發(fā)布時間：2023-02-26 17:06

　　天然氣水合物勘探開發(fā)研究是當代地球科學和能源工業(yè)的一大前沿研究課題,對于解決日趨嚴峻的能源短缺問題具有非常重要的意義。由于天然氣水合物自身的物化特性以及賦存環(huán)境的低溫高壓特性,使得在凍土天然氣水合物地層鉆井時,井壁垮塌與漿液漏失問題比常規(guī)油氣層更為突出和復雜。據(jù)資料顯示,我國的凍土地層地質(zhì)條件惡劣,鉆井時常有垮塌或漏漿等事故發(fā)生,鉆井護壁堵漏問題十分嚴重,嚴重影響了凍土天然氣水合物鉆探的順利進行。針對凍土天然氣水合物鉆探過程中的護壁堵漏技術(shù)難題,以前期研究為基礎(chǔ),對納米復合水泥漿液的低溫流變/凝固特性與水化過程開展較系統(tǒng)的研究。研制適于凍土天然氣水合物鉆探護壁堵漏的納米復合水泥漿液,對其低溫流變/凝固特性進行研究,基于水化熱測定、掃描電鏡(SEM)及X射線衍射(XRD)分析對復合漿液的低溫水化過程進行分析,探索低溫環(huán)境下納米材料對復合漿液水化過程的影響規(guī)律,構(gòu)建納米復合水泥漿液的低溫水化過程模型。具體研究成果為:(1)利用硅酸鹽-硫鋁酸鹽復合水泥的水化協(xié)同效應(yīng),試驗研究了納米復合水泥漿液的基礎(chǔ)液。通過優(yōu)選納米材料,確定納米Al₂O₃作為試驗研...

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 前言
    1.1 選題依據(jù)與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 凍土天然氣水合物科學鉆探及鉆井液研究
        1.2.2 納米材料對水泥基材料性能影響
        1.2.3 水泥基材料流變凝固特性與水化過程研究
        1.2.4 低溫環(huán)境下水泥基材料性能研究
        1.2.5 現(xiàn)有研究存在的不足
    1.3 研究內(nèi)容及技術(shù)路線
        1.3.1 主要研究內(nèi)容
        1.3.2 技術(shù)路線
    1.4 創(chuàng)新點
第2章 試驗材料與方法
    2.1 試驗材料
        2.1.1 水泥
        2.1.2 防凍劑
        2.1.3 早強劑
        2.1.4 減水劑
        2.1.5 納米材料
    2.2 試驗儀器與方法
        2.2.1 初始流動度及可泵期
        2.2.2 流變特性
        2.2.3 凝結(jié)時間
        2.2.4 抗壓強度
        2.2.5 水化熱
        2.2.6 掃描電鏡
        2.2.7 X-射線衍射
第3章 納米復合水泥漿液的研制
    3.1 納米復合水泥漿液的性能指標
    3.2 基礎(chǔ)液的確定
    3.3 納米材料的優(yōu)選
    3.4 減水劑的優(yōu)選
    3.5 早強劑的優(yōu)選
    3.6 納米復合水泥漿液配方的優(yōu)化
        3.6.1 正交試驗設(shè)計
        3.6.2 試驗結(jié)果與分析
    3.7 本章小結(jié)
第4章 納米復合水泥漿液低溫流變/凝固特性研究
    4.1 低溫流變特性
        4.1.1 流動度與可泵期
        4.1.2 流變模式
        4.1.3 粘度時變特性
    4.2 低溫凝固特性
        4.2.1 凝結(jié)時間
        4.2.2 抗壓強度
    4.3 本章小結(jié)
第5章 納米復合水泥漿液低溫水化過程研究
    5.1 低溫水化放熱
        5.1.1 水化放熱溫度
        5.1.2 水化放熱總量
        5.1.3 水化放熱速率
    5.2 SEM分析
        5.2.1 24 h養(yǎng)護齡期
        5.2.2 72 h養(yǎng)護齡期
    5.3 XRD分析
        5.3.1 24 h養(yǎng)護齡期
        5.3.2 72 h養(yǎng)護齡期
    5.4 納米復合水泥漿液低溫水化過程
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻
攻讀學位期間取得學術(shù)成果



本文編號：3750566