低温对水泥浆流变性影响规律分析
混凝土的低温性能研究
混凝土的低温性能研究混凝土是一种广泛应用于建筑工程中的材料，具有优良的耐用性和强度特性。
然而，在低温环境下，混凝土的性能可能会受到影响。
本文将研究混凝土在低温下的性能表现，并探讨不同因素对其性能的影响，以提供相关工程实践的参考。
1. 低温对混凝土性能的影响低温环境下，混凝土的性能可能表现出以下几个方面的变化：1.1 强度变化：低温环境会导致混凝土的强度下降。
这是因为低温会使混凝土中的水分结冰，形成冰晶，导致结构中的毛细孔扩大，从而降低整体强度。
1.2 蠕变变形：低温下，混凝土的蠕变变形也会增大。
这是由于低温引起混凝土内部毛细孔中水分结冰膨胀，增加内部应力，导致混凝土产生更多的蠕变变形。
1.3 晶体生长：低温条件下，混凝土中的水分结冰会形成冰晶，晶体生长会导致混凝土的体积扩大，从而引起裂缝的产生。
2. 影响混凝土低温性能的因素混凝土在低温环境下的性能受到多个因素的影响，包括原材料的性质、配合比、养护方式等。
2.1 水灰比：水灰比是指水与水泥/粉煤灰等固体成分的比值。
较低的水灰比将导致混凝土中的毛细孔较少，减少结冰膨胀和晶体生长的可能性，从而改善低温性能。
2.2 材料选择：不同材料的低温性能也不同。
例如，使用高性能混凝土和添加剂可以改善混凝土的低温抗裂性能。
2.3 骨料性质：骨料的性质也会对混凝土的低温性能产生影响。
对于低温条件下的混凝土，合适的骨料应具有较低的热胀冷缩系数以及较好的低温稳定性。
3. 提升混凝土低温性能的方法提升混凝土在低温环境下的性能可以采取以下几种方法：3.1 添加剂的应用：可以通过添加具有高性能低温抗裂能力的添加剂，如纤维增强剂、抗冻剂等，来提高混凝土的低温性能，并减少结冰膨胀和晶体生长引起的损害。
3.2 控制水灰比：通过适当控制水灰比，减少混凝土中的毛细孔数量，降低结冰和晶体生长的可能性。
3.3 合理配比：在设计混凝土配合比时，应根据工程实际情况、低温环境条件以及材料性质等因素，选择合适的配合比，以提高混凝土的低温性能。
水泥浆流变性分析及其环空流动的数值模拟
1 # 常规密度配方 : G 级油井水泥 + 1. 2 %降失水剂 + 0. 8 %分散剂 + 2. 0 %膨胀剂 + 1. 0 %缓凝剂 + 44 %水固比 ; 2 # 低密度配方 :
G 级油井水泥 + 25 %漂珠 + 8 %微硅 + 1. 2 %降 失水剂 + 1. 0 %早强剂 + 1. 0 %膨胀剂 + 1. 0 %分散剂 + 1. 0 %缓凝剂 + 55 %水固比 ;
网格划分如图 3 所示 ,周向网格平均划分 ,节点 数为 30 ;径向节点数为 15 ,从两壁面到中心网格间距 以等比率 1. 3 逐渐增大 ,以较好的模拟边界处的流动 状态 ;轴向节点总数为 400 ;单元选用六面体结构化 网格来模拟流体单元 ,整个计算区域网格总数为 18 万 。流体为 H2B 流体 。
3 收稿日期 : 2006212201 (2007202208 修改稿) 作者简介 : 孙宝江 (1963 —) ,男 ,山东淄博人 ,教授 ,博导 。
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水 动 力 学 研 究 与 进 展 2007 年第 3 期
Key words : cement slurry ; rheological pat tern ; annulus flow ; eccent ricit y ; uniform ; numerical sim2 ulatio n
文章编号 :100024874 (2007) 0320317208
水泥浆流变性分析及其环空 流动的数值模拟 3
孙宝江1 , 高永海1 , 刘东清2
(1. 中国石油大学 (华东) 石油工程学院 ,山东东营 257061 ; 2. 胜利石油管理局海洋钻井公司 ,山东东营 257062)
混凝土结构在低温环境下的性能研究
混凝土结构在低温环境下的性能研究一、引言混凝土是一种常见的建筑材料，其在建筑领域中得到广泛应用。
然而，在低温环境下，混凝土的性能会发生变化，这对于低温地区的建筑设计和施工带来了挑战。
因此，研究混凝土在低温环境下的性能对于提高建筑结构的可靠性和安全性具有重要意义。
二、混凝土在低温环境下的性能变化1.强度降低在低温环境下，混凝土的强度会降低。
这是由于混凝土中的水分会冻结，形成冰晶，从而导致混凝土内部的应力增大，导致混凝土的破坏。
此外，在低温环境下，混凝土中的水分还会引起混凝土的膨胀，从而导致混凝土的破坏。
2.韧性降低在低温环境下，混凝土的韧性会降低。
这是由于低温环境下混凝土内部的裂缝会扩大，从而导致混凝土的韧性降低。
此外，在低温环境下，混凝土中的水分会冻结，从而导致混凝土的脆性增加，从而降低混凝土的韧性。
3.耐久性下降在低温环境下，混凝土的耐久性也会下降。
这是由于低温环境下混凝土中的水分会冻结，从而导致混凝土的微观结构发生变化，从而降低混凝土的耐久性。
此外，在低温环境下，混凝土中的钢筋也会受到腐蚀，从而降低混凝土的耐久性。
三、混凝土在低温环境下的改进方法1.控制混凝土中的水分含量在低温环境下，控制混凝土中的水分含量可以有效地降低混凝土的膨胀和裂缝，从而提高混凝土的耐久性和韧性。
此外，在低温环境下，控制混凝土中的水分含量还可以减少混凝土的强度下降。
2.使用添加剂改善混凝土性能在低温环境下，使用添加剂可以改善混凝土的性能。
例如，使用空气泡沫剂可以减少混凝土中的水分含量，从而提高混凝土的耐久性和韧性。
此外，使用聚合物改性剂可以提高混凝土的抗冻性能。
3.采用预应力混凝土在低温环境下，采用预应力混凝土可以提高混凝土的耐久性和韧性。
预应力混凝土可以使混凝土内部的应力分布更加均匀，从而减少混凝土的裂缝和脆性。
此外，预应力混凝土还可以提高混凝土的强度和耐久性。
四、结论混凝土在低温环境下的性能会发生变化，这对于低温地区的建筑设计和施工带来了挑战。
低温浇筑混凝土措施
低温浇筑混凝土措施一、引言在建筑工程中，混凝土是主要的建筑材料之一。
其性能和质量直接影响到建筑物的结构安全和使用寿命。
然而，在低温环境下进行混凝土浇筑会面临诸多挑战，如何采取有效的措施来应对这些挑战是确保混凝土质量的关键。
本文将重点探讨低温浇筑混凝土的措施。
二、低温浇筑混凝土的挑战1.材料性能变化：低温环境下，混凝土的水泥水化反应减缓，导致混凝土早期强度增长缓慢。
同时，混凝土中的水分容易结冰，产生冰晶，影响混凝土的硬化过程和强度。
2.温度裂缝：低温环境下，混凝土内外温差加大，容易产生温度裂缝。
这些裂缝不仅影响混凝土的外观，更严重的是会降低其承载能力和耐久性。
3.水分蒸发加速：低温环境下，混凝土的水分蒸发加速，可能导致混凝土表面出现干缩裂缝。
同时，水分过快蒸发也会影响混凝土的水化反应，进而影响其强度。
三、低温浇筑混凝土的措施为了克服上述挑战，可采取以下措施：1.保温措施：通过覆盖保温材料、搭建保温棚等方式，减少低温对混凝土的影响。
保温材料可以减缓混凝土表面的热量流失，保持混凝土内部的温度。
同时，可以减小混凝土内外温差，降低温度裂缝产生的风险。
2.调整配合比：通过优化混凝土的配合比设计，提高混凝土的抗冻性和耐久性。
例如，适当增加水泥用量、降低水灰比、添加外加剂等措施可以提高混凝土的早期强度和减少水分蒸发。
同时，选择优质骨料和合适的砂率也是提高混凝土性能的重要手段。
3.控制施工时间：尽量选择在温度相对较高的时间段进行混凝土浇筑，避免在极寒或暴风雪等恶劣天气下施工。
同时，应缩短混凝土的运输和等待时间，确保混凝土的温度和性能不受影响。
4.加强养护：浇筑完成后，应加强混凝土的养护工作。
通过采用合适的养护方法（如喷水养护、覆盖养护等）和延长养护时间，促进混凝土的水化反应和强度增长。
同时，控制养护温度也是防止温度裂缝产生的重要措施。
5.检测与监控：对低温浇筑混凝土进行实时检测和监控，掌握混凝土的温度、湿度和强度等关键参数。
冬季施工的低温影响分析
冬季施工的低温影响分析冬季是建筑施工中常见的季节，然而，低温环境对施工活动产生着一定的影响。
本文将对冬季施工的低温影响进行分析，并探讨可能的解决方案。
一、材料性能受损低温环境下，各类建筑材料的性能会受到明显的影响。
例如，水泥在低温下会凝固缓慢，导致混凝土强度下降，甚至无法正常凝固；钢材会变得更加脆性，容易出现断裂；塑料材料也会变脆，易碎等。
这些材料性能的损害将严重影响工程的质量和安全。
解决方案：选用符合低温条件的特殊施工材料，如低温水泥、耐寒型钢材、耐寒塑料等，以保证材料在低温环境下的性能。
同时，可以进行预热处理、采用加热设备等方式，提高施工现场的温度，以减轻材料受损的程度。
二、施工效率下降低温环境下，施工人员的工作效率普遍下降。
寒冷的天气使得施工人员感到不适，手脚冰凉，影响了他们的正常工作状态。
此外，低温天气还会导致设备和机械的性能下降，加剧施工的难度。
解决方案：提供适当的保温设施，如加热设备、保温服装等，提高施工人员的舒适度。
同时，加强设备和机械的维护，定期检查和保养，确保其正常运转。
另外，可以通过延长工作时间、增加施工人员数量等方式，提高施工效率。
三、冻害问题低温环境中，地基和土壤容易受到冻害的影响。
当地基和土壤中的水分遭受低温，会发生冻胀现象，导致地基下陷、土壤变软等问题，给工程的安全稳定带来威胁。
解决方案：合理选择地基处理方法，如改善地基的排水状况，增加排水设施等。
此外，可以采用保温材料覆盖地基和土壤，形成保温层，减少水分受到低温的影响。
对于已经遭受冻害的地基和土壤，需要及时采取修补和加固措施，确保工程的稳定性。
四、保温和加热需求在低温环境下，需要额外考虑施工现场的保温和加热需求。
建筑施工需要保持一定的温度，以确保材料正常硬化、施工进展顺利。
解决方案：在施工现场设置合适的加热设备，如电暖器、燃气加热器等，对施工区域进行定点加热。
此外，可以采用临时性的保温措施，如覆盖临时棚顶、墙体等，形成闭合的保温空间，锁住热量。
浅谈不同温度对混凝土性能的影响
浅谈不同温度对混凝土性能的影响1、温度与混凝土性能的关系1.1温度变化对水泥水化及混凝土强度的影响混凝土拌合物是由水泥、集料、拌和用水及外加剂等质组成的混合物。
在混合物拌制过程中主要发生的化学变化是水泥的水化反应，水泥水化速度与水泥细度有关，同时也是随着温度的变化而变化的，温度越高，反应越快。
简言之，如果说温度是按算术级数升高的话，那么反应速率是在实用的温度范围内以每升高10℃大约增长70%的速率按几何级数增长的，反之亦然。
由此可见，水化速率要比温度的变化强烈的多。
这给低温条件下混凝土的强度增长速率提供了研究依据。
1.2温度对混凝土稠度的影响混凝土拌和物的稠度是和易性的重要指标，施工中我们很容易感觉到，在炎热天气下同样材料制成同等稠度的混凝土拌和物总要比寒冷天气多用一些水。
同样拌和物的稠度确实是随着它的温度升高而减小的。
拌和物的稠度主要取决于固体颗粒间的相互摩擦，除了水对这种内摩擦有一定的润滑作用以外，还与其中所含气泡有关，空气的存在等于增加了水泥浆含量而减少了集料含量，因此可以较为明显的削减稠度。
气泡的形成与水的黏滞度有关，而水的黏滞度是随着温度的升高而减小的，因此，在较高温度下为使拌和物获得同样稠度通常需要较常温多用一些水，以增加气泡含量，从而增加拌合物的流动性。
1.3低温下的混凝土强度研究混凝土产生裂缝有多种原因，在混凝土硬化期间，水泥放出大量水化热，内部温度的不断上升会在表面引起拉应力，当混凝土由于受到基础或其他结构的约束，又会在内部出现拉应力，气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力，当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时，即会出现裂缝。
在钢筋混凝土中，拉应力主要由钢筋承担，混凝土只是承受压应力。
在素混凝土或钢筋混凝土的边缘，如果结构内出现了拉应力，只能依靠混凝土承担。
2、冬季混凝土施工注意事项2.1混凝土冬季施工应注意的问题温度在混凝土的拌制和浇注后强度的形成过程中有着有十分重要的作用。
混凝土冬季施工质量影响因素及工艺
混凝土冬季施工质量影响因素及工艺混凝土是建筑施工中不可或缺的材料，它的质量直接影响到建筑物的安全和使用寿命。
而冬季环境的变化对混凝土施工质量有着很大的影响，因此需要特别注意冬季施工质量影响因素及工艺。
本文将围绕这一主题展开讨论。
一、冬季施工质量影响因素1. 温度影响冬季气温低，对混凝土施工质量有着直接的影响。
首先是混凝土的凝固时间会变长，这可能导致混凝土早期强度的降低。
在低温下水泥的水化反应会减缓，导致混凝土强度的提高速度变慢。
在冬季施工中需要特别注意控制混凝土的凝固时间和提高混凝土的强度。
冬季一般为干燥季节，空气湿度较低。
在这种情况下，混凝土在凝固过程中可能会失去过多的水分，导致混凝土早期龄期的过快结束，从而影响混凝土的强度和密实性。
在冬季施工中需要特别注意控制混凝土的湿度，保持适当的水分含量。
3. 冻融影响在寒冷的冬季，混凝土的施工在受冻融影响的地区更加需要重视。
冻融作用会导致混凝土的微裂纹和空洞增加，从而降低混凝土的强度和耐久性。
在冬季施工中需要特别注意防止混凝土的冻融损害。
4. 施工条件影响冬季天气寒冷，对混凝土的施工条件提出了更高的要求。
混凝土的搅拌、浇筑和养护等施工环节都需要在保温的条件下进行，以确保混凝土的施工质量和强度。
二、冬季施工质量保障工艺1. 混凝土配合比设计在冬季施工中，需要根据当地的气候和施工条件，调整混凝土的配合比设计。
通常可以适当提高水灰比，增加水泥用量，以提高混凝土的抗冻融性能和提高强度。
2. 保温措施在混凝土的搅拌、浇筑和养护过程中需要采取有效的保温措施，以确保混凝土的温度在合适的范围内。
可以使用设备加热、保温材料覆盖等方法来保持混凝土的温度。
3. 养护措施在混凝土施工完成后，需要进行养护工作以确保混凝土的早期强度和密实性。
在冬季养护中，可以采取多种措施，如喷水养护、盖棚保温等，保证混凝土的养护温度和湿度。
在冬季施工中需要加强施工管理，确保施工操作符合规范要求，严格控制施工质量。
冬季施工水泥砂浆
冬季施工水泥砂浆随着冬季的来临，施工人员面临着许多水泥砂浆施工的挑战。
由于低温和湿度的增加，水泥砂浆的质量和施工效果可能受到一定的影响。
本文将详细探讨冬季施工水泥砂浆的注意事项，并提供一些解决方案，以确保施工质量的稳定性和可靠性。
一、低温环境下的水泥砂浆特点在冬季施工中，低温环境会显著影响水泥砂浆的性能。
首先，水泥砂浆的凝结和成型速度会受到影响。
通常情况下，水泥砂浆的凝结时间较长，加大了施工难度和时间成本。
其次，低温会降低水泥砂浆的强度，导致施工质量下降。
此外，低温环境还会导致水泥砂浆增水剂的减水效果减弱，降低了砂浆的流动性和可塑性。
二、低温施工水泥砂浆的注意事项1.选择适宜的材料在冬季施工中，应选择具有良好适应性的水泥和砂浆材料。
可以采用快硬水泥、高早强水泥等具有较快凝结时间和较高抗冻性的水泥。
此外，选择合适的砂浆材料，如细砂、中砂等，以提高施工效果和质量。
2.控制适宜的水灰比适当调整水泥砂浆的水灰比，可以提高施工材料的流动性和可塑性。
在冬季施工中，水灰比过高会导致水泥砂浆的强度下降，水灰比过低则会降低砂浆的可塑性。
因此，施工人员需要根据具体情况进行合理的调整。
3.加热水泥和水在低温环境下施工时，可以加热水泥和施工用水，提高水泥砂浆的温度。
较高的水泥温度可以促进水泥的凝固和成型，保证施工质量。
加热水的温度应适中，不能太高以免影响水泥砂浆的性能。
4.采取保温措施在冬季施工中，采取适当的保温措施也是确保水泥砂浆施工质量的重要措施之一。
可以使用保温罩、保温棚等设备将施工现场进行保温，避免水泥砂浆的温度过低。
三、冬季施工水泥砂浆解决方案为了应对冬季施工中水泥砂浆遇到的问题，可以采取以下解决方案：1.增加晾晒时间由于冬季水泥砂浆的凝结时间较长，施工人员应适当增加晾晒时间以确保水泥砂浆充分硬化和成型。
2.增加水泥掺合料的使用量适量增加水泥掺合料的使用量，如矿渣粉、矿物粉等，可以提高水泥砂浆的早期强度和抗冻性能。
混凝土在低温环境下的性能研究
混凝土在低温环境下的性能研究一、引言混凝土是建筑业常用的材料之一，但在低温环境下，其性能会受到影响。
低温环境下的混凝土性能研究对于寒冷地区建筑工程的安全和可靠性具有重要意义。
本文将对混凝土在低温环境下的性能进行研究。
二、低温环境对混凝土性能的影响1. 抗压强度低温环境下，混凝土的抗压强度会下降，这是由于水在低温下会结冰，从而导致混凝土内部裂纹的产生。
同时，低温环境下混凝土内部水分的减少也会降低其抗压强度。
2. 断裂韧度低温环境下，混凝土的断裂韧度也会下降。
这是由于低温环境下混凝土中的水分减少，导致混凝土的韧性下降。
3. 热稳定性低温环境下，混凝土的热稳定性也会下降。
这是由于低温环境下混凝土中的水分会结晶，导致混凝土的微观结构发生改变，从而降低了其热稳定性。
4. 吸水性低温环境下，混凝土的吸水性也会增加。
这是由于低温环境下混凝土中的水分会结晶，从而导致混凝土内部孔隙增大，吸水性增强。
三、混凝土低温性能研究方法1. 试验方法混凝土低温性能研究的方法主要是通过试验进行。
常见的试验方法包括低温冲击试验、低温弯曲试验、低温冻融试验等。
2. 模拟方法此外，还可以通过模拟方法进行混凝土低温性能研究。
常见的模拟方法包括有限元模拟、分子动力学模拟等。
四、混凝土低温性能改善方法1. 添加掺合料添加掺合料可以改善混凝土的低温性能。
常用的掺合料包括硅粉、石粉、磨细矿渣粉等。
2. 改变混凝土配合比通过改变混凝土的配合比，可以改善混凝土的低温性能。
例如，在低温环境下，可以适当增加混凝土中的水泥用量，从而提高混凝土的抗冻性能。
3. 加强养护加强混凝土的养护可以改善混凝土的低温性能。
在混凝土浇筑后，可以采取保温措施，防止混凝土过早失去水分，从而保证混凝土的低温性能。
五、结论混凝土在低温环境下的性能受到较大的影响。
低温环境下，混凝土的抗压强度、断裂韧度、热稳定性和吸水性都会发生变化。
通过添加掺合料、改变配合比和加强养护等措施，可以改善混凝土在低温环境下的性能。
泵送混凝土的流变特性及其影响因素
泵送混凝土的流变特性及其影响因素混凝土是一种常用的建筑材料，它由水泥、骨料、砂和水等原材料混合而成。
在建筑工程中，泵送混凝土被广泛应用于高层建筑、桥梁和隧道等工程中，其具有方便快捷、节省人力物力的优势。
而泵送混凝土的流变特性对于施工过程中的效果和质量有着重要的影响。
本文将探讨混凝土流变特性及其影响因素。
一、混凝土的流变特性混凝土的流变特性指的是混凝土的流动性能和变形性能。
主要包括塑性、粘性、弹性和稳定性等方面的特性。
1. 塑性：混凝土在受力作用下可以产生塑性变形。
当外力作用消失后，混凝土会保持塑性变形。
2. 粘性：混凝土具有一定的黏性，即流动性。
混凝土在受力作用下会发生流动，但流动速度相对较慢。
3. 弹性：混凝土在受力作用下会产生弹性变形，当外力消失后，混凝土会恢复到初始状态。
4. 稳定性：混凝土在流动过程中，需要保持稳定性，避免发生分层和分离等现象。
二、影响混凝土流变特性的因素1. 混凝土配合比：混凝土配合比指的是水泥、骨料、砂和水等混凝土原材料的比例。
配合比的改变会直接影响混凝土的流动性能和变形性能。
2. 混凝土用水量：适量的水对混凝土的流变特性有着重要的影响。
过多的水会导致混凝土流动性能过强，过少的水会导致混凝土流动性能不足。
3. 水胶比：水胶比指的是混凝土中水与水化胶之间的比例关系。
水胶比的变化会导致混凝土的流动性能和变形性能的改变。
4. 骨料性质：骨料是混凝土中的主要填充物。
骨料的粒径、形状和表面状况等因素都会影响混凝土的流变特性。
5. 外加剂的使用：外加剂是一种常用的混凝土添加剂，可以通过改变混凝土的化学性能和物理性能来调节混凝土的流动性能和变形性能。
6. 温度和湿度：温度和湿度对混凝土的流变特性有着重要的影响。
高温会加速混凝土的流动性能，低温会降低混凝土的流动性能。
7. 施工方式：泵送混凝土可以采用不同的泵送方式，如静态泵送、动态泵送等。
不同的泵送方式会对混凝土的流变特性产生不同的影响。
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低温对水泥浆流变性影响规律分析徐璧华1,何 可1,何 松1,宋茂林2(1.西南石油大学石油工程学院,四川成都 6105002.中海油服油化事业部,) 摘 要:针对海洋深水固井的特点(低温、浅层流、压力安全值低),提高固井顶替效率,目前已有许多行之有效的理论和施工措施,但这些理论和措施不一定适合深水固井所面对的地层松软、浅层流的特点,这就对前置液和水泥浆的流变性能提出了更高的要求。
深水固井过程与常规固井过程中流体遇到的温度影响有较大不同。
泥浆与水泥浆均属非牛顿液体,它们的流变特性与注水泥工作有着密切的关系,准确地掌握它们的流变规律便能帮助我们正确地调节泥浆、水泥浆的流变性能,正确地确定顶替流态,并能准确地计算注水泥过程的流动阻力。
经研究表明,水泥浆的流变性随温度压力变化十分明显,温度对流动计算结果的影响非常显著。
因此,对低温条件下水泥将流变能的研究具有非常重要的现实意义。
关键词:水泥浆;低温;流变性 中图分类号:T E256+.7 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)12—0007—021 对水泥浆温度变化与切力关系分析1.1 通过实验研不同体系水泥浆流变性通过针对不同水泥将体系的实验表明,温度对水泥浆流变性能影响十分明显,下面的数据和曲线反映了温度降低对实验水泥浆流变性的影响。
下面列出了两种水泥浆在不同温度情况下,塑性粘度p 和静切力0的变化情况。
静切力为剪切速率为5.11S -1测得的剪切应力值。
表1低温对聚合物水泥浆流变性能的影响流变参数温度,℃5040301810500,Pa 1.2828.4935.7840.5440.5832.8729.35p ,P a.s 0.07950.1150.2860.1350.1410.13350.129注:水泥浆密度c =1.9g/cm 3,压力为常压。
从表1可知,总体上来看,从60℃下降至10℃,0与p 是随着温度的下降而上升的。
1.2 根据实验数据分析水泥浆流变性能规律以下系列图中所示,随着温度降低所导致某些体系动切力的变化趋势。
图1、2、3、4分别为聚合物体系、盐水体系的流变参数变化情况。
图7 2012年第12期 内蒙古石油化工收稿日期351:2012-0-21.3 对其他水泥浆体系流变性能的分析表2低温对胶乳水泥浆流变性能的影响流变参数温度,℃7050302010500,Pa 0.0670.0560.0160.01280.1740.150.132p ,P a .s0.0550.0680.0770.0830.0720.0770.081 注:水泥浆密度c =1.75g /cm 3,压力为常压。
图5 胶乳水泥浆动切力温度关系图从图示可以看出,从20℃下降至0℃,0与p 的变化趋势是符合结论的。
但是,温度在大于20℃的部分却显示出动切力随温度下降而下降的趋势。
从多次试验来看,同样显示出这样的规律。
这是由于胶乳体系存在与其它水泥浆不同的分子组成结构造成的。
因此,我们不能把胶乳体系的流变性能作常规的描述。
2 对水泥浆在低温条件下流变规律的总结通过大量的试验数据看出,流体温度从常温降到10℃时流体的粘度切力均是增大的,但从10℃继续降低到0～2℃的过程中,流体的粘度与切力确是相对于10°呈降低趋势,即10°是流体流变性变化的一个拐点。
由于从曲线的趋势上看,要通过数学方法统计出一个从常温到0～2度的流变性与温度的变化模型,其误差会很大,且该公式也不要应用到流变学计算中,因此,根据试验的结果,要确定流体温度从常温到0～2℃的变化,可以简化地处理成直接使用流体在10℃温度下测量的流变参数来计算。
t =10或t =10 t 为低温下的剪切应力,10为温度为10度时测量的各转速下的切力。
t 为低温下粘度计某转速下的读值,10为温度为10度某转速下的读值。
表3 低温下不同转速剪切应力与10℃时剪切应力的累计误差测试数据组温度范围℃600转(%)300转(%)200转(%)100转(%)平均误差(%)118-5-0.37 1.30 1.85 2.50 1.32220-30.00 1.000.47 1.690.79319-2 1.082.81 4.058.20 4.04424-6-8.09-7.65- 5.94-7.23520-3- 6.04- 1.33-0.99- 2.79621-5- 5.24- 4.03 1.53- 2.58715-7- 5.34- 4.60- 4.02- 4.65815-3- 2.27-0.60-0.54- 1.13910-40.23- 1.32-3.70- 1.751011-21.331.24- 2.251.61 表3为按照上面平均温度法计算的不同低温下,用10°时切力计算时的相对误差情况。
3 结论温度对水泥浆流变性的影响较大,随着温度的降低水泥浆的流动性也随之减小。
在10℃以下,不同的水泥浆体系,其流变性变化则不同,所以在具体的实际应用过程中,要具体的进行试验分析。
低密度水泥浆体系的流变参数随温度变化的不明显,规律性不强。
因此,如果在深水钻井中,流体要流过几千米的低温段,就必须要考虑低温对流体流变性的影响。
[参考文献][1] 黄逸仁.牛顿流体流动及流变测量(第一版)[M].成都:成都科技大学出版社,1993.[2] 王伟,黄伯宗.高温高压下水泥桨的流变性及其模式[J].油田化学,1994,11(1).[3] 张晓林.水泥浆n,K 值的计算方法[J].钻井液与完井液,1992,9(2):42.[4] 刘崇建译.国外油井注水泥技术[M].成都:四川科学技术出版社,1992:131～141.[5] American Petr oleum Inst it ut e,APISpecificat ion 10,5t h edit ion,Tex-as,U .S .A .1990.[6] Smit h D K 著.美国油井注水泥技术.郝俊芳译[M].北京:石油工业出版社,1980:50～60.The Analysis of Slurr y's Rheology in Low Temper atur e XU Bi-hua 1,H E Ke 1,H E S ong 1,SON G Ma o-lin 2(1.College of petr oleum engineer ing Sout hwest Pet roleum University,Chengdu,Sichuan ,6105002.Oilfield Chemicals -COSL )Abstr act:Depending on the char acter istics of t he deep wa ter cementing (low temper ature,sha llow flow,low safet y pressur e),ther e ar e many theories and construction measures.However ,these ar e not always suitable for the deep-water cement ing r eal featur es such as soft format ion and shallow flow .T herefore ,pr e -slurr y and slurr y should have a better rheology.Deep water cement ing has a big differ ence compar ed t o the normal cementing.F or deep water cementing,dr illing fluid and slur ry belong to non-Newtonian fluids and their rheology has a close r elat ionship wit h cementing.A good master of them will help us to adjust t he drilling fluid and slur ry's r heological ,deter mine the displacement fluid st atement corr ectly and calculate the fluid r esistance of cementing.It has been studied that slur r y's rheology has a big var iat ion along with ,f f f S ,f f y f y'y K y S y;L T ;T y8内蒙古石油化工 2012年第12期 temperat ur e and pr essur e and t emper atur e has an a pparent in luence or low ca lculat ion r esults .o t here is an immediate signi icance or t he stud o slurr s r heolog in low temper ature.e wor ds:lur r ow emper atur e heolog。