Cтраница 3
Таким образом, сочетание каолинита, обладающего высокой степенью совершенства кристаллической структуры, хорошей окристаллизовашюстью частиц и низкими значениями емкости катионного обмена и гидрофильное, и монтмориллонита, характеризующегося глубоким несовершенством кристаллической структуры, наличием частиц, форма которых расплывчата и совершенно лишена огранки, высокими величинами гидрофильна-сти и емкости катионного обмена, приводит к образованию коаг-гуляционных структур суспензий, менее устойчивых и менее прочных, чем структуры исходных компонентов. Это происходит па-тому, что форма, размеры и характер разрушения поверхности частиц обоих минералов не представляют возможностей для образования прочных контактов в их искусственных смесях. Тем не менее добавки монтмориллонита, уменьшая прочность структур и особенно снижая их вязкость, позволяют изменять механические и деформационные характеристики в довольно широких пределах. [31]
![]() |
Общий вид электронного микроскопа. [32] |
Исследования проводят прямыми или косвенными методами. Прямые методы с успехом применяются при изучении структуры суспензий или порошков. При исследовании массивных образцов применяют косвенный метод реплик. Этот метод заключается в получении отпечатка поверхности исследуемого образца. [33]
![]() |
Диаграммы напряжений в зависимости от рода глины, ее концентрации, времени тиксотропного упрочнения и скорости деформирования. [34] |
Теория Губера - Мизеса - Генки связывает прочность с потенциальной энергией, накапливающейся при деформации в 1 см3 материала и численно равной удельной работе деформации. Из диаграмм напряжений видно, что прочность структур суспензии практически определяется площадью участка упругих деформаций, действующих почти до разрушения у хорошо развитых структур. [35]
На рис. 43 приведены полные кривые кинетики структурообра-зования цементного раствора и того же раствора с добавками 0 4 и 1 2 % гидрофобизированного цеолита. Анализ их показывает, что гидрофобизация способствует упрочнению структуры суспензии. [36]
Анализ изменений технологических свойств суспензий паль горскита показывает ( табл. 69), что автоклавирование при 200 приводит к их стабилизационному разжижению. Величина РЮ в всех случаях значительно превышает значения Р, что свидетели ствует о быстром упрочнении пространственной коагуляционно структуры суспензии. Наибольший стабилизирующий эффект н суспензии палыгорскита, приготовленные в водных растворах ее лей железа, оказывает КССБ-2; системы характеризуются хоро шей текучестью и низкими величинами предельного статическое напряжения сдвига через 1 и К) мин. [37]
В последнее время при изучении процесса фильтрования значительное внимание уделяется выявлению роли физико-химических явлений в данном процессе. Показано [1], что большое значение имеет физико-химическое состояние суспензий, так как структура отфильтрованного осадка в известной мере повторяет структуру суспензии. [38]
Передвижение разделяемых частиц с различной скоростью, которая во многих случаях определяет производительность аппарата. Повышение скорости возможно в некоторых случаях путем интенсивного перемешивания среды, создания отстойных зон в аппарате, наложения вибраций для разрушения структуры суспензий, сил электрофореза. [39]
Пластифицирующее действие СДБ объясняется ( П. А. Ребинде-ром) тем, что частицы ее, адсорбируясь на цементных зерн ах, образуют на их поверхности, защитные адсорбционные пленки гидрофильного характера. Эти пленки препятствуют сцеплению гидра-тирующихся зерен цемента и их агрегации с образованием хлопьев ( флокул) и переводят, таким образом, структуру цементно-водяной суспензии из коагуляционной в пептизащюнную. При этом уменьшается сопротивление цементного теста сдвигу и повышается пластичность свежезатворенных растворных и бетонных смесей. С увеличением пластичности улучшается подвижность и удобооб-рабатываемость и снижается водопотребность этих смесей. Пластифицирующее действие зависит от минералогического состава цементов, наличия тонкомолотых добавок и вида СДБ. [40]
Развивая представления П. А. Ребиндера и Б. В. Ратинова о рекристаллизационных процессах в цементном камне, автор работы [33] вывел уравнение кинетики рекристаллизации поликристаллического сростка, из которого следует, что для повышения термостойкости камня необходимо уменьшить растворимость гидратных фаз, коэффициент диффузии ионов в поровой жидкости и разрушить флокулентную ( агрегатную) структуру суспензий, из которых формируется тампонажный камень. На основании этого, рассматривая влияние добавок на сроки схватывания и прочность цементного камня, сделан вывод о том, что камень 1 - 2-суточного твердения в значительной мере наследует структуру суспензий, из которых он формируется. Без добавок камень имеет блочное строение, унаследованное от флокулентной структуры исходной суспензии, и его разрушение при испытании происходит по более слабым связям, соединяющим блоки. Поэтому важнейшим направлением повышения прочности тампонажного камня является разрушение флокулентной структуры суспензий, в результате чего образуется более однородная и плотная структура камня. На разрушение ( полное или частичное) флокулентной структуры суспензии оказывают влияние различные виды добавок и их дозировка. [41]
Указанное явление, названное нами ориентационнО - тиксотроп-ным эффектом, может быть объяснено следующим. При перемешивании суспензий в лабораторной мешалке анизометричные частицы глинистых минералов располагаются хаотично, что обеспечивает после прекращения перемещения равновероятную возможность образования контактов плоскость-плоскость, плоскость-ребро, ребро-ребро, ребро-угол, угол-угол при построении этими частицами пространственной сетки в системе. Это позволяет достигнуть максимально возможной прочности структуры суспензии. [42]
В области промывки скважин также требуется некоторое изменение организации работ. Исследования показали, что лаборанты, закрепленные за буровыми бригадами, только 30 % времени проходки ствола следят за состоянием бурового раствора. Как правило, они отсутствуют во время формирования структуры суспензий и перед спуском обсадной колонны, когда необходимо обработать раствор химическими реагентами для снижения вязкости и СНС. Поэтому не регулярно доставлялись и пробы буровых растворов в лабораторию для полного анализа. Естественно, что такое положение не удовлетворяет технологов, поскольку устойчивость ствола скважины, качество вскрытия продуктивных пластов и модуль гидроразрыва горных пород при цементировании затрубного пространства зависят от показателей качества бурового раствора, при которых проходился ствол. [43]
![]() |
Схема разрушения структуры суспензии при радиальной ( а и линейной фильтрациях ( б. [44] |
Несколько иначе проходит фильтрация суспензий при радиальной фильтрации через приборы СРР-1 и СРС-1. В начальный момент времени происходит разрушение каркаса бурового раствора аналогично рассмотренному выше случаю и образование глинистой корки и фильтрата, однако возникающее при этом изменение объема суспензии приводит к перемещению ее в вертикальном направлении вниз. Так как приложенное давление больше напряжения сдвига, при котором структура суспензии разрушается, то на поверхности раздела фаз структура будет обязательно разрушена в течение всего периода фильтрации. Таким образом, происходят предразрушение суспензии и разделение фаз в зоне, примыкающей к поверхности раздела фаз, а не в порах корки, и влияние реологических свойств суспензии на водоотдачу незначительно. Предразрушение суспензии вблизи поверхности фильтрования приводит к тому, что образующаяся при этом свободная вода проходит через поры корки, увеличивая водоотдачу, а частицы твердой фазы не все осаждаются на поверхности корки. [45]