【正文】 拌到加壓開始不得超過2min）。 ⑦ 試驗結(jié)束后，先關(guān)閉頂閥和壓力瓶總閥，釋放調(diào)節(jié)器的壓力，然后取下壓力管線，緩慢打開頂閥，釋放筒中壓力，最后將失水儀洗干凈。 ② 在模具上涂黃油備用。 ④ 沖洗模具表面泥漿后放入水浴鍋中養(yǎng)護(hù) 2 48小時 ⑤ 取出水泥石，清洗模具。 ② 將抗折試驗機的砝碼調(diào)至 0刻度線附近，夾穩(wěn)待測水泥條，調(diào)整其量程為10MPa。 ④ 關(guān)閉電源，將砝碼歸零。 ② 打開液壓油開關(guān)，將試樣放入抗壓測試平臺中央。 ④ 當(dāng)壓力數(shù)值有下降趨勢時停止加壓，記錄數(shù)值。 3 結(jié)果與討論 本實驗 確定了水泥漿 基本 配方 ， 并 摻混不同加量纖維 制備了 相應(yīng) 的水泥漿 （ 石 ） ，測定了其流變、抗壓、抗折、失水等性能。 以下結(jié)果中 C未加任何纖維的基漿配方； T只在基漿中加入一定量陶瓷纖維的水泥漿（石）； P只在基漿中加入一定量聚丙烯纖維的水泥漿（石）；TP在基漿中加入陶瓷和聚丙烯纖維的水泥漿（石）； L用于失水試驗的水泥漿。 相對 最 適合水泥漿改性， 故初步選擇 2號配方 。 %，聚丙烯纖維在 %177。 當(dāng)纖維加量低于或高于此限度時，其性能就有了或多或少的削減 ，甚至低于常規(guī)水泥漿體系。試驗研究得出纖維的加入對水泥石的抗壓性能有影響。 表 抗壓試驗數(shù)據(jù)分析 代號 陶瓷纖維 聚丙烯纖維 抗壓強度 MPa C1 C2 T1 % T2 % T3 % P1 % P2 % P3 % 對上表的數(shù)據(jù)可以看出， 加入一定量的纖維后，水泥石的抗壓強度明顯變化。由于試樣為長條試樣經(jīng)過抗折試驗得到。 其中值得注意的是當(dāng)纖維含量在 %時，水泥條的斷裂面平滑整齊，上下受力面的面積幾乎一樣 （圖復(fù)合纖維改性水泥漿及性能探討 15 ） 。當(dāng)纖維加量高于 %時強度開始下降。 流變 性能的測定 在配水泥干灰時加入不同比例的陶瓷、聚丙烯纖維 %、 %、 %、 %等，攪拌均勻后稠化，使用 6 速流變儀測定。 （ 表 ） 表 流變性分析 代號 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水泥漿流變性影響并未像視覺感受中那么粘稠 ，特別是 300 轉(zhuǎn)速的對比可以看出。 抗折 性能的測定 在配水泥干灰時加入不同比例的陶瓷、聚丙 烯纖維 %、 %、 %、 %等，攪拌均勻后稠化、 做成尺寸為 40mm 40mm 160mm 試樣， 養(yǎng)護(hù)。 表 抗折性能 分析 西南石油大學(xué)本科畢業(yè)論文 16 代號 抗折強度 MPa 備注 C1 空白試驗 嘉華 C2 空白試驗 夾江 T1 分散較均勻 P1 第二試樣 T2 分散一般 ，第一試樣 P2 其中第二組 ，第三組 50度水浴養(yǎng)護(hù) 48小時 分散較均勻 T3 表面出現(xiàn)明顯的塊狀凸起 分散很不均勻 T3,P3未篩水泥灰 P3 其中第二組 ，第三組 50度水浴養(yǎng)護(hù) 48小時 分散均勻但表面有缺陷 由上表可以看出 纖維的加入，使水泥石的抗折強度有了不同程度的增加， 從備注可以看出纖維是否很好分散對抗折強度的影響也是不可忽視的。而是否篩灰對水泥石的固化成型也有較大影響，篩后做出的水泥石 外觀和內(nèi)部明顯細(xì)膩充實。 但當(dāng)過多加大纖維的百分比，反倒會使水泥石的抗折性能下降。 纖維增強抗折性能原理在于纖維本身的塑性變化以及斷裂，大大消耗了水泥石斷面的應(yīng)力。試驗研究得出纖維的加入對水泥漿的流動性能有影響。 失水 性能測定 在 配水泥干灰時加入不同比例的陶瓷、聚丙烯纖維 %、 %、 %、等，攪拌均勻后稠化，使用 高溫高壓 （ 500C， ） 失水儀 測試其漏失情況。 西南石油大學(xué)本科畢業(yè)論文 18 表 纖維對水泥漿流動漏失性的分析 代號 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，水泥漿的失水量相對基漿呈下降趨勢，故可以得出結(jié)論：纖維的加入量對于失水的降低有最優(yōu)值，而對于綜合改性來說， %加量，是優(yōu)秀的選擇。在力學(xué)性能最佳加量情況下，也能降低失水量。 表 2mm 寬 縫 板堵漏實驗 陶瓷纖維 % 溫度℃ 濾液 mL 堵漏效果 配方一 ％ 90 不穩(wěn)定 配方二 ％ 90 不穩(wěn)定 配方三 ％ 90 20 堵住 配方四 ％ 90 16 完全堵住 配方五 1％ 90 16 完全堵住 1 3 2 4 5 6 7 8 圖 堵漏裝置 示意圖 西南石油大學(xué)本科畢業(yè)論文 20 表 2mm寬縫板堵漏實驗 聚丙烯纖維 溫度℃ 濾液 mL 堵漏效果 配方一 % 90 19 堵住 配方二 % 90 32 堵住 配方三 % 90 75 堵住 由試驗數(shù)據(jù)得知 ：使用的纖維密集度越高，觀察到的封堵效率越好。 陶瓷 聚丙烯復(fù)合纖維改性水泥漿（石） 由于單獨使用陶瓷纖維、聚丙烯纖維改性水泥漿（石），其抗折性能得到提高，抗壓 性能沒有降低，甚至有上升的情況下，流變性也比較樂觀，故可以使用兩種纖維復(fù)合改性。 是簡單的兩種纖維改性性能的疊加，所以在抗折抗壓過程中，纖維阻止破壞的作用次序有先后，期間會相互影響。 圖 長度相差較大纖維混合易結(jié)團 復(fù)合纖維改性水泥漿及性能探討 21 水泥漿（石）外觀性質(zhì)的影響 由于纖維增 韌原理 ，使纖維有“拉應(yīng)力” ， 且纖維在水泥漿自收縮階段充當(dāng)混凝土體系中的固體物質(zhì)，為 水化產(chǎn)物提供空間 ，擠出氣泡 ， 改性后水泥石提前收縮，優(yōu)化塑性收縮會產(chǎn)生大量裂紋的問題（如圖 ） 。干混纖維使水泥石纖維分布不均 ，而濕混時，水泥基漿中的降失水劑的有一定稠度，有助于纖維的力學(xué)分散 （如圖 ）。 （ 2） 陶瓷纖維加量在 %，其流變性 能 、抗折強度 最佳； 加量在 %時其抗壓強度、漏失性能 最佳 。 %。故選擇最佳加量為 %177。 （ 4） 改性后水泥石提 前收縮，優(yōu)化塑性收縮會產(chǎn)生大量裂紋的問題 。 （ 6）加入纖維可以提高水泥漿的堵漏效果，并且在分散均勻 （陶瓷纖維 1%， PP纖維 %以下） 的條件下，纖維摻量與堵漏效果成正比。 建議 （ 1） 建議將纖維長度選取盡量接近。 （ 2）建議混料時 采 用濕混。 （ 3）建議 使用金屬纖維與高分子纖維混合改性。 復(fù)合纖維改性水泥漿及性能探討 23 致謝 本論文的完成，自始至終得到指導(dǎo)老師郭小陽 教授 、程小偉老師 的指導(dǎo)，在此表示最真誠的感謝。使我得到良好的鍛煉，提高了各方面的能力。 再次向所有給予我?guī)椭凸膭畹睦蠋熀屯瑢W(xué)表示深深的感謝！ 西南石油大學(xué)本科畢業(yè)論文 24 參考文獻(xiàn) [1] 鐘啟剛，李楊，盧東紅．提高水泥環(huán)韌性的實驗研究．地震工程與工程振動， 1997，17(4)： 123～ 129 [2] 步玉環(huán)，李玉海，王瑞和．碳纖維水泥配伍性實驗研究．石油大學(xué)學(xué)報， 2020，28(6)： 41～ 43,48 [3] 步玉環(huán)，王瑞和，穆海朋．纖維水泥改善固井質(zhì)量研究．石油鉆采工藝， 2020，21(5)： l3～ l5 [4] 劉大為 ，田錫君，廖潤康 .現(xiàn)代固井技術(shù) [M].遼寧 :遼寧科學(xué)技術(shù)出版社， 1994. [5] 馬一平 提高抗堿玻纖增強礦渣硅酸鹽水泥的耐久性研究 [D] 北京：中國建筑材料科學(xué)研究院， 1986 [6] 齊奉忠 等國外新型水泥漿體系 —— 《 CEMNET防漏水泥漿 》 中國石油勘探開發(fā)研究院廊坊分院完井所 [7] 胡曉渣 . 陳志豫 碳 尼龍纖維混雜改性水泥基復(fù)合材料的研究混凝土與水泥制品 [J]． 1995． (6)： 8～ 12 [8] 新型纖維水泥漿增韌防漏 [J] 青海石油 54～ 55 [9]田 穎 等 芳綸纖維改性水泥砂漿的性能研究 [J] 濟南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué) 山東濟南 2020 [10]賴金榮．增韌纖維水泥漿在勝利油田小間隙井的應(yīng) 用研究 [J]鉆井液與完井液，2020， 23(5)： 59～ 63． [11]王維斌．川東宣漢一開江地區(qū)惡性井漏特征及地質(zhì)因素 [J]．天然氣工業(yè)， 2020，25(2)： 90～ 92． [12]鄢捷年．鉆井液工藝學(xué) [M]．東營：石油大學(xué)出版社， 2020． [13]馬銀華 等 低摻量聚丙烯纖維水泥穩(wěn)定粒料基層抗沖擊性能研究 [J] 北京：中國建筑材料科學(xué)研究院 [14] Hassan I. ElHassan Using a Novel Fiber Cement System to Control Lost Circulation: Case Histories from the Middle East and the Far East[J]. SPE 2020 [15] 袁春華 吳鳳英等 水泥漿失水的危害及油井降失水劑的發(fā)展現(xiàn) 狀 [J] 2020 11