【正文】 有上表可知： 抗折性能相對(duì)基漿水泥石都有所提升，但效果不夠理想。故選擇最佳加量為 %177。 （ 7）復(fù)合纖維改性的效果， 并不是簡(jiǎn)單的兩種纖維改性性能的疊加，所以在抗折抗壓過(guò)程中，纖維阻止破壞的作用次序有先后，并且相互影響。在實(shí)驗(yàn)和完成論文的過(guò)程中，他 們 鼓勵(lì)我積極思考，大膽動(dòng)手，勇于創(chuàng)新。原因：復(fù)合結(jié)團(tuán)很大程度是因?yàn)閮煞N纖維都為柔性，用金屬纖維取代長(zhǎng)型架橋纖維，能克服此情況。 （ 5）加入纖維后會(huì)影響漿體的失水 率，在 %左右摻量時(shí)，降失水效果明顯 。 圖 纖維改性水泥收縮情況 圖 篩后水泥石氣孔極少 圖 未篩的水泥石表面粗糙氣孔多 圖 干混易使纖維分散不均勻 4 結(jié)論與建議 結(jié)論 （ 1） G 級(jí)水泥 +%HS2A 降失水劑 +%SXY2 分散劑 的基材配方，流變性 好 ，西南石油大學(xué)本科畢業(yè)論文 22 適合纖維改性。然而， 很明顯 ，對(duì)漿體中纖維的密集度有一個(gè)限制否則將有負(fù)面影響，如：纖維將浮在水泥漿表面，形成“毛球” ，堵漏效果反而降低 。 表 水泥漿流動(dòng)性試驗(yàn)分析 代號(hào) LC1 LC2 LC3 LT1 LT2 LT3 LP1 LP2 LP3 流動(dòng) 度常溫 31 34 35 28 28 25 30 28 27 流動(dòng)度 50 度 35 35 38 28 30 26 30 30 29 由 上表可知，纖維的加入對(duì)水泥漿的流動(dòng)性影響不大， 從而使此類纖維水泥漿在實(shí)際應(yīng)用有了很大的可行性。有備注 6 知，養(yǎng)護(hù)時(shí)間與環(huán)境對(duì)水泥石的抗折性能有很大的影響。 加量在 %左右時(shí)，水泥石的抗壓性能顯著降低，甚至低于常規(guī)水泥。 表 抗 壓試驗(yàn)情況 代號(hào) 陶瓷纖維 聚丙烯纖維 備注 1 脆裂 2 % 裂而不散，分散均勻 ，表面少量纖維外溢 3 % 裂而不散，分散均勻 ，表面少量纖維外溢 4 % 裂而不散，纖維結(jié)團(tuán) ，外表面大量纖維外溢，表面粗糙 5 % 裂而不散，纖維結(jié)團(tuán) ，外表面大量纖維外溢，表面粗糙 有上表可以看出 加入纖維后，水泥石在抗壓試驗(yàn)中由于纖維與水泥石呈網(wǎng)狀交聯(lián)結(jié)構(gòu)，在水泥 石受壓情況下， 纖維起到“藕斷絲連”的作用，使水泥裂而不散；但 纖維加量有個(gè)上限，當(dāng)體系中纖維含量過(guò)高時(shí)（ %+） ，纖維將結(jié)團(tuán)， 只有少部分水泥石內(nèi)含有纖維 ，分散極不均勻，并且表面粗糙。 水泥漿基 漿 的確定 通過(guò)試驗(yàn)確定了改性水泥基漿的配方 ，見(jiàn)表 ： G級(jí)水泥 +%HS2A降失水劑+%SXY2分散劑 +44%水 表 基 漿 配方 對(duì)比 編號(hào) G級(jí)水泥（ 144目） 水灰比 HS2A 降失水劑 SXY2分散劑 流變性 備注 1 800 44% % % 123/62/43/22/2/1 n= k= 2 800 44% % % 161/88/58/31/3/2 n= k= 3 800 44% 1% % 207/109/73/40/3/2 n= k= 流性指 數(shù) n值趨 近 1，稠度系數(shù) K 值趨近 0 流變性優(yōu)秀為 最好 。 水泥石抗壓 性能測(cè)試 ① 按標(biāo)準(zhǔn)制備水泥石（圓柱形、折斷的長(zhǎng)條形）。 水泥石的制備 ① 按標(biāo)準(zhǔn)制備水泥漿并稠化 20min。 1oC。 ② 將剛制備好的水泥漿倒入 容器中，注滿后提起容器。樣品杯和內(nèi)筒、外筒的溫度維持在試驗(yàn)溫度士 2℃。將單向閥向上拉到封閉位置，用水洗凈、 擦干樣品 杯和螺紋，然后將螺紋蓋帽擰在樣品杯上。 200r/min） ，在 15s內(nèi)把配好的水泥干灰及添加劑倒入漿杯，蓋上漿杯蓋。 （ 3） 分別研究評(píng)價(jià)以上各個(gè)復(fù)合改性的油井水泥漿體系的各項(xiàng)性能，包括 流變性實(shí)驗(yàn)、力學(xué) （抗折抗壓） 性能實(shí)驗(yàn)、 失水性能 實(shí)驗(yàn)。當(dāng)水泥穩(wěn)定粒料中有裂紋存在時(shí)，如果裂紋位于纖維之間而不跨越纖維，纖維的鉚固作用將阻止裂紋的擴(kuò)展。鑒于纖維的以上特點(diǎn)，本文擬采用陶瓷、聚丙烯纖維作為 固井水泥漿堵漏增韌材料。加有 SD并配合使用 0． 2 USZ、 1． 2 F17B和 3 F17A的水泥漿體的綜合性能滿足固井施工的基本技術(shù)要求，且 SD與其它外加劑配伍性良好。多次模擬射孔試驗(yàn)表明，該纖維水泥石能夠明顯提高水泥石的抗沖擊性能。 2020年 為了提高固井水泥石的韌性及抗沖擊的能力，防止水泥環(huán)由于鉆塞、射孔、注采等作業(yè)的破壞出現(xiàn)。在混漿槽中將纖維材料添加到水泥漿中，不會(huì)堵塞混漿槽和注水泥管線 [5]。建材院采用抗堿玻纖增強(qiáng)低堿度硫鋁酸鹽水泥．在耐久性方面取得了良好效果 [5]。在這些水化產(chǎn)物中，氫氧化鈣析出為大晶體，水化硫鋁酸鈣為較小晶體， 水化鋁酸鈣為更小晶體狀態(tài)，含水硅酸鈣和含水鐵酸鈣為無(wú)定形體呈膠體狀態(tài)。 復(fù)合纖維改性水泥漿及性能探討 3 油氣井水泥 目前國(guó)內(nèi)外使用的油井水泥主要是硅酸鹽水泥，是以水硬性硅酸鈣為主要成分，加入適量石膏和助磨劑，磨細(xì)制成的產(chǎn)品。 鉆井行業(yè)中有許多處理漏失的手段。固井質(zhì)量的好壞不僅關(guān)系到鉆井的速度和成本，還將影響到油氣井以后是否能順利生產(chǎn)、油氣井的壽命甚至油氣藏的采收率。隨著小眼井、分支井、側(cè)鉆井和薄油層井?dāng)?shù)量的增多，對(duì)固井質(zhì)量的要求也越來(lái)越高。 通過(guò)對(duì)陶瓷纖維、聚丙烯纖維改性水泥漿（石） 抗折抗壓、流變流動(dòng)、失水和堵漏 的實(shí)驗(yàn)測(cè)試，得出 了 ： 當(dāng)陶瓷纖維與聚丙烯纖維摻量在 %左右時(shí)，其抗折抗壓性能分別提升 40%和 30%以上達(dá)到最優(yōu)值；纖維的摻量對(duì)于水泥漿失水率存在最佳加量；堵漏效果與纖維摻 量 在一定上限下 成正比； 水泥石提前收縮 ；復(fù)合改性缺陷 等結(jié)果。 plugging effect of fiber content and the next is proportional to a certain limit。 近年來(lái)，為解決固井工 程中水泥漿的漏失和提高水泥石的力學(xué)性能，國(guó)內(nèi)外進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)研究，其中采用韌性纖維復(fù)合水泥基材既能起到防漏堵漏的作用，又能達(dá)到增韌水泥石的目的，且收到了良好的效果。固井的目的是加固井壁，固定套管，保證繼續(xù)安全鉆井、封隔油氣和水層，保證勘探 期間分層試油及整個(gè)開(kāi)采工程中合理的油氣生產(chǎn)。專業(yè)的方法包括如專用水泥、膨脹水泥漿、增強(qiáng)增韌劑、高強(qiáng)度柱塞、交聯(lián)聚合物和硅酸鹽系統(tǒng)等體系同樣應(yīng)用于鉆井或固井階段。分別為 A、 B、 C、 D、 E、 F、 G、 H 級(jí)油井水泥，其中 G級(jí)和 H級(jí)為基本水泥，與促凝劑或緩凝劑一起使用，能適應(yīng)于較大的井深和溫度范圍。隨著水化的不斷進(jìn)行，水泥漿從凝膠態(tài)逐漸向結(jié)晶態(tài)發(fā)展，最后形成硬化的水泥石?，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的結(jié)果證實(shí)了 AFCS和 HPLW固井水泥漿系統(tǒng)的有效性。 Duri油田(位于印尼蘇門答臘中部盆地 )在鉆井過(guò)程中經(jīng)常發(fā)生鉆井液部分漏失或全部漏失的情況，漏速?gòu)?0． 16m3／ h至全部漏失，采用其他堵漏方法成功率低，成本高，后采用CemNet防漏水泥漿固井成功。纖維水泥漿體系研究及應(yīng)用。隨著側(cè)鉆井、分支井技術(shù)的發(fā)展，以及低壓易漏油氣藏固 井需求日益增多，固井纖維水泥漿也將得到廣泛應(yīng)用 [8]。而且 在 國(guó)外研究現(xiàn)狀 中 ，很少有研究提到聚丙烯纖維及有機(jī)無(wú)機(jī)纖維復(fù)合改性的結(jié)果。目前，有關(guān)理論認(rèn)為，有效的縫內(nèi)橋堵方法可以提高裂縫的承壓能力，防止裂縫轉(zhuǎn)向，橋堵高壓下產(chǎn)生的支裂縫或微裂縫。由線彈性斷裂機(jī)理模型中最簡(jiǎn)單直接的方法 疊加法可知，由纖維等效的閉合力產(chǎn)生的反向應(yīng)力強(qiáng)度因子在裂紋穿過(guò)纖維的瞬時(shí)是巨大的，它極大地減小了裂紋總的應(yīng)力強(qiáng)度因子，從而阻止裂紋繼續(xù)擴(kuò)展。 技術(shù)路線 復(fù)合纖維改性水泥漿及性能探討 9 2 實(shí)驗(yàn)部分 本章主要介紹了 實(shí)驗(yàn)所需的 儀器 、藥品 ； 制作水泥漿水泥石 實(shí)驗(yàn) 方法 及水泥漿 、水泥石 的性能評(píng)價(jià)等。 1s。讀出游碼箭頭一側(cè)的密度值。在記讀數(shù)之前瞬間以及試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，記錄粘度計(jì)樣品杯中的水泥漿溫度。常壓稠化儀要預(yù)先加熱到試驗(yàn)溫度士1℃。將上述漿液倒入漿筒中，并在漿面上部至少留 高的空間，放置濾網(wǎng)（ 325 目）、密封環(huán)和端蓋，擰緊固定螺絲，關(guān)閉失水儀漿筒的頂閥和底閥。 ④ 沖洗模具表面泥漿后放入水浴鍋中養(yǎng)護(hù) 2 48小時(shí) ⑤ 取出水泥石，清洗模具。 ④ 當(dāng)壓力數(shù)值有下降趨勢(shì)時(shí)停止加壓，記錄數(shù)值。 %，聚丙烯纖維在 %177。由于試樣為長(zhǎng)條試樣經(jīng)過(guò)抗折試驗(yàn)得到。 （ 表 ） 表 流變性分析 代號(hào) C1 C2 T1 P1 T2 P2 T3 P3 流變性 177/93/60/33/2/1 173/93/65/31/2/1 ？ /192/ 130/70/5/3 176/93/62/32/2/1 173/95/63/33/2/1 212/110/76/40/3/2 110/80/37/19/2/1 150/77/46/22/2/1 由 上表可以得出纖維的加入對(duì)水泥漿流變性影響并未像視覺(jué)感受中那么粘稠 ，特別是 300 轉(zhuǎn)速的對(duì)比可以看出。 但當(dāng)過(guò)多加大纖維的百分比，反倒會(huì)使水泥石的抗折性能下降。 西南石油大學(xué)本科畢業(yè)論文 18 表 纖維對(duì)水泥漿流動(dòng)漏失性的分析 代號(hào) 陶瓷 纖維 聚丙烯 纖維 漏失量 ml（ 15’’） 漏失量 ml（ 7’30’’） 備注 LC1 設(shè)備故障 LC2 設(shè)備故障 LC3 6 LT1 % 6 30 LT2 % 7 28 LT3 % 5 32 LP1 % 7 分散不均 LP2 % 4 30 LP3 % 7 29 由 上表可知：加入纖維 %左右時(shí)，水泥漿的失水量相對(duì)基漿呈下降趨勢(shì)，故可以得出結(jié)論：纖維的加入量對(duì)于失水的降低有最優(yōu)值，而對(duì)于綜合改性來(lái)說(shuō)， %加量，是優(yōu)秀的選擇。 是簡(jiǎn)單的兩種纖維改性性能的疊加，所以在抗折抗壓過(guò)程中，纖維阻止破壞的作用次序有先后，期間會(huì)相互影響。 %。