劑適用溫度121-260℃(BHST),適合長(zhǎng)封固段高溫深井固井。實(shí)例3:將有機(jī)膦酸(鹽)和無機(jī)磷酸(鹽)按一定比例復(fù)配用作緩凝劑,此外,也可加入緩凝增強(qiáng)劑以擴(kuò)大應(yīng)用溫度范圍。一個(gè)推薦的緩凝劑組成如下:10-15%的乙二胺四甲叉膦酸鈉鈣,40-45%的磷酸以及40-50%緩凝增強(qiáng)劑。該緩凝劑有效使用溫度為70-140℃。
國內(nèi)研究成果。實(shí)例1:合成羥基二胺甲叉膦酸用作高溫緩凝劑,使用溫度范圍50-170℃。實(shí)例2:以一種不飽和胺類化合物與亞磷酸、甲醛反應(yīng)生成烷撐膦酸鹽作為緩凝劑,使用溫度范圍40-170℃,綜合性能優(yōu)于用二甲胺與亞磷酸、甲醛的合成產(chǎn)物。
聚合物類緩凝劑是近年來國內(nèi)外研究最多的一類緩凝劑。由于通過聚合技術(shù)可將多種不同的功能性單體結(jié)合在一起,而且可以控制分子鏈的長(zhǎng)短、分子量的大小及分布,因此這類緩凝劑可以用分子設(shè)計(jì)思想來指導(dǎo)其合成,得到綜合性能較為理想的緩凝劑。
1)AMPS共聚物
① AMPS/AA二元共聚物。實(shí)例1:共聚物中AMPS摩爾分?jǐn)?shù)為40-60%,分子量小于5,000。該緩凝劑使用溫度可達(dá)121℃,摻量為0.3-1.5%BWOC,在66-118℃區(qū)間稠化實(shí)驗(yàn)規(guī)律較好,稠化時(shí)間容易調(diào)節(jié)。實(shí)例2:共聚物中AMPS的摩爾分?jǐn)?shù)達(dá)到65-85%時(shí),是一個(gè)良好的中低溫緩凝劑。實(shí)例3:AMPS/AA共聚物與木質(zhì)素磺酸鹽、硼砂、有機(jī)酸等其它緩凝劑復(fù)配使用可擴(kuò)大溫度應(yīng)用范圍,如與酒石酸鈉復(fù)配使用后其使用溫度可達(dá)260℃。
② AMPS/IA二元共聚物。實(shí)例:共聚物中AMPS與IA的摩爾分?jǐn)?shù)比為73:27。該緩凝劑緩凝效果明顯強(qiáng)于AMPS/AA緩凝劑,無需加入硼砂、有機(jī)酸等緩凝增強(qiáng)劑,單獨(dú)使用溫度可達(dá)260℃。
③ 其它含羧基的二元或三元共聚物。實(shí)例:AMPS/MA、AMPS/IA/AA、AMPS/IA/AM等。
2)其它聚合物
① 含磺酸和羧酸基團(tuán)的聚合物。實(shí)例:苯乙烯磺酸/馬來酸酐二元共聚物,該聚合物在有機(jī)酸等緩凝增強(qiáng)劑協(xié)同作用下,緩凝溫度可高達(dá)302℃。
② 含膦酸和羧酸基團(tuán)的聚合物。實(shí)例:由"-[CHCOOH-CH2-POOH-CH2-CHCOOH]-"重復(fù)結(jié)構(gòu)單元組成的聚合物,分子量為4,000左右,使用溫度范圍為93-232℃。
③ 接枝聚合物。實(shí)例1:主鏈為糖類(包括其水解產(chǎn)物羥基羧酸),推薦山梨(糖)醇、葡糖酸、酒石酸等;側(cè)鏈為乙烯系共聚物,共聚單體推薦AA、AMPS、乙烯基膦酸等,分子量為1,000-15,000,使用溫度達(dá)121℃以上。實(shí)例2:主鏈為縮聚物,推薦丙酮/甲醛/亞硫酸鈉縮聚物;側(cè)鏈為羧酸/磺酸共聚物,羧酸單體推薦AA、IA、MA等,磺酸單體推薦AMPS;使用溫度可達(dá)177℃。
緩凝劑種類很多,常用的主要有:木質(zhì)素磺酸鹽及其衍生物、低分子量纖維素及其衍生物、羥基羧酸(鹽)、有機(jī)膦酸(鹽)、硼酸(鹽)、復(fù)合物等。近年來,國內(nèi)外針對(duì)原有緩凝劑存在的缺陷進(jìn)行了不斷改進(jìn),也新開發(fā)了一些緩凝劑。從分子量的大小或合成方法的角度可以分為兩大類:有機(jī)化合物和聚合物。研究較多的有機(jī)物主要是有機(jī)膦酸(鹽)。用作緩凝劑的聚合物通常是低聚物,其分子量一般為數(shù)千,多通過共聚反應(yīng)制得,研究較多的聚合物是含有羧基、膦酸基、磺酸基的聚合物。相對(duì)來說,羥基羧酸(鹽)、有機(jī)膦酸(鹽)等有機(jī)物類緩凝劑摻量較少,但比較敏感;而聚合物類緩凝劑摻量較大,但摻量與稠化時(shí)間線性關(guān)系較好。
油井水泥緩凝劑是一類應(yīng)用普遍的油田化學(xué)品,它自身具備的性質(zhì)、不同類型、品質(zhì)問題、應(yīng)用量多少,一般會(huì)對(duì)改進(jìn)產(chǎn)品性質(zhì)引起非常重要的作用。在油田勘探鉆井過程中,油井水泥緩凝劑是關(guān)鍵的,油井水泥緩凝劑就如鉆井...
從分子量的大小或合成方法的角度可以分為有機(jī)物類緩凝劑和聚合物類緩凝劑兩大類。有機(jī)物類緩凝劑中,研究較多的有機(jī)物主要是有機(jī)膦酸(鹽),其有不少品種適合用作油井水泥緩凝劑,在國內(nèi)外都有應(yīng)用實(shí)例。聚合物類緩...
油井水泥緩凝劑是一類應(yīng)用普遍的油田化學(xué)品,它自身具備的性質(zhì)、不同類型、品質(zhì)問題、應(yīng)用量多少,一般會(huì)對(duì)改進(jìn)產(chǎn)品性質(zhì)引起非常重要的作用。在油田勘探鉆井過程中,油井水泥緩凝劑是關(guān)鍵的,油井水泥緩凝劑就如鉆井...
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評(píng)分: 4.8
油井水泥綜合知識(shí) 水泥是水硬性膠結(jié)材料, 分為普通水泥和油井水泥。 普通水泥也稱建筑水泥, 列入 ASTM 標(biāo)準(zhǔn),而油井水泥列入 API 標(biāo)準(zhǔn)。油井水泥與普通水泥的根本區(qū)別在于 : 油井水泥具有嚴(yán)格 的化學(xué)成分和礦物組成, 而且在生產(chǎn)時(shí)除允許加入 3% -6%的二水石膏以外不得加其它材料。 本節(jié)主要介紹油井水泥的化學(xué)組成、級(jí)別和類型以及生產(chǎn)和應(yīng)用中的一些基本知識(shí)。 一、化學(xué)組成 水泥的質(zhì)量主要取決于化學(xué)成分, 而先進(jìn)的分析方法已為獲得水泥的化學(xué)成分鋪平了道 路。表 1.2.1 列出 G級(jí) HSR水泥的主要化學(xué)成分。由表中數(shù)據(jù)可以看出,波特蘭水泥包括 4 種主要成分 : 鋁酸三鈣 C3A(3CaO·A12O3);鐵鋁酸四鈣 C4AF(4CaO·A12O3·Fe2O3);硅酸 三鈣 C3S(3CaO·SiO2); 硅酸二鈣 C2S(2CaO·SiO2)。通過各相顯微鏡檢查, 熟料顆粒含有 4種
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硅灰在超高強(qiáng)混凝土中的應(yīng)用 張江泳 (河南省鄢陵縣公路管理局 ,鄢陵 461200) 摘 要 : 研究了硅灰及其摻量對(duì)超高強(qiáng)混凝土物理性能 、力學(xué)性能 、耐久性方面的影響 。結(jié)果表明 :硅灰是一種高 效的活性摻合料 ,在混凝土中摻入一定量的硅灰 ,能夠顯著提高混凝土的強(qiáng)度 、抗?jié)B性 ,抗凍性和耐久性 ,是配制超高 強(qiáng)混凝土不可缺少的組分 。 關(guān)鍵詞 : 硅粉 ; 超高強(qiáng)混凝土 ; 強(qiáng)度 ; 耐久性 Application of Silica Fume in Super2high Strength Concrete ZHA N G Jiang 2yong ( Henan Province Yanling Highway Administer Office , Yanling 461200 ,China ) Abstract : The silica fume with diffe
外 觀: 白色或淡黃色粉末
密度(20℃):1.55±0.05 g/cm3
細(xì)度(20目篩篩余): ≤1.0%
摻入G64緩凝劑后水泥漿性能
稠化時(shí)間(72℃,35MPa),min 150~240
初始稠度,Bc ≤20
抗壓強(qiáng)度(104℃,20.7MPa,24hr), MPa ≥20.0
水泥漿組成:嘉華G級(jí)水泥(高抗硫):792g, 蒸餾水:348.5g,G64:0.792g
●適用溫度范圍為60~105℃;
●摻量一般為0.3%以內(nèi)(占水泥質(zhì)量);
●在使用溫度范圍內(nèi)能顯著延緩水泥漿稠化時(shí)間,對(duì)抗壓強(qiáng)度無不利影響。
緩凝劑作為油井水泥最重要的三種外加劑之一,被用來延遲水泥架水化反應(yīng),延長(zhǎng)水泥眾稠化時(shí)間。緩凝劑主要被用來延長(zhǎng)油井水泥水化的誘導(dǎo)期,從而達(dá)到調(diào)節(jié)水泥稠化時(shí)間的作用。緩凝劑在中深井、深井以及超深井的固井過程中被用來調(diào)節(jié)水泥架的稠化時(shí)間,控制水泥裝的可菜送時(shí)間。