收藏本站
《大庆石油学院》 2009年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

矿渣粉煤灰混合胶凝体系研究

代奎  
【摘要】: 节能增效是我国石油工业生产与开发中一直倍受关注的问题,本文即是以实现油气井固井低成本节能材料的研制与开发为主要目标而提出的。以面向利用工业废料矿渣和粉煤灰为基本材料开发无水泥熟料新型胶结材料为中心内容,力求通过对体系开展系统的实验及理论研究,找寻和开发出能够满足常规固井作业要求的胶结封固新材料的可行途径及体系设计方法。论文研究成果的完成,不仅能直接降低固井水泥材料成本、提高油气田开发效益,而且能够进一步扩大我国工业废料在生产中的应用,对节约水泥生产资源和能源,保护环境等方面均具有十分重要的意义。本文的研究内容和成果如下: 首先,论述混合胶凝体系采用矿渣和粉煤灰这两种工业废渣作为基本掺合材料混合体系基材的形成、作用及其物理化学性能。通过对掺和材料体系的特性分析提出有效地利用该胶凝体系不仅有利于环境保护而且经过多元组分的有机配比能够满足常规固井作业的要求。 其次,本文以颗粒密集堆积理论为基础,通过对比不同细度的粉煤灰、矿渣这两种矿物掺合料以不同比例掺配后形成的粉体颗粒级配及胶凝试件的强度,分析了在胶凝材料颗粒级配逐渐趋向于紧密堆积时对水泥胶砂试件强度的影响。 再次,研究分析了矿渣-粉煤灰混合胶凝体系在合适的碱性激发剂作用下协同发挥水硬性的作用特征,为开展矿渣-粉煤灰混合胶凝材料的试制研究工作提供了可行的途径。 利用X-射线衍射仪和扫描电子显微镜等设备对该混合胶凝体系在常温常压条件下的水化产物进行了较详细地分析和研究,揭示了矿渣粉煤灰材料的水化作用特点及强度特征,并通过对矿渣与粉煤灰两种基质材料在不同物质组分配比、不同激活剂及外加剂的成分及加量、不同水灰比条件下所组成的多元组分体系的流动性、流变性、凝结特性、强度等主要工程性能的变化进行了测试和分析,提出了矿渣、粉煤灰、碱激活剂及其它外加剂等的有关颗粒级配、组分加量与水灰比等因素对混合胶凝体系工程性能的影响规律。 最后,根据油田现场中浅井固井作业的实际要求,提出了密度在1.78~1.80g/cm3,流动度在19~22cm,凝结时间为初凝在1h30min~3h30min、终凝在1h以内的混合胶凝体系结构,为探索节能、环保、低成本固井液体系提供技术开发的理论及实验基础与可行性途径。 本文创新性的将粉煤灰污染物质有效的和高炉矿渣有机的结合应用于石油工业的固井工艺。通过对矿渣、粉煤灰及相关掺料多元组分的化学特性的深入研究,分析胶凝体系的不同配比对固井水泥浆体系性能和强度影响规律,提出满足常规固井作业要求的胶结封固新型水泥浆体系的研究途径和设计方法。本文的研究不仅降低了石油固井的作业成本,而且弥补了石油固井作业充分利用废渣提高固井质量研究方面的空白,丰富和发展油井水泥浆体系的材料学理论,同时对进一步扩大和深化工业废料在新的领域应用,实现矿渣资源的有效利用和粉煤灰污染物的有效处理,在节约能量利用和环境保护方面均具有巨大的意义。
【学位授予单位】:大庆石油学院
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TU528

手机知网App
【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 于玲;张小芳;包龙生;;氯离子在水泥海排灰道路基层材料中的传播固化[J];沈阳建筑大学学报(自然科学版);2012年05期
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陆惠民,赵永胜,董富林;油层套管损坏的前兆特征[J];大庆石油地质与开发;1990年01期
2 张景富,朱健军,代奎,佟卉,姜涛;温度及外加剂对G级油井水泥水化产物的影响[J];大庆石油学院学报;2004年05期
3 张洪滔,王玲,张文生,郭随华,林震,陈益民;高细度水泥水化机理的初步研究[J];电子显微学报;2001年04期
4 牟善彬,孙振亚;粉煤灰加气砼的水化产物及其结构的研究[J];粉煤灰综合利用;2002年01期
5 汪雪瑞,张喜发,矫清先,张允亭;大庆地区湿陷性黑土研究[J];工程地质学报;2004年01期
6 钟白茜,杨南如;水玻璃—矿渣水泥的水化性能研究[J];硅酸盐通报;1994年01期
7 周焕海,唐明述,吴学权,许仲梓;碱—矿渣水泥浆体的孔结构和强度[J];硅酸盐通报;1994年03期
8 李立坤,唐修仁;碱——矿渣胶凝材料水化机理及动力学特征[J];硅酸盐通报;1994年03期
9 沈旦申,张荫济;粉煤灰效应的探讨[J];硅酸盐学报;1981年01期
10 孙抱真,贾传玖,水翠娟;粉煤灰的颗粒形貌及其物理性质[J];硅酸盐学报;1982年01期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 张景富;G级油井水泥的水化硬化及性能[D];浙江大学;2001年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 谌芸;史东梅;何丙辉;;基于建构主义的土力学实践教学改革研究[J];安徽农业科学;2011年14期
2 孙世国,白会人,林国棋,李晖;钢渣、粉煤灰混凝土强度特性的实验研究[J];北方工业大学学报;2005年01期
3 张金喜;金珊珊;张江;王德志;;聚合物乳液改性水泥砂浆基本性能研究[J];北京工业大学学报;2009年08期
4 Ubolluk Rattanasak;Prinya Chindaprasirt;Prasert Suwanvitaya;;Development of high volume rice husk ash alumino silicate composites[J];International Journal of Minerals Metallurgy and Materials;2010年05期
5 杭美艳,赵根田,王光明,曹芙波;高性能混凝土中掺入超细活性矿物掺合料的研究[J];包头钢铁学院学报;2005年01期
6 范飞林;许金余;李为民;杨进勇;翟毅;;矿渣-粉煤灰基地质聚合物混凝土的冲击力学性能[J];爆炸与冲击;2009年05期
7 王宝媛;;粉煤灰掺量对混凝土结构断裂性能的影响[J];长春工程学院学报(自然科学版);2011年04期
8 王少亮;;提高中职土力学与地基基础课教学质量的探究[J];成功(教育);2011年05期
9 李东旭;低钙粉煤灰在不同碱环境中的活化研究[J];材料导报;2000年11期
10 陈益民;贺行洋;李永鑫;苏英;;矿物掺合料研究进展及存在的问题[J];材料导报;2006年08期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 高育欣;余保英;徐芬莲;林喜华;杨仕海;;超硫酸盐水泥在国内外的研究与应用现状[A];2011年混凝土与水泥制品学术讨论会论文集[C];2011年
2 周双喜;陈益民;张文生;;煤矸石的化学与温度复合活化及其胶凝性能[A];2005年全国博士生学术论坛(土木建筑学科)论文集[C];2005年
3 沈晓冬;王洪芬;袁园;;含C_4A_3(?)矿物硅酸盐水泥中混合材反应程度的研究[A];中国硅酸盐学会2003年学术年会论文摘要集[C];2003年
4 卢声超;;推行清洁生产改善水泥企业环境协调性[A];中国硅酸盐学会环保学术年会论文集[C];2004年
5 杨久俊;芦青;海然;张海涛;张磊;李晔;黄明;;粉煤灰高强微珠泡沫混凝土的应用研究[A];第二届中国商品粉煤灰及磨细矿渣加工与应用技术交流大会论文集[C];2004年
6 岳林锋;李东旭;;煅烧氧化镁对矿渣油井水泥强度和膨胀的影响[A];第九届全国水泥和混凝土化学及应用技术会议论文汇编(上卷)[C];2005年
7 阎培渝;张庆欢;;粉煤灰在复合胶凝材料水化过程中的作用机理[A];第九届全国水泥和混凝土化学及应用技术会议论文汇编(上卷)[C];2005年
8 施韬;施惠生;姚玉梅;;活化煤矸石水化反应产物及硬化浆体结构的分析[A];第九届全国水泥和混凝土化学及应用技术会议论文汇编(上卷)[C];2005年
9 韩仲琦;狄东仁;;清洁生产与我国水泥工业的可持续发展[A];2005年水泥技术大会暨第七届全国水泥技术交流大会论文集[C];2005年
10 曾天敏;杨桓;;利用粉煤灰烧制陶粒的实验研究[A];“第八届全国轻骨料及轻骨料混凝土学术讨论会”暨“第二届海峡两岸轻骨料混凝土产制与应用技术研讨会”论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 文俊强;石灰石粉作混凝土掺合料的性能研究及机理分析[D];中国建筑材料科学研究总院;2010年
2 田和保;硅溶胶硅酸钾(钠)混合物体系稳定性及微量热热动力学[D];武汉理工大学;2010年
3 张登祥;混凝土早期收缩开裂理论与控制技术及其在桥梁工程中的应用研究[D];长沙理工大学;2010年
4 陈伟宏;用无机胶粘贴碳纤维布加固混凝土梁受力性能试验研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
5 何培刚;C_f/铝硅酸盐聚合物及其转化陶瓷基复合材料的研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
6 张志增;横观各向同性岩体位移反分析的理论与应用研究[D];清华大学;2010年
7 孙丛涛;基于氯离子侵蚀的混凝土耐久性与寿命预测研究[D];西安建筑科技大学;2011年
8 王美荣;铝硅酸盐聚合物聚合机理及含漂珠复合材料组织与性能[D];哈尔滨工业大学;2011年
9 李响;复合水泥基材料水化性能与浆体微观结构稳定性[D];清华大学;2010年
10 何娟;碱矿渣水泥石碳化行为及机理研究[D];重庆大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 于霖;碱激发矿渣胶凝材料的制备及其性能研究[D];郑州大学;2010年
2 孟丽峰;粉煤灰基地质聚合物的强度影响因素及其固化Pb~(2+)的形态分析[D];郑州大学;2010年
3 王宝媛;混凝土断裂性能及其影响因素的试验研究[D];大连理工大学;2010年
4 王艳丽;磁性淀粉的制备、性质及应用研究[D];河南工业大学;2009年
5 邢振影;脱硫渣在粉煤灰加气混凝土中的应用研究[D];河北工程大学;2010年
6 周宛谕;灰渣资源化综合利用试验研究[D];浙江大学;2010年
7 王建国;石灰岩岩体质量分类与抗剪强度取值研究[D];昆明理工大学;2010年
8 郝晋高;磷渣中磷和氟对硅酸盐水泥的水化影响机理[D];武汉理工大学;2010年
9 胡英泽;氧化物组成对无机矿物聚合物混凝土耐久性的影响[D];沈阳建筑大学;2011年
10 张川;套管钻井套管柱疲劳寿命预测分析研究[D];西南石油大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 萧赓,梁乃兴,陈聪华;水泥粉煤灰级配碎石基层混合料微观机理研究[J];重庆交通学院学报;2002年02期
2 马红岩;邢锋;董必钦;刘伟;霍元;;海砂混凝土中的氯离子结合特性研究[J];低温建筑技术;2007年06期
3 刘军;邢锋;董必钦;霍元;;模拟海砂混凝土中氯离子扩散研究[J];混凝土;2008年03期
4 刘军;邢锋;董必钦;霍元;;海砂型氯离子在混凝土中扩散的微观形貌分析[J];混凝土与水泥制品;2007年06期
5 包龙生;董海天;于玲;陈忠达;;水泥海排灰碎石基层结构施工关键技术指标及应用[J];沈阳建筑大学学报(自然科学版);2008年05期
6 包龙生;董海天;于玲;陈忠达;;水泥海排灰稳定碎石基层混合料配合比试验[J];沈阳建筑大学学报(自然科学版);2008年06期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 艾红梅;大掺量粉煤灰混凝土配合比设计与性能研究[D];大连理工大学;2005年
2 吴建华;高强高性能大掺量粉煤灰混凝土研究[D];重庆大学;2005年
3 胡家国;电厂粉煤灰矿山充填胶凝机理研究及水化反应动力学特性[D];中南大学;2004年
4 刘宝举;粉煤灰作用效应及其在蒸养混凝土中的应用研究[D];中南大学;2007年
5 董刚;粉煤灰和矿渣在水泥浆体中的反应程度研究[D];中国建筑材料科学研究总院;2008年
6 吴传明;水介质长期作用下的粉煤灰性能研究[D];重庆大学;2009年
7 包龙生;海排灰在道路基层及底基层中的应用研究[D];长安大学;2008年
8 贾屹海;Na-粉煤灰地质聚合物制备与性能研究[D];中国矿业大学(北京);2009年
9 孙海燕;从微结构形成与劣化机理研究水工混凝土粉煤灰临界掺量[D];武汉大学;2010年
10 姚志通;固体废弃物粉煤灰的资源化利用[D];浙江大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 胡红梅;矿物功能材料对混凝土氯离子渗透性影响的研究[D];武汉理工大学;2002年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨松林,李详新;岩石节理的表面形态与力学特性[J];长江职工大学学报;2000年04期
2 李卫国;;提高粉煤灰活性的新途径[J];硅酸盐建筑制品;1993年01期
3 管宗甫,张素芳;磨细粉煤灰颗粒级配对水泥强度的影响[J];粉煤灰综合利用;2002年01期
4 李国栋;结构因素对粉煤灰活性激发的影响[J];粉煤灰综合利用;1998年04期
5 王新友,曹景耀;双掺磨细矿渣与高钙粉煤灰混凝土研究[J];粉煤灰综合利用;1999年02期
6 唐明述;关于水泥混凝土发展方向的几点认识[J];中国工程科学;2002年01期
7 杨锡武;;粉煤灰对水泥水化的影响[J];国外公路;1993年04期
8 吴兆正,缪纪生;粒状高炉矿渣结构的探讨[J];硅酸盐学报;1962年02期
9 沈旦申,张荫济;粉煤灰效应的探讨[J];硅酸盐学报;1981年01期
10 丁树修;阿利特型油井水泥在高温水热下的硬化[J];硅酸盐学报;1982年02期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘连成;周洪彬;;粉煤灰矿渣建筑胶结料的研制[J];新型建筑材料;2006年09期
2 杨立荣;王春梅;封孝信;蔡基伟;张利民;李庆福;;粉煤灰/矿渣基地聚合物的制备及固化机理研究[J];武汉理工大学学报;2009年07期
3 廖玉云;吴笑梅;樊粤明;黄强伟;;增强剂对粉煤灰-矿渣-水泥系统强度影响的研究[J];混凝土;2009年09期
4 李筱燕;吴辉琴;;粉煤灰材料对混凝土耐久性能的影响[J];广西城镇建设;2007年07期
5 王珩;戈雪良;陆采荣;梅国兴;刘伟宝;;白云岩石粉-水泥胶凝体系的孔结构研究(Ⅱ)——水化产物的MIP分析[J];广东建材;2010年12期
6 尹超男;芦令超;王守德;李贵强;;矿渣对阿利特-硫铝酸钡钙水泥水化硬化过程的影响[J];水泥;2010年11期
7 王栋民,陈建奎;粉煤灰和膨胀剂复合掺加对自流平材料水化硬化与亚微观结构的影响[J];武汉理工大学学报;1991年02期
8 王炳文;侯运炳;帅培;陈飞;;粉煤灰制备抗盐卤水泥的研究[J];煤炭工程;2009年06期
9 党玉栋;乔墩;王庆珍;;粉煤灰电石渣在农村公路建设中的应用[J];粉煤灰;2008年05期
10 彭家惠,林芳辉;粉煤灰矿渣无熟料水泥及砂浆的研究[J];房材与应用;1995年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 阎培渝;;粉煤灰在复合胶凝材料水化过程中的作用机理[A];《硅酸盐学报》创刊50周年暨中国硅酸盐学会2007年学术年会论文摘要集[C];2007年
2 封孝信;冯乃谦;韩冬;;粉煤灰与沸石的复合对ASR的影响[A];HPC2002第四届全国高性能混凝土学术研讨会论文集[C];2002年
3 戴镇潮;;粉煤灰的水化热及对混凝土密实性和后期强度的影响[A];HPC2002第四届全国高性能混凝土学术研讨会论文集[C];2002年
4 刘光华;苏慕珍;路永华;;粉煤灰活性激发微观机理的研究[A];新型建筑材料技术与发展——中国硅酸盐学会2003年学术年会新型建筑材料论文集[C];2003年
5 祝建国;王玉功;毛振才;;原子荧光光谱法快速测定粉煤灰中的砷与汞[A];甘肃省化学会成立六十周年学术报告会暨二十三届年会论文集[C];2003年
6 杨玉芬;盖国胜;郝向阳;;微珠表面改性及增白机理分析[A];2004年中国纳米技术应用研讨会论文集[C];2004年
7 王刚;马鸿文;冯武威;丁秋霞;;利用提钾废渣和粉煤灰制备矿物聚合材料的实验研究[A];第二届全国环境矿物学学术研讨会论文集[C];2004年
8 许士洪;彭长琪;上官文峰;;用粉煤灰制备聚氯硫酸铝铁及其絮凝性能研究[A];中国化学会第七届水处理化学大会暨学术研讨会会议论文集[C];2004年
9 冯林峰;;浅议南阳鸭河口电厂的粉煤灰综合利用[A];第一届脱硫技术及脱硫石膏、脱硫灰(渣)处理与利用大会论文集[C];2007年
10 余斌;;复合硅酸盐水泥在预拌混凝土中应用的初探[A];第九届全国水泥和混凝土化学及应用技术会议论文汇编(上卷)[C];2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 张春红;辽阳 废弃粉煤灰变“金砖”[N];辽宁日报;2007年
2 李宝智;二次资源——粉煤灰[N];中国矿业报;2003年
3 林传仁;“吃”进粉煤灰 “吐”出新建材[N];福建日报;2006年
4 记者  刘志强;粉煤灰二次污染不可忽视[N];科技日报;2007年
5 久木;国内首个以粉煤灰为原料的大型氧化铝项目启动[N];中国有色金属报;2006年
6 记者段华;石河子市用粉煤灰造纸[N];中国绿色时报;2008年
7 戚敏红 程伟虹;全市三成粉煤灰 “砌成”高楼大厦[N];江阴日报;2010年
8 记者 呼跃军;我国实现粉煤灰提取氧化铝产业化[N];中国化工报;2006年
9 宝玉;淮北凌云电力实业公司粉煤灰活化剂生产线试产成功[N];中国建材报;2006年
10 记者 杨煜莲;昌鑫成为宁夏新墙材龙头企业[N];中国建材报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 代奎;矿渣粉煤灰混合胶凝体系研究[D];大庆石油学院;2009年
2 乔秀臣;用FGD激活废弃粗粉煤灰固化/稳定重金属废物的研究[D];武汉理工大学;2004年
3 杨敏;杂质对不同相磷石膏性能的影响[D];重庆大学;2008年
4 王晓钧;粉煤灰机械研磨中物理与机械力化学现象的研究[D];南京工业大学;2003年
5 杜应吉;地铁工程混凝土耐久性研究与寿命预测[D];河海大学;2005年
6 聂轶苗;SiO_2-Al_2O_3-Na_2O(K_2O)-H_2O体系矿物聚合材料制备及反应机理研究[D];中国地质大学(北京);2006年
7 周学武;粉煤灰与污泥配施改良山东郑路、华丰盐碱地的实验研究[D];中国地质大学(北京);2006年
8 史非;常压干燥制备SiO_2气凝胶及其结构、性能研究[D];大连理工大学;2007年
9 霍晓君;配施粉煤灰等三种废弃物改良包头砂化土壤生态特性研究[D];中国地质大学(北京);2006年
10 胡家国;电厂粉煤灰矿山充填胶凝机理研究及水化反应动力学特性[D];中南大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孙超;矿渣—粉煤灰混合胶凝体系研究[D];大庆石油学院;2006年
2 丁虹;混合胶凝材料性能研究[D];大庆石油学院;2007年
3 王颖;粉煤灰净化马家沟河机理研究[D];大连理工大学;2002年
4 钱文勋;粉煤灰早期活性激发及其机理研究[D];南京水利科学研究院;2002年
5 丁军;粉煤灰改良砂姜黑土及其对小麦生长发育的影响[D];河南农业大学;2000年
6 胥书霞;粉煤灰贮放场灰水污染物运移及扬尘防治技术研究[D];西安理工大学;2004年
7 马年祖;石灰、粉煤灰稳定天然砂砾基层结构的应用技术研究[D];大连理工大学;2002年
8 焦有宙;粉煤灰静电分离脱炭技术试验研究[D];河南农业大学;2001年
9 郭风风;我国粉煤灰综合利用的技术经济与管理研究[D];南京工业大学;2004年
10 张慰;粉煤灰在水处理中的应用试验研究[D];安徽理工大学;2006年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026