弯曲型Lamb波传播特性与固井质量相关性研究

轻质水泥在油田固井中的广泛应用使得传统测井方式无法有效的对固井水泥胶结质量做出评价。为了研究新的可行的评价方法,本文采用传递矩阵方法对套管中传播的弯曲型Lamb波进行建模,并通过对所建模型进行数值计算研究了套管外水泥等介质的声学参数变化对弯曲型Lamb波衰减率的影响。数值计算的结果表明,弯曲型Lamb波的衰减率与水泥的声学参数以及水泥与套管的胶结状况有较强相关性,据此可对水泥与套管胶结状况进行评价。本文的计算结果与分析对弯曲型Lamb波在水泥胶结评价中的应用具有一定的参考意义。     

铝酸盐水泥矿物结构与性能的量子化学计算研究

用量子化学的电荷自洽离散变分Xα(SCC-DV-Xα)计算方法研究了CaO-Al₂O₃系统五种水泥矿物的结构、性能与化学键之间的关系及固溶的杂质离子Na⁺对矿物性能的影响。计算结果表明:Ca-O共价键强度的次序是C₃A < C₁₂A₇ < CA < CA₂ < CA₆,且各矿物的Ca-O键强度都小于它们的Al-O键强度,与相应的水泥矿物水化活性的实验结果一致。Na⁺固溶于C₃A结构后使其Al-O键增强,水化活化能变大,态密度减小,被认为是Na⁺降低C₃A水化活性的主要原因。     

Minimate EDXRF谱仪在水泥工业分析中的应用

Minimate EDXRF谱仪是由低功率X射线管、封闭式正比计数管和2048道分析器组成,可分析原子序数11以上的元素(其中钠和镁需通氦气).作者用该仪器分析了粉末状水泥中MgO、Al_2O_3、SiO_2、SO_3、K_2O、CaO和Fe_2O_3等组成,并对水泥生料的取样误差作了估计.结果表明,该仪器可满足水泥制品的控制分析.     

含钡硫铝酸钙晶体的合成及其结构和形态

以CaCO3,Al2O3,BaSO4和CaSO4*2H2O为原料,在1350℃加热合成C(4-x)BxA3粉晶,然后以PbCl2为助熔剂,借助于熔盐法制备了含钡硫铝酸钙单晶,在对其粉晶X射线多晶衍射谱指标化的基础上,以高纯Si作内标测定了C(4-x)BxA3(x=0.25,0.5,0.75,1.00)晶体属等轴晶系,立方体心晶格,晶胞参数分别为a0=9.280, 9.233, 9.261和9.303nm,与其成分变化成直线关系,符合Vegard定律.电镜观察该晶体外形为菱形十二面体.并分析了该晶体的红外光谱,认为在该晶体中存在着[AlO4]四面体.     

硬硅钙石晶须对高温下油井水泥强度的影响

针对稠油热采过程中高温下固井水泥环强度下降严重的问题,以SiO₂为硅源,Ca(OH)₂为钙源,采用水热合成法制备了硬硅钙石晶须(C₆S₆H),并将其应用在油井水泥中抑制水泥石在高温下的强度衰退。通过热重分析仪(TG)、红外光谱仪(FTIR)、X-射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和X-射线光电子能谱仪(EDS)表征了C₆S₆H晶须的结构。TG分析表明：所制备的C₆S₆H晶须热稳定性好,在900℃时质量损失仅为3.57%。FT-IR和XRD分析结果表明：所制备的C₆S₆H晶须晶型完整,结晶度高;通过SEM观察所制备的C₆S₆H晶须呈针状纤维形态,利用图像处理软件分析C₆S₆H晶须SEM图,计算得出C₆S₆H晶须长度范围在1～16μ...     

全沙漠砂纤维水泥基复合材料单轴受压尺寸效应试验研究

为探究新疆地区全沙漠砂制备水泥基复合材料ECC(engineered cementitious composite)的可行性,并研究全沙漠砂ECC的单轴受压尺寸效应,在对沙漠砂、石英砂和河砂三种骨料制备的ECC宏观力学性能及微观结构分析比较的基础上,重点对5组不同尺寸的沙漠砂ECC试件进行了单轴压缩性能试验。结果表明：在相同的材料配比下,完全使用沙漠砂制备的ECC,其抗压、抗拉以及抗折强度均与其余两种砂制备的ECC相近,沙漠砂ECC中纤维表面较少的附着物和较为完整的形貌对其发挥桥联作用有益;全沙漠砂ECC单轴受压性能具有尺寸效应;提出的高厚比与抗压强度的关系表达式、不同高厚比的应力-应变全曲线模型均与试验结果吻合较好。     

熔融制样X射线荧光光谱法测定水泥及水泥熟料中成分

采用波长色散X射线荧光光谱仪测定水泥和水泥熟料中的Na2O、MgO、A12O3、SiO2、P2Os、SO3、K2O、CaO、TiO2、MnO、Fe2O3等成分。采用熔融玻璃片方法制样,采用Li2B4O7为熔剂,较混合熔剂的制样效果好;硫在1050℃熔融制样过程中的挥发较慢,对测定结果无明显影响。方法测定准确度、精密度较好,所得结果与湿法化学分析结果相符。     

水中爆炸激波对水泥试样作用的数值模拟分析

通过对水中爆炸激波在水泥净浆试样中传播的数值模拟,再现了爆炸激波的传播过程,采用对典型单元受到的激波作用和应力进行分析的方法,得出了水泥试样各个区域损伤破坏的成因,数值模拟结果和实验现象吻合。     

光度法快速测定水泥中的钛

研究了显色剂二安替比林甲烷分光光度法测定钛Ti(IV)的方法.在酸性介质中,二安替比林甲烷与钛发生灵敏显色反应,生成黄色络合物,最大吸收波长为390 nm,摩尔吸光系数为2.9×104 L/(mol·cm),钛含量c在0～35 μg/(25 mL)范围内与吸光度A符合比耳定律,线性回归方程为A=0.03243+0.02388c,溶液中大量共存离子均不干扰测定.该方法不需要萃取、分离步骤,可直接测定水泥中微量钛的含量.     

水泥基发光材料的发光特性与微观形貌

以水泥为基体材料,利用稀土发光材料、反光材料制备出水泥基发光材料(Luminescent Cementitious Mate-rials,简称LCM),采用强度试验、荧光分光光度计、亮度计、ESEM等测试手段研究LCM的抗折和抗压强度、发光亮度和余辉时间以及微观形貌。结果表明,在发光粉掺量15%～45%、反光粉掺量0%～25%范围内,LCM的28d抗折强度和抗压强度分别在6.5～8.0MPa和40～55MPa之间;随着发光粉掺量的增加,LCM的发光亮度增大,特别是对初始发光亮度有较大影响,随着反光粉掺量的增加,LCM的的余辉时间延长;LCM在太阳光照1h后的初始发光亮度、余辉时间均比在40W日光灯照5h后的好;LCM中发光粉、反光粉均不参与水化反应,发光粉与水泥水化产物胶结,反光粉被水泥水化产物包裹,共同形成比较致密的结构。建议LCM中发光粉的掺量为15%～25%,反光粉的掺量为0～15%。