[发明专利]硅锆土陶瓷微珠制备油井防漏气固井试块的性能测试方法在审
申请号: | 201711168608.5 | 申请日: | 2017-11-21 |
公开(公告)号: | CN107870110A | 公开(公告)日: | 2018-04-03 |
发明(设计)人: | 王金萍 | 申请(专利权)人: | 淄博职业学院 |
主分类号: | G01N1/28 | 分类号: | G01N1/28;G01N33/38 |
代理公司: | 暂无信息 | 代理人: | 暂无信息 |
地址: | 255086 山东省淄博*** | 国省代码: | 山东;37 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 硅锆土 陶瓷 制备 油井 漏气 固井试块 性能 测试 方法 | ||
技术领域
本发明涉及硅锆土陶瓷微珠制备油井防漏气固井试块的性能测试方法,属于材料技术领。
背景技术
目前,国内外在油井固井中,对于高温高压油井采用超低密度水泥,但采用粉煤灰漂珠,抗压强度低,水泥浆密度变化率大,在水泥浆静止凝固后,出现漏气、漏井,此外,粉煤灰漂珠等减轻剂的比例必须控制在40%以内,否则,减轻剂会影响固井水泥试块的抗压强度,减轻剂在40%以内水泥试块的密度在1.2g/cm3以上,单靠增加减轻剂的比例来降低水泥试块的密度是不可行的。
发明内容
采用改性硅锆土陶瓷材料作为减轻剂,提高了固井试快的抗压、抗折、耐高温、耐腐蚀的性能,在水泥浆中加入发泡剂,形成膨胀的浆液,降低浆液的密度,防止浆液在固井中因失重,出现漏气,抗压能力下降。
其技术方案为:
硅锆土陶瓷微珠制备油井防漏气固井试块的性能测试方法,包括以下步骤:
A、改性闭孔空心硅锆土陶瓷微珠的制备:
第一步、基料的制备:粒径1~50µm二氧化硅粉、粒径5~50µm氧化锆粉、20~50µm高岭土按重量比:70~85wt%:20~30wt%:5~20wt%,得到混合粉,其中以上各组分重量百分比之和为100%;
第二步、基料的改性烧制:将第一步得到混合搅拌均匀后,再加入混合粉总重量的3~5%酚醛树脂在搅拌机中搅拌均匀,用压坯机压成坯料,在100~300℃干燥6~12小时,在1500~1650℃还原电炉中保温烧制2~4小时,经过置换反应得到改性硅锆土陶瓷块体,改性的硅锆土化学成分发生改变,氧化锆使硅锆土强度增强,高岭土使硅锆土耐高温性能提高,分子键吸引力增大,抗压、抗折、抗侵蚀、抗老化、耐酸碱、耐高温性能;
第三步、改性实心硅锆土陶瓷微珠的制备:将第二步得到硅锆土陶瓷块体在球化机上加工制成粒径5~50µm圆球状的实心硅锆土陶瓷微珠,球化加工是风机将物料吹起,物料之间的旋转运动相互摩擦呈圆球状颗粒,壁厚均匀,圆球状的颗粒在每个质点应力分布均匀,抗压强度大;
第四步、改性硅锆土陶瓷浆液制备:硅锆土浆液的百分比组成为:粒径5~50µm实心硅锆土陶瓷微珠65~70 wt%:水30~35 wt%;
第五步、加入发泡剂:向第四步制备的硅锆土陶瓷浆液中加入尿素,浓度为1~3g/L,用N2H4CO作为发泡剂,当炉内的温度升高到135℃时,分解产生CO2和NH3,使陶瓷微珠体积增大。
第六步、改性闭孔空心硅锆土复合材料陶瓷微珠制备:将第五步混合浆液充分搅拌过滤,采用高压喷射高速离心旋转喷雾法,形成微球,在多区垂直下落分别控制的富氧燃烧炉上经过脱水、膨胀、高温烧结、表面熔融玻化、成球,经过风力清选分级得到壁厚15~50µm、粒径50~250µm闭孔空心硅锆土陶瓷微珠,无机矿物质材料制备的漂珠壁厚人为可控,抗压强度在120~250MPa,抗压强度取决于硅锆土的含量以及经过高温烧结形成改性闭孔空心硅锆土陶瓷微珠;
B、改性闭孔空心硅锆土陶瓷微珠制备油井防漏气固井试块:
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