颗粒尺寸对颗粒增强型金属基复合材料动态特性的影响

利用有限元模型分析了颗粒增强型金属基复合材料 ( PMMCs ) Al/SiC的颗粒尺寸对复合材料在不同应变率下的动态特性的影响。采用有限元三维立方体单胞模型嵌入单个和多个球形增强颗粒,颗粒直径分别为16 μ m和7.5 μ m,多颗粒模型内部颗粒随机分布。基体材料假设为弹塑性,应变强化及应变率强化均符合指数规律。模拟结果表明:颗粒尺寸、颗粒体积含量及应变率对金属基复合材料的动态特性的影响是相互耦合的。颗粒体积含量一定时,颗粒尺寸越小,复合材料流动应力越高;颗粒含量越高,材料流动应力越高;应变率越高,材料流动应力越高。      

中低温环氧树脂修井液

石油天然气的消耗量急剧增加,同时伴随着常规油气井开发的减少,非常规油气井,如深井、海洋井、页岩气井等的开发迫在眉睫。这些复杂地质环境都有极大可能破坏水泥环的密封完整性,形成环空窜流,对生产造成阻碍和危险,产生极大的经济损失。环氧树脂体系可以作为一种修井液来代替水泥浆进行修井工作,解决水泥浆无法渗透入微小孔隙的缺陷。目前环氧树脂修井液体系配方繁多,普适性差,为同时满足不同温度地层的修井需求,便于现场施工的运输、存储和调配,提高修井经济性和推动工业化进程,设计了以液态芳香胺（LAA）为主要固化剂的体系。进行了组分优选和性能评价,对稠化性能、动力学和固化物的抗压强度和微观形貌进行了表征。结果表明,LAA体系初始稠度小于30 Bc,稠化时间在2～5 h之间可调,抗压强度在不同温度下都高于20 MPa,可以满足30～90 ℃普适性的修井需要。      

基于热增黏共聚物的高密度水泥浆高温稳定剂

针对水泥浆高温沉降失稳问题,设计开发了一种基于热增黏共聚物的高温高密度水泥浆稳定剂。首先,合成了一种热增黏共聚物,共聚物中引入新型疏水单体,测试了热增黏共聚物溶液不同温度下的流变性能,探索了其热增黏机理。热增黏共聚物溶液表观黏度随着温度的升高逐渐增加,115～125 ℃时达到最大值,温度持续升高,表观黏度略有降低,但150 ℃表观黏度仍可维持在初始表观黏度的2～4倍,表现出良好的热增黏效果。基于合成的热增黏共聚物,与助剂复配,制备了高温高密度水泥浆悬浮稳定剂,评价了稳定剂对高密度水泥浆沉降稳定性的影响,和加有稳定剂的高密度水泥浆流变性能、失水量、游离液、稠化性能和抗压强度等综合性能。实验结果显示,2.50 g/cm3高密度水泥浆中加入1%稳定剂后,150 ℃水泥浆密度差由0.58 g/cm3降低至0.07 g/cm3,水泥石密度差降到0.08 g/cm3以下,水泥浆高温变稀现象得到抑制,稳定性显著改善。加入稳定剂后,高密度水泥浆失水量及游离液降低,对水泥浆稠化时间、流变性能及抗压强度影响小,综合性能能够满足现场施工需求。