有效地控制硅酸鈉凝膠的膠凝時間是使用硅酸鹽類封堵材料堵漏的關(guān)鍵技術(shù)。若形成凝膠的時間太短,硅酸鹽類封堵材料在還未泵入漏失地層前就已經(jīng)完全成膠,將會導致封堵材料無法繼續(xù)泵送;若形成凝膠的時間太長,就會導致凝膠材料蔓延過長,大量漏失,耽誤堵漏施工,并且凝膠速度過慢,還容易被地層之間的竄流沖走或是稀釋。這就需要研究出一種方案,能夠合理的將硅酸鹽類封堵材料的膠凝時間控制在1⁴個小時之間。目前關(guān)于控制硅酸鈉凝膠的膠凝時間主要是通過延遲與硅酸鈉發(fā)生膠凝反應的氫離子或是金屬陽離子的釋放速度。沸石作為一種具有代表性的多孔吸附材料,對氫離子或是金屬陽離子具有優(yōu)秀的吸附能力,同時將吸附了一定量的氫離子或是金屬陽離子的沸石放入硅酸鈉溶液中,沸石能夠通過緩慢釋放氫離子或是金屬陽離子,而與硅酸鈉生成凝膠狀的不溶性沉淀,從而有效的延遲硅酸鈉凝膠的膠凝時間。本文主要是提出一種有效的控制硅酸鈉-氯化鈣凝膠膠凝時間的方法,即采用反應面分析法對沸石吸附/釋放鈣離子的規(guī)律建立模型,利用所建立的模型即可計算出在規(guī)定的膠凝時間內(nèi),沸石、氯化鈣以及硅酸鈉的加量方案。本文的具體研究內(nèi)容如下:(1)通過實驗研究...

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【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章. 引言
    1.1 研究目的和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 控制硅酸鈉凝膠的膠凝時間的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 沸石結(jié)構(gòu)及性能
        1.2.3 沸石的吸附技術(shù)及應用的研究現(xiàn)狀
        1.2.4 沸石的緩釋技術(shù)及應用的研究現(xiàn)狀
    1.3 研究內(nèi)容及技術(shù)路線
        1.3.1 研究內(nèi)容
        1.3.2 研究方法和技術(shù)路線
    1.4 主要完成的工作量和成果
第2章. 沸石對鈣離子吸附規(guī)律的研究
    2.1 沸石的吸附原理
        2.1.1 表面吸附
        2.1.2 離子交換
    2.2 沸石對鈣離子的吸附動力學方程
    2.3 沸石對鈣離子吸附規(guī)律的實驗研究
        2.3.1 實驗材料
        2.3.2 實驗方法
        2.3.3 實驗數(shù)據(jù)
    2.4 沸石對鈣離子吸附模型的擬合
        2.4.1 天然沸石吸附鈣離子的數(shù)學模型的擬合
        2.4.2 4A沸石吸附鈣離子的數(shù)學模型的擬合
    2.5 本章小結(jié)
第3章. 沸石對鈣離子的釋放性能研究
    3.1 沸石對鈣離子的緩釋原理
        3.1.1 包藏原理
        3.1.2 釋放原理
    3.2 沸石對鈣離子的釋放動力學方程
        3.2.1 釋放動力學方程
        3.2.2 希古契方程
    3.3 沸石對鈣離子的釋放規(guī)律的實驗研究
        3.3.1 實驗方法
        3.3.2 實驗材料
        3.3.3 實驗數(shù)據(jù)
    3.4 沸石對鈣離子緩釋模型的擬合
        3.4.1 天然沸石吸附鈣離子的數(shù)學模型的擬合
        3.4.2 4A沸石吸附鈣離子的數(shù)學模型的擬合
    3.5 本章小結(jié)
第4章. 沸石的吸附、緩釋模型對硅酸鈉-氯化鈣凝膠膠凝時間的控制應用
    4.1 沸石對硅酸鈉-氯化鈣膠凝時間與凝膠強度的影響
        4.1.1 實驗方法
        4.1.3 實驗數(shù)據(jù)
        4.1.4 實驗結(jié)論
    4.2 沸石對鈣離子的吸附、緩釋模型的應用
        4.2.1 將膠凝時間控制在 1.5h時的驗證實驗
        4.2.2 將膠凝時間控制在 2h時的驗證實驗
        4.2.3 將膠凝時間控制在 4h時的驗證實驗
        4.2.4 實驗結(jié)論
    4.3 本章小結(jié)
第5章. 結(jié)論與建議
    5.1 結(jié)論
    5.2 建議
致謝
參考文獻



本文編號：3878519