中深层地热井固井水泥浆的流变特性研究文献综述

 2022-10-23 10:10
  1. 文献综述(或调研报告):

(1)Adriano Papo, Luciano Piani在《Effect of various superplasticizers on the rheological properties of Portland cement pastes》中研究了以三聚氰胺为基础的树脂(Fluiment 33 M)、改性的木质素磺酸盐(Concretan 200L)和改性聚丙烯酸树脂(Ergomix 1000)三种减水剂都能改善硅酸盐水泥浆的流变特性,其中添加改性聚丙烯酸树脂(Ergomix 1000)对于改善硅酸盐水泥浆的特性是最为有效的一种。

(2)Mindaugas Macijauskas,Albinas Gailius在《Influence of cement type and admixtures on rheological properties of cement paste》中研究了水泥浆类型和添加剂对水泥浆流变特性的影响,他们的研究结果表明化学外加剂可以减少制备水泥浆所需水分,增塑剂 Centrament N3 对石灰石硅酸盐水泥(CLN)的效率高于 CN 或 CR 浆料。高效减水剂 PowerFlow 3140 对于硅酸盐水泥浆 CN 和 CR 比石灰石硅酸盐(CNL)更有效。在所有水化过程中,硅酸盐水泥浆的粘度可由化学外加剂控制。

(3)王永峰在《U型玻璃管中浆体流变参数的研究》中对U型玻璃管中浆体流变参数进行了研究,研究结果发现在一定水灰比下,用水量的增加会使水泥净沙、水泥浆屈服应力和塑性粘度显著降低,基本呈线性变化。煤粉灰的掺入不会改变水泥浆体的流变形式,但流变特征值会发生改变。在一定水胶比下,浆体中加入适量胶粉,能改善浆体的施工和易性。硅粉对砂浆的流动性有一定的抑制作用。

(4)张雄,张蕾在《流变学理论在水泥基材料中的应用》中提到了几种水泥浆材料的流变模型:Bingham模型、幂律 (Power Law) 流体、卡森 (Casson) 流体、赫切尔-巴尔克 (Herschel-Bulkley) 流体、L-M流体、Sisko模型。

(5)高彬在《注水泥过程水泥浆流性指数模拟研究》中采用计算流体力学软件Fluent对水泥浆顶替隔离液进行了数值模拟, 得出了水泥浆流变参数对整个注水泥过程的影响规律,并提出了注水泥过程优选水泥浆流性指数的基本要求。

(6)王瑞和在《固井水泥浆流变规律实验研究》中研究了水泥浆在不同水灰比、温度和水化阶段的变化规律,结果表明,水泥浆的流变性随着水灰比的增大而得以改善, 随温度的变化具有明显的区间性变化规律。

(7)袁晓露在《矿物掺合料与外加剂对水泥净浆、砂浆流变性能及经时损失的影响》中基于于水泥净浆、砂浆流变性能的基础研究,分别掺加新型高效减水剂、缓凝剂、引气剂和矿物掺合料,找出了矿物掺合料与外加剂共同作用对浆体流变性能及经时损失的影响机理。

(8)胡佳佳在《深海固井顶替液参数的数值模拟》中应用Fluent软件对水平井顶替进行数值实验,发现在固井顶替过程中, 水泥浆稠度系数大于0.6时, 顶替效率较高。

(9)房建宇在《井筒环形空间液固两相流动特性的数值模拟研究》中对井筒环形空间液固两相流动特性进行了数值模拟研究,研究中运用了欧拉—欧拉双流体模型研究两相流动,采用kappa;—ε湍流模型对流动进行求解,进而研究了不同因素对携岩的影响。

(10)刘永兵,陈纪中,阳永荣在《环管反应器内液固两相流的数值模拟》中对环管反应器内液固两相流进行了数值模拟研究,他们研究发现以颗粒动力学为基础的Euler—Euler双流体模型能很好的模拟管道内浆液两相流。其中,当浆液速度远大于自由沉降速度时,在不同浆液入口速度下,模拟得出的压力降与传统经验公式计算值基本吻合。实验结果表明简单的基于平推流假设并不是完全合理。在浆液速度v=3m.s-1时,液相和固相的速度有一定的速度差,并且随着入口速度增大,速度差变小;当浆液速度v=7m.s-1时,固体颗粒相速度分布与液相速度基本相同。

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