有效地控制硅酸鈉凝膠的膠凝時(shí)間是使用硅酸鹽類封堵材料堵漏的關(guān)鍵技術(shù)。若形成凝膠的時(shí)間太短,硅酸鹽類封堵材料在還未泵入漏失地層前就已經(jīng)完全成膠,將會(huì)導(dǎo)致封堵材料無法繼續(xù)泵送;若形成凝膠的時(shí)間太長,就會(huì)導(dǎo)致凝膠材料蔓延過長,大量漏失,耽誤堵漏施工,并且凝膠速度過慢,還容易被地層之間的竄流沖走或是稀釋。這就需要研究出一種方案,能夠合理的將硅酸鹽類封堵材料的膠凝時(shí)間控制在1⁴個(gè)小時(shí)之間。目前關(guān)于控制硅酸鈉凝膠的膠凝時(shí)間主要是通過延遲與硅酸鈉發(fā)生膠凝反應(yīng)的氫離子或是金屬陽離子的釋放速度。沸石作為一種具有代表性的多孔吸附材料,對氫離子或是金屬陽離子具有優(yōu)秀的吸附能力,同時(shí)將吸附了一定量的氫離子或是金屬陽離子的沸石放入硅酸鈉溶液中,沸石能夠通過緩慢釋放氫離子或是金屬陽離子,而與硅酸鈉生成凝膠狀的不溶性沉淀,從而有效的延遲硅酸鈉凝膠的膠凝時(shí)間。本文主要是提出一種有效的控制硅酸鈉-氯化鈣凝膠膠凝時(shí)間的方法,即采用反應(yīng)面分析法對沸石吸附/釋放鈣離子的規(guī)律建立模型,利用所建立的模型即可計(jì)算出在規(guī)定的膠凝時(shí)間內(nèi),沸石、氯化鈣以及硅酸鈉的加量方案。本文的具體研究內(nèi)容如下:(1)通過實(shí)驗(yàn)研究...

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章. 引言
    1.1 研究目的和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 控制硅酸鈉凝膠的膠凝時(shí)間的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 沸石結(jié)構(gòu)及性能
        1.2.3 沸石的吸附技術(shù)及應(yīng)用的研究現(xiàn)狀
        1.2.4 沸石的緩釋技術(shù)及應(yīng)用的研究現(xiàn)狀
    1.3 研究內(nèi)容及技術(shù)路線
        1.3.1 研究內(nèi)容
        1.3.2 研究方法和技術(shù)路線
    1.4 主要完成的工作量和成果
第2章. 沸石對鈣離子吸附規(guī)律的研究
    2.1 沸石的吸附原理
        2.1.1 表面吸附
        2.1.2 離子交換
    2.2 沸石對鈣離子的吸附動(dòng)力學(xué)方程
    2.3 沸石對鈣離子吸附規(guī)律的實(shí)驗(yàn)研究
        2.3.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.3.2 實(shí)驗(yàn)方法
        2.3.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
    2.4 沸石對鈣離子吸附模型的擬合
        2.4.1 天然沸石吸附鈣離子的數(shù)學(xué)模型的擬合
        2.4.2 4A沸石吸附鈣離子的數(shù)學(xué)模型的擬合
    2.5 本章小結(jié)
第3章. 沸石對鈣離子的釋放性能研究
    3.1 沸石對鈣離子的緩釋原理
        3.1.1 包藏原理
        3.1.2 釋放原理
    3.2 沸石對鈣離子的釋放動(dòng)力學(xué)方程
        3.2.1 釋放動(dòng)力學(xué)方程
        3.2.2 希古契方程
    3.3 沸石對鈣離子的釋放規(guī)律的實(shí)驗(yàn)研究
        3.3.1 實(shí)驗(yàn)方法
        3.3.2 實(shí)驗(yàn)材料
        3.3.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
    3.4 沸石對鈣離子緩釋模型的擬合
        3.4.1 天然沸石吸附鈣離子的數(shù)學(xué)模型的擬合
        3.4.2 4A沸石吸附鈣離子的數(shù)學(xué)模型的擬合
    3.5 本章小結(jié)
第4章. 沸石的吸附、緩釋模型對硅酸鈉-氯化鈣凝膠膠凝時(shí)間的控制應(yīng)用
    4.1 沸石對硅酸鈉-氯化鈣膠凝時(shí)間與凝膠強(qiáng)度的影響
        4.1.1 實(shí)驗(yàn)方法
        4.1.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
        4.1.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)論
    4.2 沸石對鈣離子的吸附、緩釋模型的應(yīng)用
        4.2.1 將膠凝時(shí)間控制在 1.5h時(shí)的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)
        4.2.2 將膠凝時(shí)間控制在 2h時(shí)的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)
        4.2.3 將膠凝時(shí)間控制在 4h時(shí)的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)
        4.2.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)論
    4.3 本章小結(jié)
第5章. 結(jié)論與建議
    5.1 結(jié)論
    5.2 建議
致謝
參考文獻(xiàn)



本文編號：3878519