| 作者简介 | 第5-7页 |
| 摘要 | 第7-9页 |
| abstract | 第9-11页 |
| 第一章 前言 | 第16-23页 |
| 1.1 研究目的和意义 | 第16-17页 |
| 1.1.1 选题来源 | 第16页 |
| 1.1.2 研究目的和意义 | 第16-17页 |
| 1.2 煤层气井隔水层界面研究现状 | 第17-18页 |
| 1.3 泥饼-水泥之间过渡层研究现状 | 第18-19页 |
| 1.3.1 过渡层组分和结构的研究现状 | 第18-19页 |
| 1.3.2 过渡层模型及强化措施研究现状 | 第19页 |
| 1.3.3 水泥与粘土矿物界面过渡层研究现状 | 第19页 |
| 1.4 存在问题及发展趋势 | 第19-20页 |
| 1.5 研究思路、技术路线及创新点 | 第20-23页 |
| 1.5.1 研究思路 | 第20-21页 |
| 1.5.2 技术路线 | 第21-22页 |
| 1.5.3 创新点 | 第22-23页 |
| 第二章 实验材料及研究方法 | 第23-32页 |
| 2.1 实验材料及实验仪器 | 第23-24页 |
| 2.2 现场钻井液基本性能 | 第24页 |
| 2.3 现场水泥浆体系 | 第24页 |
| 2.4 隔水层界面胶结强度评价方法 | 第24-28页 |
| 2.4.1 抗剪切强度测试 | 第24-25页 |
| 2.4.2 抗静水压强度测试 | 第25-27页 |
| 2.4.3 抗静水压力测试方法 | 第27-28页 |
| 2.5 样品制备 | 第28-30页 |
| 2.5.1 泥饼固化剂与水泥浆滤液 | 第28页 |
| 2.5.2 泥饼切削 | 第28页 |
| 2.5.3 GC测试样品 | 第28-29页 |
| 2.5.4 FTIR、XRD、ESEM测试样品的养护及制备 | 第29-30页 |
| 2.6 检测手段及其工作参数 | 第30-31页 |
| 2.6.1 XRD | 第30页 |
| 2.6.2 FTIR | 第30页 |
| 2.6.3 GC | 第30页 |
| 2.6.4 ESEM-EDAX | 第30-31页 |
| 2.7 本章小结 | 第31-32页 |
| 第三章 隔水层界面水泥-泥饼间过渡层研究 | 第32-63页 |
| 3.1 引言 | 第32页 |
| 3.2 水泥浆滤液与固化剂的化学作用 | 第32-36页 |
| 3.2.1 水泥浆滤液与固化剂间的反应 | 第32-33页 |
| 3.2.2 水泥浆滤液和泥饼固化剂的反应产物的XRD分析 | 第33-34页 |
| 3.2.3 水泥浆滤液和泥饼固化剂的反应产物的GC分析 | 第34-36页 |
| 3.3 隔水层界面泥饼-水泥界面宏观分析 | 第36-37页 |
| 3.4 隔水层界面泥饼-水泥的ESEM-EDAX分析 | 第37-42页 |
| 3.4.1 常规固井技术泥饼-水泥界面的ESEM-EDAX分析 | 第37-39页 |
| 3.4.2 泥饼固化技术泥饼-水泥界面的ESEM-EDAX分析 | 第39-42页 |
| 3.5 过渡层组分及结构特征 | 第42-57页 |
| 3.5.1 距离界面不同处元素含量变化 | 第42-45页 |
| 3.5.2 距离界面不同处过渡层组分的XRD分析 | 第45-49页 |
| 3.5.3 距离界面不同处泥饼中水分的变化 | 第49-50页 |
| 3.5.4 距离界面不同处泥饼成分的变化 | 第50-52页 |
| 3.5.5 距离界面不同处水泥孔隙度的变化 | 第52-57页 |
| 3.6 过渡层形成过程研究 | 第57-62页 |
| 3.6.1 水泥浆与泥饼接触 | 第58页 |
| 3.6.2 水泥颗粒与泥饼固相颗粒间的堆积 | 第58-59页 |
| 3.6.3 水泥水化产物与泥饼孔隙液离子的扩散迁移 | 第59-60页 |
| 3.6.4 过渡层各组分的生成 | 第60-61页 |
| 3.6.5 过渡层裂缝形成的原因分析 | 第61-62页 |
| 3.7 本章小结 | 第62-63页 |
| 第四章 隔水层界面胶结质量评价性研究 | 第63-87页 |
| 4.1 引言 | 第63页 |
| 4.2 隔水层界面宏观形貌对比 | 第63-66页 |
| 4.2.1 水浴养护后隔水层界面宏观形貌 | 第63-65页 |
| 4.2.2 发生水窜后隔水层界面宏观形貌 | 第65-66页 |
| 4.3 隔水层界面抗剪切强度实验结果 | 第66-70页 |
| 4.3.1 抗剪切强度测试实验结果 | 第66-68页 |
| 4.3.2 抗剪切强度测试结果分析 | 第68-70页 |
| 4.4 隔水层界面抗静水压强度实验结果 | 第70-74页 |
| 4.5 隔水层界面防窜能力评价-以大牛地钻井液体系为例 | 第74-77页 |
| 4.5.1 隔水层界面窜流系数ζ | 第74-75页 |
| 4.5.2 隔水层界面窜流系数ζ计算 | 第75-77页 |
| 4.6 隔水层界面当量渗透率的测定 | 第77-83页 |
| 4.6.1 过渡层界面当量渗透系数K~* | 第77-78页 |
| 4.6.2 实验样品隔水层界面当量渗透率的计算 | 第78-82页 |
| 4.6.3 两种固井技术样品的隔水层界面当量渗透率的对比 | 第82-83页 |
| 4.7 水窜对隔水层界面抗剪切强度的影响-以晋城钻井液体系为例 | 第83-86页 |
| 4.8 本章小结 | 第86-87页 |
| 第五章 过渡层与隔水层界面胶结的关联性 | 第87-112页 |
| 5.1 引言 | 第87页 |
| 5.2 弱化的过渡层与胶结强度的关联性分析 | 第87-89页 |
| 5.2.1 氢氧化钙的生成影响了界面的胶结质量 | 第88页 |
| 5.2.2 裂缝的生成增大了窜流风险 | 第88页 |
| 5.2.3 过渡层组分间机械作用力脆弱 | 第88-89页 |
| 5.2.4 泥饼孔隙液对水泥浆的污染 | 第89页 |
| 5.3 强化后的过渡层与胶结强度的关联性分析 | 第89-96页 |
| 5.3.1 泥饼固化剂中强碱性溶液对泥饼中粘土矿物的侵蚀作用 | 第90页 |
| 5.3.2 泥饼固化剂中的活性物质在泥饼固相表面的修饰作用 | 第90-91页 |
| 5.3.3 泥饼固化剂与水泥浆的反应机理 | 第91-92页 |
| 5.3.4 泥饼固化剂对过渡层化学组分的改善机理 | 第92-94页 |
| 5.3.5 泥饼固化剂的桥连作用（化学结合）机理 | 第94-95页 |
| 5.3.6 泥饼固化剂与水泥浆反应产物提高过渡层致密性的机理 | 第95-96页 |
| 5.3.7 隔水层界面过渡层与建筑行业及核工业研究领域过渡层比较 | 第96页 |
| 5.4 过渡层与胶结物关联性的数学关系建立 | 第96-101页 |
| 5.4.1 过渡层水泥一侧的平均孔隙度 | 第96-97页 |
| 5.4.2 过渡层水泥一侧孔隙度曲线拟合与抗剪切强度的结果修正 | 第97-101页 |
| 5.5 过渡层与抗剪切强度的关联性 | 第101-107页 |
| 5.5.1 过渡层层状模型 | 第101-102页 |
| 5.5.2 过渡层遭破坏时的临界等效裂缝分析 | 第102-105页 |
| 5.5.3 过渡层损伤分析 | 第105-107页 |
| 5.6 过渡层与抗静水压强度的关联性分析 | 第107-111页 |
| 5.6.1 过渡层孔隙和裂缝的存在对界面力学强度的影响-常规固井技术样品 | 第108-110页 |
| 5.6.2 过渡层孔隙和裂缝的存在对界面力学强度的影响-泥饼固化技术样品 | 第110-111页 |
| 5.7 本章小结 | 第111-112页 |
| 第六章 结论与认识 | 第112-115页 |
| 6.1 结论 | 第112-114页 |
| 6.2 认识 | 第114-115页 |
| 致谢 | 第115-117页 |
| 参考文献 | 第117-125页 |
