| 摘要 | 第4-5页 |
| abstract | 第5-6页 |
| 前言 | 第13-15页 |
| 第一章 文献综述 | 第15-45页 |
| 1.1 论文研究背景 | 第15-16页 |
| 1.2 固井工程简述 | 第16-18页 |
| 1.2.1 固井和油井水泥 | 第16-17页 |
| 1.2.2 固井工程对油井水泥浆性能的基本要求 | 第17页 |
| 1.2.3 油井水泥外加剂 | 第17-18页 |
| 1.3 油井水泥缓凝剂研究进展 | 第18-27页 |
| 1.3.1 有机膦酸(盐)类缓凝剂 | 第21-22页 |
| 1.3.2 聚合物类缓凝剂 | 第22-25页 |
| 1.3.3 复配物缓凝剂 | 第25-26页 |
| 1.3.4 聚合物缓凝剂存在的问题 | 第26页 |
| 1.3.5 聚合物缓凝剂的研究思路 | 第26-27页 |
| 1.4 油井水泥降失水剂研究进展 | 第27-35页 |
| 1.4.1 降失水剂在固井工程中的作用 | 第27-28页 |
| 1.4.2 降失水剂的国内外研究现状 | 第28-34页 |
| 1.4.2.1 颗粒材料 | 第28-29页 |
| 1.4.2.2 水溶性高分子材料 | 第29-34页 |
| 1.4.3 聚合物降失水剂存在的问题 | 第34-35页 |
| 1.4.4 聚合物降失水剂的研究思路 | 第35页 |
| 1.5 聚合物纳米复合材料在固井工程中的应用 | 第35-42页 |
| 1.5.1 纳米材料在固井工程中的应用 | 第36-39页 |
| 1.5.2 聚合物/纳米SiO_2复合材料在固井工程中的应用 | 第39-41页 |
| 1.5.3 聚合物/纳米SiO_2复合材料的研究思路 | 第41-42页 |
| 1.6 本论文研究意义、研究内容及创新点 | 第42-45页 |
| 1.6.1 本论文选题的科学意义 | 第42-43页 |
| 1.6.2 本论文研究内容及技术路线 | 第43-44页 |
| 1.6.2.1 本论文的主要研究内容 | 第43页 |
| 1.6.2.2 本论文的技术路线 | 第43-44页 |
| 1.6.3 论文创新点 | 第44-45页 |
| 第二章 聚羧酸添加剂改性水泥浆异常胶凝现象的研究 | 第45-65页 |
| 2.1 引言 | 第45-47页 |
| 2.2 实验部分 | 第47-53页 |
| 2.2.1 实验原料与仪器 | 第47-49页 |
| 2.2.1.1 实验原料和试剂 | 第47-48页 |
| 2.2.1.2 实验仪器 | 第48-49页 |
| 2.2.2 聚羧酸添加剂的制备 | 第49页 |
| 2.2.3 水泥浆性能测试 | 第49-52页 |
| 2.2.3.1 水泥浆的制备 | 第49-50页 |
| 2.2.3.2 水泥浆稠化性能测试 | 第50-51页 |
| 2.2.3.3 G级油井水泥的表征 | 第51页 |
| 2.2.3.4 G级油井水泥样品的FTIR测定 | 第51页 |
| 2.2.3.5 G级油井水泥样品的SEM测定 | 第51-52页 |
| 2.2.3.6 G级油井水泥样品的XRD测定 | 第52页 |
| 2.2.4 聚合物性能测试 | 第52-53页 |
| 2.2.4.1 聚合物的吸附性能 | 第52页 |
| 2.2.4.2 聚合物溶液的流变性能表征 | 第52页 |
| 2.2.4.3 不同无机盐对聚合物溶液的影响 | 第52-53页 |
| 2.3 结果与讨论 | 第53-62页 |
| 2.3.1 水泥浆异常胶凝现象的三种假设 | 第53页 |
| 2.3.2 红外光谱(FTIR)分析 | 第53-54页 |
| 2.3.3 X射线荧光光谱(XRF)分析 | 第54-55页 |
| 2.3.4 SEM形貌表征和EDS元素分析 | 第55-56页 |
| 2.3.5 X射线衍射(XRD)分析 | 第56-57页 |
| 2.3.6 聚合物的吸附性能 | 第57-59页 |
| 2.3.7 实验验证 | 第59-61页 |
| 2.3.8 聚羧酸样品的黏温特性 | 第61-62页 |
| 2.4 解决方案 | 第62-64页 |
| 2.4.1 聚羧酸添加剂分子结构的优化 | 第62-63页 |
| 2.4.2 特殊无机盐对水泥浆稠化性能的影响 | 第63-64页 |
| 2.5 本章小结 | 第64-65页 |
| 第三章 纳米SiO_2表面改性 | 第65-79页 |
| 3.1 引言 | 第65页 |
| 3.2 实验部分 | 第65-69页 |
| 3.2.1 实验原料与仪器 | 第65-66页 |
| 3.2.1.1 实验原料和试剂 | 第65-66页 |
| 3.2.1.2 主要实验仪器 | 第66页 |
| 3.2.2 硅烷偶联剂改性纳米SiO_2的制备 | 第66-67页 |
| 3.2.3 硅烷偶联剂改性纳米SiO_2(VN)的性能测试 | 第67-69页 |
| 3.3 结果与讨论 | 第69-77页 |
| 3.3.1 V_xN_y系列产品的粒径 | 第69页 |
| 3.3.2 V_xN_y系列产品的表面羟基密度 | 第69-71页 |
| 3.3.3 V_xN_y系列产品的接触角测试 | 第71-72页 |
| 3.3.4 改性产品VN的稳定性能 | 第72-73页 |
| 3.3.5 改性产品VN的红外光谱分析 | 第73-74页 |
| 3.3.6 改性产品VN的X射线电子能谱分析 | 第74-75页 |
| 3.3.7 改性产品VN的微观结构表征 | 第75-76页 |
| 3.3.8 改性产品VN的表面接枝率 | 第76-77页 |
| 3.4 本章小结 | 第77-79页 |
| 第四章 聚合物基纳米SiO_2型高温缓凝剂的研究 | 第79-115页 |
| 4.1 引言 | 第79页 |
| 4.2 实验部分 | 第79-89页 |
| 4.2.1 实验原料与仪器 | 第79-80页 |
| 4.2.1.1 实验原料和试剂 | 第79-80页 |
| 4.2.1.2 主要实验仪器 | 第80页 |
| 4.2.2 聚合物基纳米SiO_2型高温缓凝剂的制备 | 第80-84页 |
| 4.2.2.1 聚合物基纳米SiO_2型高温缓凝剂的分子设计原理 | 第80-81页 |
| 4.2.2.2 聚合物缓凝剂ADNI的制备 | 第81-82页 |
| 4.2.2.3 聚合物基纳米SiO_2型高温缓凝剂ADNIOS的制备 | 第82-84页 |
| 4.2.3 聚合物基纳米SiO_2型高温缓凝剂的表征 | 第84-86页 |
| 4.2.3.1 高温缓凝剂的结构表征 | 第84页 |
| 4.2.3.2 高温缓凝剂的DSC和TGA表征 | 第84页 |
| 4.2.3.3 高温缓凝剂的原子力显微镜(AFM)表征 | 第84-85页 |
| 4.2.3.4 高温缓凝剂的动态光散射(DLS)分析 | 第85页 |
| 4.2.3.5 高温缓凝剂的表观粘度测定 | 第85页 |
| 4.2.3.6 聚合物在不同温度下所暴露的酸根含量测定 | 第85页 |
| 4.2.3.7 聚合物基纳米SiO_2型高温缓凝剂的疏水性能测试 | 第85-86页 |
| 4.2.4 水泥浆性能测试 | 第86-88页 |
| 4.2.4.1 水泥浆配制 | 第86页 |
| 4.2.4.2 水泥浆稠化性能测试 | 第86页 |
| 4.2.4.3 缓凝剂敏感性表征 | 第86-87页 |
| 4.2.4.4 水泥浆初终凝测试 | 第87页 |
| 4.2.4.5 水泥浆稳定性测试 | 第87-88页 |
| 4.2.4.6 水泥石抗压强度的测试 | 第88页 |
| 4.2.5 缓凝剂作用机理研究 | 第88-89页 |
| 4.2.5.1 水泥石XRD表征 | 第88-89页 |
| 4.2.5.2 水泥浆滤液TOC的测定 | 第89页 |
| 4.2.5.3 水泥浆Zeta电位测定 | 第89页 |
| 4.2.5.4 水泥浆的水泥水化动力学测定 | 第89页 |
| 4.3 结果与讨论 | 第89-113页 |
| 4.3.1 聚合物基纳米SiO_2型高温缓凝剂的结构表征 | 第89-99页 |
| 4.3.1.1 ADNIOS的红外光谱分析 | 第89-90页 |
| 4.3.1.2 ADNIOS的1H-NMR和13C-NMR分析 | 第90-92页 |
| 4.3.1.3 ADNIOS的耐热性能分析 | 第92-93页 |
| 4.3.1.4 ADNIOS的微观结构分析 | 第93-94页 |
| 4.3.1.5 ADNIOS的DLS分析 | 第94-95页 |
| 4.3.1.6 ADNIOS分子量和表观粘度分析 | 第95页 |
| 4.3.1.7 ADNIOS的疏水缔合性能分析 | 第95-98页 |
| 4.3.1.8 不同温度下聚合物羧酸根含量变化 | 第98-99页 |
| 4.3.2 含ADNIOS的水泥浆性能评价 | 第99-105页 |
| 4.3.2.1 水泥浆稠化性能评价 | 第99-102页 |
| 4.3.2.2 含ADNIOS的水泥浆稳定性评价 | 第102-103页 |
| 4.3.2.3 含ADNIOS的水泥石抗压强度评价 | 第103-105页 |
| 4.3.3 缓凝剂ADNIOS作用机理研究 | 第105-113页 |
| 4.3.3.1 ADNIOS的吸附动力学研究 | 第105-108页 |
| 4.3.3.2 含ADNIOS的水泥浆Zeta电位分析 | 第108页 |
| 4.3.3.3 含ADNIOS的水泥水化动力学研究 | 第108-112页 |
| 4.3.3.4 含ADNIOS的水泥石XRD分析 | 第112-113页 |
| 4.4 本章小结 | 第113-115页 |
| 第五章 聚合物基纳米SiO_2型高温降失水剂的研究 | 第115-149页 |
| 5.1 引言 | 第115页 |
| 5.2 实验部分 | 第115-122页 |
| 5.2.1 实验原料与仪器 | 第115-116页 |
| 5.2.1.1 实验原料和试剂 | 第115-116页 |
| 5.2.1.2 主要实验仪器 | 第116页 |
| 5.2.2 聚合物基纳米SiO_2型高温降失水剂分子结构设计及制备 | 第116-118页 |
| 5.2.2.1 聚合物基纳米SiO_2型高温降失水剂分子结构设计 | 第116-117页 |
| 5.2.2.2 聚合物基纳米SiO_2型高温降失水剂的制备 | 第117-118页 |
| 5.2.3 聚合物基纳米SiO_2型超高温降失水剂的表征 | 第118-120页 |
| 5.2.3.1 聚合物基纳米SiO_2型降失水剂的结构表征 | 第118页 |
| 5.2.3.2 高温降失水剂的DSC和TGA表征 | 第118-119页 |
| 5.2.3.3 高温降失水剂的TEM表征 | 第119页 |
| 5.2.3.4 高温降失水剂的ESEM表征 | 第119页 |
| 5.2.3.5 高温降失水剂的AFM表征 | 第119页 |
| 5.2.3.6 高温降失水剂的DLS表征 | 第119页 |
| 5.2.3.7 聚合物基纳米SiO_2型降失水剂的疏水性能测试 | 第119-120页 |
| 5.2.4 水泥浆性能测试 | 第120页 |
| 5.2.4.1 水泥浆的配制 | 第120页 |
| 5.2.4.2 水泥浆控滤失性能的测试 | 第120页 |
| 5.2.4.3 水泥浆稠化时间的测试 | 第120页 |
| 5.2.4.4 水泥石抗压强度的测试 | 第120页 |
| 5.2.5 聚合物基纳米SiO_2型降失水剂作用机理研究 | 第120-122页 |
| 5.2.5.1 水泥石孔隙结构表征 | 第120-121页 |
| 5.2.5.2 水泥石SEM表征 | 第121页 |
| 5.2.5.3 水泥石XRD表征 | 第121页 |
| 5.2.5.4 水泥石~(29)SiMASNMR表征 | 第121页 |
| 5.2.5.5 水泥浆滤液TOC测定 | 第121页 |
| 5.2.5.6 水泥浆Zeta电位测定 | 第121-122页 |
| 5.2.5.7 等温量热法研究水泥浆的水泥水化动力学 | 第122页 |
| 5.3 结果与讨论 | 第122-147页 |
| 5.3.1 HAPSF超高温降失水剂微观结构表征 | 第122-130页 |
| 5.3.1.1 HAPSF的红外光谱测试 | 第122页 |
| 5.3.1.2 HAPSF的1H-NMR和13C-NMR分析 | 第122-124页 |
| 5.3.1.3 HAPSF的微观形貌表征 | 第124-125页 |
| 5.3.1.4 HAPSF的分子量和动态光散射(DLS)分析 | 第125-126页 |
| 5.3.1.5 HAPSF的热稳定性分析 | 第126-127页 |
| 5.3.1.6 HAPSF的溶液特性分析 | 第127-129页 |
| 5.3.1.7 HAPSF的疏水缔合性能分析 | 第129-130页 |
| 5.3.2 HAPSF体系水泥浆性能 | 第130-135页 |
| 5.3.2.1 含HAPSF的水泥浆失水性能 | 第130-133页 |
| 5.3.2.2 HAPSF的配伍性能 | 第133页 |
| 5.3.2.3 含HAPSF的水泥浆高温稠化性能 | 第133-135页 |
| 5.3.2.4 含HAPSF的水泥石抗压强度发展性能 | 第135页 |
| 5.3.3 HAPSF的作用机理研究 | 第135-142页 |
| 5.3.3.1 含HAPSF的水泥石孔隙结构分析 | 第135-136页 |
| 5.3.3.2 含HAPSF的水泥石XRD分析 | 第136-138页 |
| 5.3.3.3 含HAPSF的水泥石~(29)SiMASNMR分析 | 第138-139页 |
| 5.3.3.4 含HAPSF的水泥石SEM分析 | 第139-140页 |
| 5.3.3.5 HAPSF的降失水作用机理研究 | 第140-142页 |
| 5.3.4 HAPSF吸附动力学研究 | 第142-144页 |
| 5.3.5 含HAPSF的水泥浆Zeta电位分析 | 第144-145页 |
| 5.3.6 含HAPSF的水泥水化动力学研究 | 第145-147页 |
| 5.4 本章小结 | 第147-149页 |
| 第六章 高温固井水泥浆体系研究 | 第149-163页 |
| 6.1 高温水泥浆体系配方设计 | 第149-152页 |
| 6.1.1 实验原料与仪器 | 第149-150页 |
| 6.1.1.1 实验原料及来源 | 第149-150页 |
| 6.1.1.2 实验仪器 | 第150页 |
| 6.1.2 外加剂的组成 | 第150-151页 |
| 6.1.3 外掺料的组成 | 第151-152页 |
| 6.1.4 高温高密度水泥浆配方设计 | 第152页 |
| 6.2 高温水泥浆性能研究 | 第152-162页 |
| 6.2.1 高温常规密度水泥浆性能研究 | 第152-154页 |
| 6.2.2 高温低密度水泥浆性能研究 | 第154-156页 |
| 6.2.3 高温高密度水泥浆体系研究 | 第156-162页 |
| 6.2.3.1 固井技术难点 | 第156-157页 |
| 6.2.3.2 高密度水泥浆综合性能研究 | 第157-160页 |
| 6.2.3.3 高密度水泥浆的抗污染性能研究 | 第160-162页 |
| 6.3 本章小结 | 第162-163页 |
| 第七章 全文结论 | 第163-165页 |
| 参考文献 | 第165-181页 |
| 发表论文和参加科研情况说明 | 第181-184页 |
| 致谢 | 第184-185页 |
