油井水泥外加剂及作用机理

佟曼丽，

1958年毕业于北京石油学院;1985-1986年在美国俄亥俄州立大学进修。享受国务院政府特殊津贴专家。

创建了油田化学专业，培养了急需的人才。建立了"聚合物稀溶液在空隙介质中流动的粘弹效应"新概念，提出聚合物驱油机理新理论。论文在国际流变学会议上发表后被广泛引用。研究了热采井的高温、低密度;高强、低密度、耐腐蚀;高温、深井、抗盐;以及膨胀水泥等特殊水泥浆体系均达国际先进水平，被现场广泛采用。为2项中国专利的第1发明人，获部级科技进步1等奖1项。

第一章油井水泥减阻剂及其作用机理

一、概述

二、常用的油井水泥减阻剂

三、AMPS四元共聚物高温双效减阻剂

四、可生物降解的生物高分子减阻剂

五、聚羧酸减阻剂（PCE）

第二章油井水泥促凝-早强剂

一、常用的促凝-早强剂

二、用纳米粒子控制水泥早期水化速率

三、纳米粒子存在下的水泥水化动力学曲线

四、关于纳米粒子对水泥早期水化的作用机理的探讨

五、纳米-二氧化硅复合早强剂

第三章油井水泥缓凝剂及其作用原理

一、缓凝剂作用机理概述

二、常用的油井水泥缓凝剂

三、合成高温缓凝剂AMPS共聚物体系

四、乙二胺四亚甲基膦酸盐缓凝剂

第四章油井水泥降失水剂及其作用原理

一、纤维素衍生物

二、聚乙烯醇（PVA）

三、丙烯酰胺二元共聚物降失水剂

四、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸盐（AMPS）为基础的共聚物系列降失水剂

五、腐殖酸接枝AMPS/N,NDMA/AA共聚物（简称接枝共聚物）

六、聚乙烯亚胺（PEI）阳离子降失水剂

第五章减轻剂与加重剂

一、减轻剂

二、加重剂

第六章油井水泥外加剂之间的相互作用

一、存在不匹配（负面效应）关系的外加剂

二、外加剂之间的协同作用（正效应）

三、解决不相容的办法及选择外加剂组合的原则

第七章硅酸盐水泥的水化动力学

一、硅酸盐水泥的化学组成及矿物组成

二、水泥熟料的结构特征与水化活性

三、硅酸三钙（C3S）的水化

四、铝酸钙矿物的水化

五、水泥水化过程及机理

参考文献2100433B

本书重点讨论的内容如下：

（1）油井水泥外加剂作用机理。

（2）新型油井水泥外加剂分子设计思路。以AMPS、 AHPS系列共聚物为例来说明和讨论。

（3）外加剂之间的协同作用与相反作用。

（4）新型无公害、可生物降解的高分子材料油井水泥外加剂。

（5）纳米材料用于油井水泥早强剂及其作用机理的探讨。

（6）为便于对水泥外加剂作用机理的理解和研究以及新型外加剂的开发，在本书的第七章介绍了有关硅酸盐水泥水化动力学的近期理论研究进展，以供参考。

特性

为满足固井作业和固井质量的要求，注水泥时必须添加各种外加物来调节水泥性能，这些外加物称作油井水泥外加剂。它们包括缓凝剂、催凝剂、减阻剂、降滤失剂、降密度剂、加重剂、防气窜}I_消殉荆增张剂和隔离液等十大类。

锚喷构筑法在进行隧道施工的过程中首先通过混凝土的喷射以及锚杆支护来进行隧道的稳定支护，确保隧道围岩的稳定，避免隧道内围岩发生松动或者变形。在这一过程中涉及到了隧道支护的测量、监控以及施工等多个方面的内容。锚喷构筑法施工过程中的关键性技术措施及相应的作用机理如：

喷锚构筑法混凝土喷射

在进行隧道施工的过程中，为了确保开挖面能够得到及时的封闭，确保一些软弱围岩能够及时的被稳定，通常会采用喷射混凝土来提高围岩的强度，吸收围岩的变形。在选择混凝土时可以选择钢纤维混凝土，对于一些应力较高的区域，可以选择高强度的玻璃纤维。在进行混凝土喷射的过程中，并不是说混凝土的厚度越厚其强度就是越高的，一定要根据工程的需要控制好混凝土的喷射厚度。一般而言，喷射的混凝土厚度应当控制在开挖厚度的 1/40 以内，只要能够满足隧道初步支护的目的就可以了。

喷锚构筑法钢拱架

钢拱架在隧道内需要同时承受隧道顶部的围岩以及荷载以及钢拱架之间的围岩荷载，在隧道施工的过程中应用钢拱架能够有效的避免隧道发生大幅度的变形。在隧道施工的过程中，施工人员应当科学合理的应用钢拱架，在应用钢拱架时要确保其与隧道的开挖线紧密的贴合。一般情况下钢拱架的强度以及刚度都要远远优于格栅拱架，并且其强度也较高，能够在较大的外界作用力下保持稳定不发生形变。

喷锚构筑法锚杆

在隧道施工的过程中，锚杆的应用能够有效的避免隧道内的围岩剪切力失去稳定。在隧道施工的过程中，因为涉及不当或者是施工不当，很容易导致隧道发生大幅度的变形，在这种情况下施工人员应用锚杆能有效的表面其发生崩塌，确保隧道开挖的稳定。在施工时应当在隧道的拱角位置安装锁脚锚杆，这样能够避免隧道的底部发生大幅度的形变或者崩塌 。