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紧密堆积优化水泥浆体系的优势与应用

钻井液与完井液 2002年第1期19卷 1-6,9页

作者：李坤徐孝思黄柏宗塔里木油田分公司工程技术研究院

利用紧密堆积理论,通过调节混合物固相的不同颗粒尺寸分布,使干混合物的堆积体积分数大于0.8而得到紧密堆积优化水泥浆(CemCRETE)。CemCRETE由于固相含量高、混合需水量低,液固比低,抗压强度发展快,使候凝时间缩短,建井速度加快,最终的... 详细信息

利用紧密堆积理论,通过调节混合物固相的不同颗粒尺寸分布,使干混合物的堆积体积分数大于0.8而得到紧密堆积优化水泥浆(CemCRETE)。CemCRETE由于固相含量高、混合需水量低,液固比低,抗压强度发展快,使候凝时间缩短,建井速度加快,最终的抗压强度高;水泥石的渗透率小于0.05×10-3μm2,孔隙度一般为35％～45％,具有较好的防窜能力;水泥石收缩小,具有较好的层间封隔;CemCRETE水泥环还具有良好的耐久性、抗腐蚀性和抗射孔冲击能力。含高固相的优化水泥浆体系并不影响其密度和流变性,即使在高密度下也有恒定的粘度,胶凝强度低,滤失量和提粘效应低,易于混合和泵送,沉降稳定性好。低密度高性能水泥浆(LiteCRETE)是薄弱地层固井的理想材料,可用于打造斜塞、固尾管和浅层低压井固井,减少下套管柱层次和危险的多级注水泥作业及补救工作;高密度高性能水泥浆(DensCRETE)在高密度下提供较好的流变性,可现场调节密度和改善井控,在打造斜塞和高压注水泥作业中非常有效,可用于小井眼窄环空的固井;挤注水泥浆(SqueezeCRETE)具有滤失量和提粘效应低的特点,穿透较深,其高强度、低渗透率、低失水量的特性改善了注入条件,提高补救注水泥的成功率,并成为封堵废弃井的合适材料,常用于其它水泥材料不能修补的井眼问题;深水水泥浆(

关键词：优化紧密堆积水泥浆石油钻井油井固井低密度高性能水泥浆高密度高性能水泥浆挤注水泥浆性能现场应用

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紧密堆积优化固井水泥浆体系研究进展

硅酸盐通报 2014年第9期33卷 2269-2274,2279页

作者：刘慧婷刘硕琼齐奉忠中国石油勘探开发研究院北京100083 中国石油集团钻井工程技术研究院北京100195

随着油气勘探开发工作的不断深入,低压易漏井、高压超高压井等复杂井固井对油井水泥浆性能提出了更高要求,紧密堆积优化水泥浆技术提供了新的解决途径。本文将全面介绍紧密堆积理论的相关研究成果,阐述分析了几种经典紧密堆积模型与最... 详细信息

随着油气勘探开发工作的不断深入,低压易漏井、高压超高压井等复杂井固井对油井水泥浆性能提出了更高要求,紧密堆积优化水泥浆技术提供了新的解决途径。本文将全面介绍紧密堆积理论的相关研究成果,阐述分析了几种经典紧密堆积模型与最佳粒度分布曲线,介绍了目前研究中三种粉体堆积率测定方法;随后综述了紧密堆积理论在固井水泥浆体系尤其是低密度和高密度水泥浆体系中的应用情况;笔者通过全面总结紧密堆积优化水泥浆技术提出了自己的几点认识。随着纳微米材料的兴起,预测未来紧密堆积优化水泥浆技术会有更广泛的应用前景。

关键词：紧密堆积粒度分布固井水泥浆低密度水泥浆高密度水泥浆

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紧密堆积优化炸药粒度级配技术研究

科学技术与工程 2015年第25期35卷 130-134页

作者：黄求安崔庆忠赵成文吕宁北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081 国营第七六三厂太原300041

以Dinger-Funk模型和可压缩堆积模型为基础,对炸药进行颗粒级配和堆积密实度的计算;并以黑索今炸药进行实验,验证了计算结果的准确性,探讨了炸药体系中细颗粒添加量对堆积密实度的影响。结果表明,经过粒度级配可以实现炸药粒度分布的优... 详细信息

以Dinger-Funk模型和可压缩堆积模型为基础,对炸药进行颗粒级配和堆积密实度的计算;并以黑索今炸药进行实验,验证了计算结果的准确性,探讨了炸药体系中细颗粒添加量对堆积密实度的影响。结果表明,经过粒度级配可以实现炸药粒度分布的优化,用可压缩堆积模型可以很好地预测炸药的堆积密实。在满足紧密堆积——Dinger-Funk粒度分布模型条件下,级配后的堆积密实度度提高了16%;只增细颗粒时,堆积密实度与原材料的粒度分布相关联。

关键词：粒度分布紧密堆积颗粒级配

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紧密堆积理论的微观机理及模型设计

石油钻探技术 2007年第1期35卷 5-12页

作者：黄柏宗中国石油工程技术研究院天津塘沽300451

给出了紧密堆积理论的定义,详细分析了其微观机理,包括范德华力效应、结晶矿物学增强效应、充填增强效应、流变学改善(增塑)效应、温峰削减效应等。介绍了活性矿物的主要分类,认为无定形化的程度、化学组成、水淬条件及活性矿物掺科的... 详细信息

给出了紧密堆积理论的定义,详细分析了其微观机理,包括范德华力效应、结晶矿物学增强效应、充填增强效应、流变学改善(增塑)效应、温峰削减效应等。介绍了活性矿物的主要分类,认为无定形化的程度、化学组成、水淬条件及活性矿物掺科的细度是影响活性矿物活性的主要因素。给出了刚性体和脆性体的紧密堆积模型设计,并在实验室和现场施工中进行了试验,以指导不同情况下的水泥浆设计,寻求最佳的颗粒分布和合理的组配方法。紧密堆积理论的进一步研究对开发适用于深水开发、低压低渗区块开发的固井水泥添加剂具有重要意义。

关键词：紧密堆积机理模型设计水泥添加剂活性矿物

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紧密堆积优化固井水泥浆体系堆积密实度

石油钻采工艺 2017年第3期39卷 307-312页

作者：李鹏晓孙富全何沛其夏元博曾建国中国石油集团海洋工程有限公司渤星公司 CNPC钻井工程重点实验室固井技术研究室中国石油集团海洋工程有限公司工程设计院

紧密堆积技术是高性能固井水泥浆体系设计关键技术,对提高固井水泥浆性能具有重要意义,其核心是提高颗粒体系的堆积密实度。为此,选用可压缩堆积模型作为紧密堆积理论模型,确定了模型参数和数值计算方法,编制了堆积密实度计算程序并对... 详细信息

紧密堆积技术是高性能固井水泥浆体系设计关键技术,对提高固井水泥浆性能具有重要意义,其核心是提高颗粒体系的堆积密实度。为此,选用可压缩堆积模型作为紧密堆积理论模型,确定了模型参数和数值计算方法,编制了堆积密实度计算程序并对计算结果进行了验证;通过计算多元颗粒体系的堆积密实度,对影响颗粒体系堆积密实度的因素进行了分析,并进行了水泥浆设计和性能试验。研究结果表明,适当增加超细颗粒组分、合理优化粒径分布区间、提高颗粒体系的大小颗粒平均粒径比可以有效提高堆积密度,相比三元体系,含有纳米材料的五元体系可达到颗粒体系的最紧密堆积,水泥浆性能更好。利用紧密堆积模型指导油井水泥体系干混配比设计具有可行性。

关键词：固井水泥浆紧密堆积可压缩堆积模型堆积密实度粒径分布

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紧密堆积水泥浆体系的堆积率计算

石油钻探技术 2007年第4期35卷 46-49页

作者：周仕明魏娜陈玉辉中国石化石油勘探开发研究院德州石油钻井研究所山东德州253005 中国石化东北分公司监督公司吉林长春130000 中国石化华北石油局工程处河南郑州450006

紧密堆积水泥浆体系在油气井固井中应用越来越广泛,衡量其紧密堆积程度的主要参数是堆积率(PVF)。通过对颗粒堆积的理论推导,分析了颗粒之间堆积的组合形式,从粒径分析角度对堆积率进行了理论计算,为设计高性能紧密堆积水泥浆体系提供... 详细信息

紧密堆积水泥浆体系在油气井固井中应用越来越广泛,衡量其紧密堆积程度的主要参数是堆积率(PVF)。通过对颗粒堆积的理论推导,分析了颗粒之间堆积的组合形式,从粒径分析角度对堆积率进行了理论计算,为设计高性能紧密堆积水泥浆体系提供了理论指导和参考。计算分析结果表明:采用单一颗粒不能达到紧密堆积;适当增加粗粒组分的数目,可提高堆积率,使它接近最紧密堆积,但当组分大于3时,实际意义不大。

关键词：堆积率颗粒组分紧密堆积水泥浆

基于砂子紧密堆积原理的高强自密实混凝土试验研究

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混凝土与水泥制品 2012年第9期 5-10页

作者：季孝敬严云胡志华四川省非金属复合与功能材料重点实验室-省部共建国家重点实验室培育基地西南科技大学绵阳621010

根据连续粒径分布的紧密堆积模型,计算出砂子紧密堆积时各粒径范围内的质量百分比。通过混料试验设计修正理论计算值,并得出砂子作紧密堆积时的最优级配。结果表明,砂子作紧密堆积时,砂浆具有较高的强度和流动性。利用优化后的砂子制备... 详细信息

根据连续粒径分布的紧密堆积模型,计算出砂子紧密堆积时各粒径范围内的质量百分比。通过混料试验设计修正理论计算值,并得出砂子作紧密堆积时的最优级配。结果表明,砂子作紧密堆积时,砂浆具有较高的强度和流动性。利用优化后的砂子制备C80高强自密实混凝土,与用未经优化的砂制备的混凝土相比,优化组各项性能均优于普通组,且28d抗压强度比后者高出10MPa。

关键词：紧密堆积混料试验流动性高强自密实混凝土

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基于最紧密堆积理论的自流平砂浆配合比设计

施工技术 2017年第24期46卷 22-25,82页

作者：杜笑寒孙东华张秀芝赵晓艳张蕾周宗辉河北工业大学土木与交通学院天津300401 威海建设集团股份有限公司混凝土分公司山东威海264200 济南大学材料科学与工程学院山东济南250022 济南鲁冠混凝土有限公司山东济南250000

为了提高自流平砂浆的密实度,采用最紧密堆积理论对自流平砂浆进行配合比设计,并变换配合比参数,通过强度和流动度试验验证设计配合比。结果表明:按照理论计算配合比所配制的自流平砂浆1d抗压强度为11.5MPa,28d抗压强度达72.5MPa,初始... 详细信息

为了提高自流平砂浆的密实度,采用最紧密堆积理论对自流平砂浆进行配合比设计,并变换配合比参数,通过强度和流动度试验验证设计配合比。结果表明:按照理论计算配合比所配制的自流平砂浆1d抗压强度为11.5MPa,28d抗压强度达72.5MPa,初始流动度为330mm,20min后流动度达320mm,黏结拉伸强度、耐磨性、尺寸变化率均符合JC/T985—2005《地面用水泥基自流平砂浆》。相对于其他配合比,基于改进安德森方程的最紧密堆积模型计算出的自流平砂浆配合比的工作性与力学性能为最优。

关键词：砂浆流动度紧密堆积抗压强度配合比

基于紧密堆积理论的混凝土配合比设计方法研究

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混凝土与水泥制品 2010年第6期 15-17,21页

作者：张姣龙马一祎陆梦婕陈卫伟孟涛钱晓倩浙江大学建工学院杭州310058

针对现行普通混凝土的常规技术性能要求,研究了一种基于紧密堆积理论的混凝土配合比设计方法。该方法以混凝土配合比设计现行规范为基础,参考紧密堆积理论,通过试验拟合出试配强度和浆骨比之间的定量关系以及试配强度和最优砂率的关系,... 详细信息

针对现行普通混凝土的常规技术性能要求,研究了一种基于紧密堆积理论的混凝土配合比设计方法。该方法以混凝土配合比设计现行规范为基础,参考紧密堆积理论,通过试验拟合出试配强度和浆骨比之间的定量关系以及试配强度和最优砂率的关系,从而为混凝土配合比设计提供最为关键的两个参数(单方用水量和砂率),最终根据配合比设计规范计算得到各组份的配合比设计结果,具有系统化和可程序化的优点。

关键词：配合比设计紧密堆积定量程序化