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水玻璃化學灌漿材料的發展現狀

  水玻璃是化學灌漿中使用最早的一種材料,由于其優越的綜合性能,目前仍然是使用最廣的化學灌漿材料之一。至 1974 年日本福岡丙烯酰胺注漿引起環境污染造成中毒事件后,水玻璃化學灌漿材料作為一種污染小的漿材更為世界各國所重視。
  水玻璃化學灌漿材料的分類:
  水玻璃化學灌漿材料是指水玻璃在膠凝劑的作用下,產生凝膠的一種化學灌漿材料。大致分為在堿性區域凝膠化的堿類和中性一酸性區域凝膠化非堿類漿材,堿類漿材目前研究已經比較深入,按膠凝劑的不同可分為酸反應劑(小蘇打 Na 2 HCO 3 、磷酸 H 3 PO 4 、硫酸氫鈉 NaHSO 4 、氟硅酸鈉 Na 2 SiF 6 、硫酸銨( NH 4 ) 2 SO 4 等),金屬鹽反應劑(氯化鈣 CaCl 2 、硫酸鋁 Al 2 SO 4 等)以及堿性反應劑(鋁酸鈉 NaAlO 2 等)三種。亦可按膠凝劑分為有機類和無機類水玻璃漿材。
  新型水玻璃化學灌漿材料的研究:
  粘度(du)(du)低(di),可(ke)(ke)(ke)灌性(xing)(xing)(xing)(xing)好,造價低(di),這是(shi)(shi)水(shui)(shui)(shui)玻(bo)璃(li)漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)材(cai)(cai)(cai)的(de)(de)(de)(de)優點,但是(shi)(shi)水(shui)(shui)(shui)玻(bo)璃(li)漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)材(cai)(cai)(cai)有待改進(jin)(jin)之處也很多,如膠(jiao)(jiao)凝(ning)(ning)(ning)時(shi)(shi)間的(de)(de)(de)(de)調節不(bu)(bu)(bu)夠穩定,可(ke)(ke)(ke)控范圍小(xiao),凝(ning)(ning)(ning)膠(jiao)(jiao)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)底,凝(ning)(ning)(ning)膠(jiao)(jiao)體穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)差,固砂(sha)體耐(nai)(nai)久性(xing)(xing)(xing)(xing)還有待進(jin)(jin)一(yi)步(bu)考證,金屬離子易膠(jiao)(jiao)溶等,在永久性(xing)(xing)(xing)(xing)工(gong)(gong)程中的(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)有待進(jin)(jin)一(yi)步(bu)研(yan)究(jiu)。水(shui)(shui)(shui)玻(bo)璃(li)漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)材(cai)(cai)(cai)的(de)(de)(de)(de)潛在效(xiao)果(guo)是(shi)(shi)巨大的(de)(de)(de)(de),對(dui)它(ta)的(de)(de)(de)(de)研(yan)究(jiu)一(yi)直在不(bu)(bu)(bu)斷進(jin)(jin)行。加入(ru)新型添加劑(ji)(ji)(ji)對(dui)水(shui)(shui)(shui)玻(bo)璃(li)漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)材(cai)(cai)(cai)進(jin)(jin)行改性(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)研(yan)究(jiu)工(gong)(gong)作(zuo)目前正逐步(bu)展開。由于地(di)下工(gong)(gong)程的(de)(de)(de)(de)復(fu)雜性(xing)(xing)(xing)(xing),應根據不(bu)(bu)(bu)同(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)文地(di)質環境,不(bu)(bu)(bu)同(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)工(gong)(gong)程使用(yong)(yong)目的(de)(de)(de)(de),選取不(bu)(bu)(bu)同(tong)(tong)種(zhong)類的(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)玻(bo)璃(li)漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)材(cai)(cai)(cai),也就是(shi)(shi)說當前水(shui)(shui)(shui)玻(bo)璃(li)化(hua)學灌漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)材(cai)(cai)(cai)料總(zong)的(de)(de)(de)(de)發展方(fang)向應該是(shi)(shi)研(yan)制(zhi)(zhi)出適合(he)不(bu)(bu)(bu)同(tong)(tong)水(shui)(shui)(shui)文地(di)質環境要求的(de)(de)(de)(de)一(yi)系列環保型水(shui)(shui)(shui)玻(bo)璃(li)漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)材(cai)(cai)(cai)。針對(dui)添加無機(ji)膠(jiao)(jiao)凝(ning)(ning)(ning)劑(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)玻(bo)璃(li)灌漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)材(cai)(cai)(cai)料凝(ning)(ning)(ning)膠(jiao)(jiao)時(shi)(shi)間太(tai)短,滲透(tou)性(xing)(xing)(xing)(xing)能不(bu)(bu)(bu)能滿足要求,粘度(du)(du)低(di)時(shi)(shi)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)較低(di),很難(nan)同(tong)(tong)時(shi)(shi)達到(dao)凝(ning)(ning)(ning)膠(jiao)(jiao)時(shi)(shi)間長(chang)和抗壓強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)高的(de)(de)(de)(de)問題(ti),采用(yong)(yong)乙(yi)酸乙(yi)酯和早酰胺(an)作(zuo)為復(fu)合(he)膠(jiao)(jiao)凝(ning)(ning)(ning)劑(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)玻(bo)璃(li)漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)材(cai)(cai)(cai),在漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)液的(de)(de)(de)(de)膠(jiao)(jiao)凝(ning)(ning)(ning)時(shi)(shi)間,固砂(sha)體抗壓強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)和耐(nai)(nai)久性(xing)(xing)(xing)(xing)等方(fang)面(mian)有了改進(jin)(jin)。 [1] 通過往水(shui)(shui)(shui)玻(bo)璃(li)和乙(yi)酸乙(yi)酯中加入(ru)兩(liang)種(zhong)不(bu)(bu)(bu)同(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)乳化(hua)劑(ji)(ji)(ji),將兩(liang)液混(hun)合(he)輕輕攪動即(ji)可(ke)(ke)(ke)使用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)玻(bo)璃(li)——乙(yi)酸乙(yi)酯微(wei)乳化(hua)學灌漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)材(cai)(cai)(cai)料,該漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)液具有高固結強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du),低(di)成(cheng)本,無污染,膠(jiao)(jiao)凝(ning)(ning)(ning)時(shi)(shi)間可(ke)(ke)(ke)控的(de)(de)(de)(de)優點,尤其適合(he)在鉆(zhan)井(jing)護壁堵(du)(du)漏中使用(yong)(yong)。 [2] 月(yue)桂醇(chun)、十(shi)二烷基(ji)磺(huang)(huang)酸鈉、十(shi)二烷基(ji)苯(ben)磺(huang)(huang)酸鈉三種(zhong)表面(mian)活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)劑(ji)(ji)(ji)在提高水(shui)(shui)(shui)玻(bo)璃(li)漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)材(cai)(cai)(cai)的(de)(de)(de)(de)濕(shi)潤滲透(tou)性(xing)(xing)(xing)(xing)能方(fang)面(mian)進(jin)(jin)行試驗研(yan)究(jiu),得出十(shi)二烷基(ji)苯(ben)磺(huang)(huang)酸鈉作(zuo)用(yong)(yong)效(xiao)果(guo)明(ming)顯(xian)的(de)(de)(de)(de)結論 [3] 一(yi)種(zhong)水(shui)(shui)(shui)玻(bo)璃(li)單(dan)液法高強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)調制(zhi)(zhi)劑(ji)(ji)(ji),其膠(jiao)(jiao)凝(ning)(ning)(ning)時(shi)(shi)間在 3~26h 內可(ke)(ke)(ke)以調節,適用(yong)(yong)于 70 ℃~ 100 ℃溫度(du)(du)地(di)層(ceng),封堵(du)(du)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)高,堵(du)(du)塞率高,配制(zhi)(zhi)簡單(dan),施工(gong)(gong)方(fang)便,且無污染的(de)(de)(de)(de)新型中高溫堵(du)(du)劑(ji)(ji)(ji),能對(dui)油田(tian)的(de)(de)(de)(de)穩油控水(shui)(shui)(shui)起一(yi)定作(zuo)用(yong)(yong)。

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