低密度水泥

低密度水泥（通用12篇）

低密度水泥 篇1

1 引言

目前国内外在油气开发和生产过程中, 常常面对极端恶劣的环境:如高温、高压、深水和浅气层等, 即使在这种条件下, 通常在伴随着储层储量下降的同时采收速度却还要进一步提高。这就迫切要求水泥环在各种恶劣条件下都能够具有一定的性能来抵抗开采过程中受到的应力破坏。油气开采过程中水泥环所承载的主要作用包括:水泥水化作用、顶替液到完井液的转换作用、水力压裂、油气的生产、流体注入、气举等。

这些作用可能导致水泥环所处环境的温度和压力发生改变, 并可能超过水泥环所能承受的应力临界值, 数值变化的大小与井身参数、生产作业条件及水泥环自身的机械性能有关。

水泥环破坏的主要结果, 例如使环空持续受压或者导致套管损坏, 可导致关井或者高额的修补费用。水泥环破坏的其他后果:油气产物的流失、非生产流体的产出、井口装置的复杂化等, 对井的寿命及经济效益都带来了负面影响。因此, 为保持水泥环的完整性, 水泥浆的前期设计至关重要。

对于不同的井, 为评估其对水泥环完整性的影响进行了详细的工程分析。在其他行业中 (如桥梁建设) , 工程分析是优化材料性能最通用的方法。而石油行业中相应的分析技术发展较慢。而这些分析与测试技术的应用对昂贵的石油开采成本、水泥环的完整性及油井的安全性起着至关重要的作用。

本文提出“三步骤”的方法, 帮助油田开发者提高油井安全性和生产经济效益。第一步是进行工程分析, 给出影响水泥环完整性的各因素及降低水泥环失效的性能指标 (对水泥环性能提出要求) 。分析的结果将提供最适宜的水泥环性能指标, 确保其能够满足油井生产的需要。第二步是水泥浆设计和室内及地面试验检测, 确保满足第一步中的设计要求。对水泥环的测试包括:抗拉强度、弹性模量、泊松比、塑性参数。第三步是施工和监测, 首先进行固井施工工程设计;其次是对施工人员及设备严格要求, 确保施工质量;最后是测试评估水泥环及储层动态。

为了更好地实现油层的封隔, 三个步骤是密不可分的, 第三步更有利于提高水泥的顶替效率和在油井生产周期中对水泥环的监测。而在油井生产周期中监测水泥环的质量对于技术研究和改进非常重要。

2 实验方案及测试

周期载荷:材料所能承受的周期性载荷取决于载荷的大小和材料的性能。其他行业中, 采用“承受极限”这个概念, 但要求所加载荷要在材料所能承受的最大值以下。

工程分析主要用来评估水泥环在油井生产周期中保持完整性的能力或者有效期。此外, 对应力的测试能够使相应水泥体系承受更长期的周期性载荷和对地层进行有效封隔。实验室测试提供水泥环失效前相应的周期载荷数据。

2.1 水泥浆体系、养护和测试

所有低密度水泥浆 (尤其密度在1.45 g/cm3以下的) , 在施工前一般要做稳定性、流变、混合均一性及抗压强度等性能测试, 液体消泡剂也必须应用在除泡沫水泥浆体系以外的低密度水泥浆中。

此外, 如抗拉强度、三轴应力及周期载荷的测试也是非常必要的, 其测试标准要符合API的要求。抗拉强度的骨形试件、抗压强度试件及应力-应变试验的2 in×5 in的圆柱试件要求在190 ℉ (1 ℉=1.8 ℃+32) 、3 000 lb/in2压力下养护72 h, 水泥体系1的养护条件是常压、72 h、190 ℉, 养护釜的温度和压力要在养护期限到之后, 在4 h的时间里逐渐降低。所有试件必须在水浴条件下养护。

体系1的基浆密度是1.90 g/cm3, 通过水和泡沫的混入, 其密度达到1.45 g/cm3, 加入表面活性剂使其形成稳定的泡沫体系结构。

体系2由基本水泥和水组成, 并添加硅酸钠进行锁水, 防止自由水的析出, 提高水泥稳定性。

体系3由水泥、硅灰、膨润土组成, 配置稳定性较好的水泥浆。

体系4由水泥、粉煤灰、玻璃漂珠 (密度为0.6 g/cm3) 以及添加的聚合物组成, 提高体系的稳定性。

体系5由超细水泥、漂珠组成 (抗破碎40 MPa) , 加入聚合物, 提高稳定性。

体系6由水泥、粉煤灰、硅灰、膨润土组成。

表1给出了水泥浆体系的抗压强度、抗拉强度及通过应力-应变法测出的抗压强度、弹性模量和泊松比。

2.2 应力-应变和循环载荷测试

抗压强度试块及圆柱形试块要进行单轴和三轴弹性模量、泊松比和塑性参数的测试。测试方法要依据ASTM D 3148-02 (美国材料学会测试标准) 和D 2664-95a (无水无孔隙压力岩心三轴抗压强度测试方法) , 应变要进行双轴向和周向的测试。反复周期应力测试是检测水泥环在油井生产周期中承受应力和应变的能力。

周期测试是使水泥环在初始承受抗压强度50%的应力载荷, 并在每个测试周期中应力载荷逐步增加10%, 直到加载到最终应力值。最终应力值一般低于两个标准点或者为90%的抗压强度值。低应力标准值一般是100 psi或者是10%的抗压强度值。数据详见表2。每个试件的周期加载次数是1 000次, 除非试件提前失效 (无法继续加载试验) 。

周期载荷测试实验要求连续完成1 000次的加载, 需要至少14 h。载荷的加载速度要与地层流体的驱替速度相匹配。一般为5×10-5 in/s。加载的频率要严格控制, 前10次为4 min/周期, 接下来的50次是2 min/周期, 再后190次为1 min/周期, 最后750次为30 s/周期。加载的速率一直保持为5×10-5 in/s。实验数据见表3。

3 讨论

表1、表2、表3中没针对单一的参数进行测量, 例如抗压和抗拉强度、弹性模量和泊松比, 而是通过载荷的加载变化测试来反映不同配方的性能。“三步骤”中的第一步——工程分析, 是评估油井生产对水泥环完整性影响情况的基础。

通过应力-应变实验得知, 不是所有具有较高的抗压强度的水泥环都有足够的线弹性。例如在水泥浆体系4中, 由于体系内的玻璃漂珠的存在, 水泥石抗压强度较高, 但其应力-应变的弹性表现较差, 在周期载荷实验中, 其脆性表现十分明显, 其在围压条件下承受塑性变形能力较差。因此确定水泥能够承受一定周期载荷条件下的原始性能非常重要。地层下水泥的形变可能是弹性或者塑性的, 这对水泥封隔地层的效果将有很大影响。如果形变是弹性的, 水泥环在形变应力消失后将恢复原有状态, 对地层继续保持封隔;如果水泥环的变形是塑性的, 当应力变化时, 水泥环的状态不会恢复。弹性变化是临时的, 而塑性变化则是永久性的, 因此, 对前期的应力应变实验测试要进行详细的分析。

测试了水泥浆体系4中5个样品的塑性形变, 周期载荷加载从50%开始。不同样品显示出了性能差距。然而, 在这几个样品中, 我们能够看到当应变载荷加载到抗压强度的50%时, 均产生了塑性形变, 并且这些形变在逐步加载中愈加变差。而这种非线性关系在其他5个非泡沫水泥浆体系中也发生了类似的情况。

水泥浆体系1在实验中展现了具有一定线性的弹性形变性质。

6种水泥体系中的5种在周期载荷加载到50%时均产生了持久性的塑性形变, 并且在每个加载周期中, 塑性形变量都增大。当载荷加到最大时, 塑性形变量增加到最大, 直到其塑性形变结束 (试件失效) 。仅仅第一种体系呈现出了一定线性的弹性形变。在初始周期载荷加载过程中, 体系1没有任何的塑性形变。其塑性形变大约在70次加载后才产生, 在近1 000次加载时其塑性形变才有略明显的增加。但其形变的量也明显小于其他非泡沫水泥浆体系承受第一次周期载荷后的形变。

体系1的弹性形变可以在载荷接近抗压强度值90%时重复体现。而非泡沫体系在周期载荷值加到抗压强度的50%时, 没有线性的弹性形变, 并且在高载荷下过早地失效。在加载初期, 径向和轴向就已经产生了塑性形变。对于非泡沫体系将要在更低载荷标准下进行周期载荷测试, 以免试件过早地失效。实质上这种周期载荷的测试在工程应用中如同测试抗压强度等指标同样地重要。

以上结论进一步阐述了抗压、抗拉及弹性模量的测试和设计不足以使水泥环在油井生产中发挥有效作用。通过以下实例分析将进一步阐述此结论的重要性。

4 实例分析

在井深为10 000 ft的undefinedin井眼中下入7 in的套管, 注入密度为15 lbm/gal的水泥浆, 地层压力为10 000 psi, 对两种不同体系水泥环的周向应力进行对比和分析。

分析表明:其中一种水泥浆体系, 水泥石弹性模量是1.12×106 psi, 抗压强度大于5 000 psi, 抗拉强度约为350 psi, 但当地层压力增加时, 水泥环完整性被破坏, 出现裂缝。这是因为周向或者切向力转变成拉力作用, 导致拉力值超过了水泥石的抗拉强度值。然而, 另一种水泥浆体系, 水泥石弹性模量为0.328×106 psi, 抗压强度为1 000 psi, 抗拉强度低于100 psi, 却能够保持水泥环的完整, 这是因为它的弹性。从这个例子可以看出, 水泥环的周向作用力不能超过水泥环的抗拉强度值。周向应力一直作用在整个水泥环上, 并且其远小于水泥环的抗拉力, 因此能够提高设计的安全系数。

对于油井生产寿命而言, 设计水泥浆体系不能单一评价一项水泥技术参数。任何工程设计必须考虑水泥环在井底条件下的长期完整性。工程分析中必须确定井底应力参数是否会超过水泥环所能承受的临界值。水泥浆的应力不仅要高于地层应力参数, 而且还要求水泥参数要远远高于井底应力参数, 才能对井的长期安全性提供可靠的保障。因为水泥在井底条件下要承受整个油井生产周期的各种应力载荷。

5 结论

◇ 仅因水泥石较高的抗压强度并不能保证水泥环对地层的长期有效封隔;

◇ 通过工程分析可确定水泥环是否能够承受油井生产周期中的各种应力载荷。水泥环的弹性模量、抗拉强度、泊松比、塑性参数和水化特征应该在工程分析中详细考虑;

◇ 室内实验能够评价周期载荷对水泥环的影响, 这些安全因素将在工程分析中确定;

◇ 水泥浆体系1能够承受的载荷为抗压强度的85%, 而其他体系的相对较少;

◇ 对于在周向载荷条件下预测水泥环的变化, 水泥塑性形变的敏感性研究至关重要;

◇ 所测出的抗压强度可能比水泥石的屈服应力大。

资料来源于《SPE Drilling and Completion》2007年Vol.22 No.

摘要：主要论述了水泥环受周期性载荷时的机械性能和完整性测试, 并就油井生产作业中对水泥环机械性能的影响进行了分析, 对结果进行了讨论。明确阐述了水泥环机械特性的室内测试和影响水泥环完整性的油井作业工程分析的重要性。由于油井作业条件日益苛刻, 目前所应用的水泥浆成分越来越复杂, 对性能的要求也更加严格。在油井生产过程中, 作用在水泥环的外力很可能足以破坏水泥环的结构并对油井的安全及经济效益构成负面影响。本文将帮助油田开发人员更全面地设计水泥环, 提高水泥环抵抗油井生产时产生的破坏力, 从而提高油井的安全性和经济效益。

关键词：低密度水泥浆,周期载荷,应力应变,水泥环完整性,油井安全性

低密度水泥 篇2

性能分析

瞿燕 潘毅群 黄治钟

摘要： 本文立足于上海地区，根据该地区的实际情况和低密度住宅现状的调查结果，以《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》为 参考，借助于能耗 分析 软件TRACETM 700对 目前 低密度住宅的一些常见墙体形式和新型墙体材料进行热工性能模拟，并进行简单的 经济 分析，得出一些结论和提出建议。关键词： 建筑节能 低密度住宅 热工性能

0 引言建筑能耗的剧烈增长引发了一系列环境、能源和 社会 问题。我国的建筑能耗占全国能耗量的1/4以上，其中建筑采暖、空调、照明占14%，建筑建造能耗为11%[1]。

而且在我国经济比较发达的中心城市中建筑能耗还会有很大的增长空间。因此实施建筑节能不仅可以有效地节约能源，减少对环境造成的直接或间接的压力，而且还能降低电网的负荷，保证社会的稳定。在本文中，笔者着重讨论建筑围护结构部分的外墙体热工性能。墙体是建筑围护结构的主要组成部分，在建筑物采暖、空调负荷中，围护结构的传热占了很大一部分比重，通过外墙传热所造成的能耗损失约占建筑的外围护结构总能耗损失的48%[2]。墙体热工性能直接 影响 着建筑的能耗水平，对于建筑节能有着极其重要的意义。上海不属于冬季采暖区，历年来建筑设计对于围护结构的保温隔热性能没有给予特殊重视，因此该地区建筑围护结构的保温隔热性能要比采暖地区差很多。本文所 研究 的对象——低密度住宅因其自身的特点，与其他类型的住宅建筑相比建筑能耗较高，笔者认为对低密度住宅的墙体进行热工性能分析有着迫切的现实意义。因此，笔者针对上海地区2003年新建低密度住宅的墙体材料的使用现状做了详细的调研，并根据调研结果，采用美国特灵公司开发的能耗模拟软件TRACETM 700，模拟一幢典型的两层独立式住宅，分析由于不同墙体形式对建筑负荷与能耗的综合影响，并选择几种墙体进行了简单的经济分析。1 上海整体环境以及低密度住宅材料使用现状的调研结果1.1 上海整体环境上海属于夏热冬冷地区，夏季连晴的高温天气中，室内温度超过30℃，冬季室内外温差

只有1~4℃，室内阴冷，温度不到12℃，人在室内坐久，则感到寒气袭人。在建筑节能实践的层面上，上海与西方国家相比还存在相当大的差距，具体数据参见表1。英国标准在能源危机前外墙传热系数值为1.6W/(m2.℃)，现已降至0.45 W/(m2.℃)，而上海的节能标准规定，外墙体的传热系数上限值为1.5 W/(m2.℃)，可见差距是非常大的。因此迫切需要对住宅建筑的外墙体进行革新，实现建筑节能。表1 上海与先进国家在建筑传热系数值方面的比较 国别节能标准瑞典英国美国传热系数

W/(m2.℃)

外

墙

≤1.50.170.450.3~0.5窗

户≤3.22.02.0~2.6屋顶≤1.00.120.450.15说明：其中上海地区窗户传热系数值的规定是在窗墙面积比0.25且≤0.35的前提条件下设定。1.2 上海低密度住宅材料 应用 现状的调查与分析2004年4月我们就上海地区低密度住宅材料使用的现状作了一次随机抽样调查。低密度住宅就是指建筑容积率不大于0.9或套密度不大于3.5（套／1000平方米）且层数在四层以下的住宅[3]。本次调研活动的对象是2003年在上海新建成的独立式住宅、联排式住宅、叠加别墅或低于六层的多层住宅。共发放问卷250份，收回问卷60份，其中有效问卷42份，涉及调研人员125人，被访楼盘覆盖上海10大区域。因此能基本和客观地反映目前上海新建低密度住宅建

筑材料使用的主流现状。调研数据 总结 如下：(1)楼地：多为混凝土碎石和砖块楼地。(2)地坪以上外墙体材料：100%为混凝土或石材墙体，组成略有不同，所占比例参见表2。(3)地坪以上墙体：100%无保温材料。(4)楼板：多为钢筋混凝土楼板。(5)屋顶和阁楼：100%有保温，其中95%的保温材料为膨胀珍珠岩，5%为聚苯板。(6)门和窗：室外以复合门、钢门和实木门居多，室内多为木门；窗框使用材料见表3。表2 外墙体中各材料的比例 编号各材料组成所占比例1100%现浇钢筋混凝土25%220%现浇混凝土+80%空心粘土砖50%350%现浇混凝土+50%加气混凝土15%4混凝土砌块10%表3 窗框使用材料 编号窗框材料所占比例1铝合金60%2塑钢31%3不锈钢7%4实木2%由于低密度住宅有其特殊的消费群体，因此在以往的设计理念中，往往从美学、功能等角度加以重点设计，从根本上忽略其建筑节能的问题。但是从如今低密度住宅的能耗现状看，它的耗能与普通住宅相比是非常严重的，据笔者所做的统计可知，普通住宅（1户）全年支付的单位面积电力能耗费平均为8元/m2~38元/m2，仅为低密度住宅的35%左右。然而根据此次调查结果，我们看到上海地区新建低密度住宅材料的使用还比较单一。屋顶和楼地的保温措施不够完善，窗墙比从0.25~0.50，建筑很少有外遮阳，门窗气密性不高。外墙大都是混凝土结构或砖混结构，还仅仅局限于单一墙体材料的使用。与我市普通的多层住宅相比，屋顶、楼地

板、窗户以及外墙体等围护结构的材料使用并没有太大差别，尤其是外墙体部分，基本达不到节能标准所定的要求(传热系数值≤1.5 W/(m2.℃)[4]。这与国家的节能大潮相不符，也体现不出低密度住宅与普通住宅的特殊之处，因此我们要重视低密度住宅的建筑节能问题，运用 科学 的节能技术和可持续 发展 的理念使其真正达到长效、低耗、舒适的目标。2 不同墙体材料热工性能的模拟、分析和比较通过调研结果得到了目前上海低密度住宅材料使用的主流现状，笔者运用能耗分析软件模拟一幢典型的两层独立式住宅，通过变换不同的外墙墙体材料，使热工性能中的关键性指标——传热系数K值发生变化，从而对全年建筑负荷和能耗量发生影响。在该模拟试验中，建筑朝向、体形系数、窗墙比、窗、门和屋顶的材料等参数均定为常量，唯一的变量就是不同外墙材料的传热系数K值。2.1 建筑模型描述该建筑模型为两层独立式住宅，建筑面积为215.4m2，体形系数为0.3，屋顶为角度30o 的坡屋顶，窗墙比为0.30，具体平面布置参见下图1。

图1 两层独立式住宅平面布置图该住宅选用风冷热泵机组作为空调冷、热源，空调末端为风机盘管，空调面积为168m2。夏季室内设计温度为26℃，冬季室内设计温度为18 ℃，室内设计相对湿度为60%。在模拟中全年24小时空调系统运行。天气参数采用典型气象年的逐时气象资料。除外

墙外其他围护结构的传热系数如表4所示。表4 围护结构的构成和传热系数 围护构件常量参数外窗屋顶楼板楼地材料铝合金型材双玻窗（断热）水泥膨胀珍珠岩屋面110钢筋混凝土楼板混凝土碎石楼地K值 W/(m2.℃)3.201.002.724.41在该模型中，人员结构为五口之家，一对年轻夫妇及其父母和一个已上学的小孩。基于此次调研的结果，按照居民的生活习惯和家用电器使用情况,对室内负荷进行了设定，如表5、6所示。新风量按30立方米/小时·人 计算，房间与室外的冷风渗透量为0.2次/小时。模拟采用能耗模拟软件——特灵公司开发的TRACETM 700，通过变换外墙材料，使该模型建筑的传热系数K值发生变化，模拟计算该两层独立式住宅的建筑负荷和全年能耗量。表5 人员、照明和设备负荷率 房间类型人

员

照

明

设

备

娱

乐

室8:00~11:00:20%;14:00~16:00:20%;

19:00~21:00:20%;其余:0%19:00~21:00:50%;其余:0%8:00~11:00:40%;14:00~16:00:40%;

19:00~21:00:40%;

其余

:0%

餐

厅7:00~9:00:100%;11:00~13:00:40%;

18:00~20:00:40%;其余:0%18:00~20:00:100%;其

余:0%10:00~12:00:10%;

18:00~20:00:10%;

其余

:0%

厨

房7:00~9:00:80%;11:00~13:00:100%;

17:00~19:00:100%;其余:0%17:00~20:00:100%;其余:0%7:00~9:00:80%;11:00~13:00:80%;

17:00~19:00:80%;

其余

:0%

客

厅10:00~12:00:30%;15:00~17:00:30%;

19:00~21:00:20%;其余:0%19:00~21:00:70%;其余:0%10:00~12:00:50%;15:00~17:00:50%;

19:00~21:00:50%;其余:0%老人卧室20:00~7:00:100%;

13:00~15:00:80%;其余:0%19:00~22:00:90%;其余:0%22:00~7:00:5%;13:00~15:00:40%;

19:00~22:00:60%;其余:0%起居室19:00~22:00:40%;其余:0%19:00~21:00:80%;其余:0%19:00~21:00:80%;其余:0%书房19:00~23:00:90%;其余:0%19:00~23:00:100%;其

余:0%19:00~23:00:80%;其余:0%主卧室20:00~23:00:50%;

23:00~7:00:100%;其余:0%20:00~21:00:90%;其余:0%20:00~22:00:50%;其余:0%小孩卧室20:00~7:00:100%;其余:0%20:00~22:00:100%;其余:0%20:00~22:00:50%;其余:0%表6 人员、照明和设备负荷 房间类型人员密度(人/m2)照明负荷(W/m2)设备负荷(W/m2)娱乐室0.6105餐厅0.35103.5厨房0.251015客厅0.2158老人卧室0.1285次卫1无83次卫2无108家居室0.2105书房0.181210主卧室0.0785小孩卧室0.25585主卫无158次卫3无832.2 五种墙体热工性能 分析 以及 经济 收益的比较2.2.1 参数的设定五种外墙体的传热系数K值参见表7。其中1号、2号、3号墙体来自于此次调查的结果，它代表了 目前 上海低密度住宅外墙材料使用的主流现状，而4号和5号墙体则是在2号墙体的基础上分别添加保温材料后满足节能标准的墙体。表7 五种墙体的构成和传热系数K值 围护构件变量参数外墙传热系数 W/(m2.℃)材料组成钢筋混凝土墙体（1号）2.91钢筋混凝土与空心砖的混合墙体（2号）1.89钢筋混凝土与加气混凝土的混合墙体（3号）1.94钢筋混凝土与空心砖混合墙体、内贴6mm水泥聚苯板（4号）1.50钢筋混凝土与空心砖混合墙体、外贴30mmEPS聚苯板（5号）0.702.2.2 建筑负荷以及全年能耗量的模拟结果从模拟结果可以看到：当外墙体 的传热系数K值从1号墙体的2.91 W/(m2.℃)逐步降低到5号墙体的0.70 W/(m2.℃)时，建筑冷负荷从26.04kW减小到20.49kW，建筑热负荷从19.44kW减小到12.32kW，同时全年耗电量也呈明显的下降趋势，电力耗能量从11980kWh降低到8250kWh。建筑总负荷中的围护结构负荷以及室内负荷的详细数据参见表8，其中围护结构冷负荷占建筑总冷负荷的69％～75%，围护结构热负荷则占建筑总热负荷的95％～97％，相对而言室内冷负荷占建筑总冷负荷的比例仅在21％～27％左右，所占比例较小。在这种围护结构传热负荷所占比例很大的建筑中，提高外墙的保温绝热性能，相对于围护结构传热负荷所占比例较小的商业建筑或 工业 建筑，其作用是比较显著的。

图2不同墙体形式下的建筑负荷

图3 不同墙体形式下的全年耗电量图4为全年12个月的电力消耗情况，其中峰值出现在7月和8月，谷值则出现在4月、5月、10月和11月，墙体传热系数值降低，全年能耗随之降低，其中冬、夏季能耗降低比较显著，而过渡季变化很小。说明提高建筑围护结构的热工性能，增强其保温隔热能力，能够减小建筑负荷以及全年耗能量，达到建筑节能的目的。表8 各墙体总建筑负荷详细列表 负荷单位（kW）一号墙

体二号墙体三号墙体四号墙体五号墙体冷负荷热负荷冷负荷热负荷冷负荷热负荷冷负荷热负荷冷负荷热负荷围护结构负荷19.5218.8017.1215.4918.9015.6614.8514.2513.9511.68室内负荷5.6505.6505.6505.6505.650通风负荷等0.870.640.880.640.880.640.880.640.890.64总建筑负荷26.0419.4423.6516.1325.4316.3021.3814.8920.4912.32

图4 全年逐月耗电量2.2.3 经济性分析目前上海低密度住宅的外墙体普遍采用2号墙体，其造价最低且传热系数K值达到1.89W/(m2.℃)，4号和5号墙体则是在2号墙体的基础上添加保温层，使其传热系数K值达到节能标准——1.50 W/(m2.℃)和0.70W/(m2.℃)。在表9中，我们从经济收益的角度简单比较了这三种墙体，可以明显地看到，要提高墙体热工性能，降低墙体传热系数值必然会增加墙体的初投资。达到节能标准的4号、5号墙体和未达到节能标准的2号墙体相比，增加的初投资分别为25元/m2和55元/m2，而年节约费用分别为420元和1011元，投资回收期则分别为21年和17.9年（银行贷款利率按6% 计算，且仅记入材料费未计入人工费用）。表9 墙体的经济收益比较 墙体类型2号墙体4号墙体5号墙体传热系数值W/(m2.℃)1.891.500.70墙面面积(m2)199199199增加造价(元/m2)/2555年节约费用(元)/4201011投资回收期(年)/2117.9从投资回收期的角度

看，这个回收周期并不理想，这也给节能墙体的推广带来了一定的难度。从房地产开发商的角度看，投资最小而能达到利益最大化是他们的目标，而采用节能墙体没有给他们带来明显的收益，因此很难推广。目前，建筑节能的 方法 很多，但关键是要积极响应和贯彻实施，因此笔者认为，如果国家要有效地推动房地产行业的规范化，使其能够自觉地遵守节能标准就十分有必要出台一些经济奖励制度或惩罚制度，从根本上推动上海地区节能事业的有效 发展。3 结论根据上述的模拟和分析，笔者得到了如下几点结论：(1)在一定范围内减小墙体传热系数K值，可以降低建筑负荷、减少建筑能耗，但同时也会增加墙体的初投资。因此在墙体传热系数K值、建筑能耗和墙体初投资这三者间，必然存在一个综合最优值，它与住宅的各项参数和所采用的设备以及运行效率有关。⑵ 居住建筑相对于商业建筑或工业建筑，室内负荷在建筑总负荷中所占比例相对较小且比较稳定，因此对于居住建筑的围护结构实施节能措施是非常有意义的。⑶ 如果将住宅外墙体传热系数值降低到节能标准所规定的限值（K≤1.5 W/(m2.℃)），其投资回收期大概在18～21年左右，计算时只记入材料费用，如果记入人工费用，则投资回收期还要相应延长。由于回收周期较长，给节能标准在上海的实施带来了一定的困难，因此笔者认为政府有必要出台相关政策以便推动和鼓励节能事业的健康发展。参考 文献 [1] 龙惟定.建

低密度花园洋房怎么选 篇3

作为介于别墅形态产品和板楼形态产品之间的产品形态，花园洋房的概念近年来逐渐受到越来越多的关注。随着生活水平的提高、对城市中低密度生活的向往，很多人在换第二、第三套房时就会考虑洋房或者别墅。而相对于更为高档的别墅，开发商所言的花园洋房概念往往以“别墅级”、“别墅品质”的生活环境为卖点，吸引购房者的眼球。

然而，对于许多刚接触洋房和别墅概念的购房者来说往往会有些糊涂：究竟花园洋房和别墅有什么区别呢？具体又该如何挑选？

洋房更重性价比

花园洋房的概念最早源于上海，是西洋文明和生活方式与中国文化交织的产物。从现在房地产定义观点来看，当时的花园洋房相当于目前房地产市场中的独栋别墅。而到了今天，花园洋房的含义更多地被拓宽了，广义的花园洋房已不再是别墅，而是介于别墅与普通公寓之间的一个市场化概念，在建筑学上并无硬性的指标。

一般的花园洋房为6层以下的多层板式建筑，以四层为主，外国建筑风格明显，强调景观好、绿化率高。通常首层赠送花园、顶层赠送露台，也有将户外绿化景观引入室内的情况。由于其介于别墅和普通公寓之间的定位，它具有部分别墅（独栋和联排）的优点，又不完全脱离城市的繁华和便利，因此从某种程度上看，是一种以相对较低的价格获得类别墅品质生活的选择。

说到底，花园洋房的最大诱惑力还是集中表现在其价格优势上，对于不少中产阶级阶层来说，他们追求有品质的生活：别墅太贵住不起；市内都是高层，不接地气；而花园洋房有花园、露台，楼层低，又有着别墅的较低容积率（1.0左右）、较高绿化率、较大楼间距。如此一来，花园洋房与联排别墅的距离也就拉近了。

另外，和别墅的大面积相比，市面上常见的花园洋房虽然往往是一梯两户，但面积则显得更为灵活，不仅有100多平方米的小洋房，也有300多平方米的大洋房，可以满足不同阶层人的需求。

区域环境要选好

在具体挑选时，自然首先要选择好花园洋房所在的区域和小区环境了。通常，花园洋房的园区大多需要有景观优美精致的特点，而出于内外协调的要求，洋房园区最好也是处于景色和绿化都比较好的地块。如果所处地块能够有山、水等自然资源或者文化底蕴深厚，则无疑是上上之选。毕竟对于真正意义上的花园洋房来说，并非只靠人工堆砌的社区造景就能符合标准，也不是仅仅局限于社区小环境的塑造。可以说远离喧闹，又与城市中心有着密切的联系，才是理想的洋房选地。

当然，虽说花园洋房对于整个外部环境会有较高的要求，但并非像有些人所认为的那样“不怕住得远”。其实，社区周边的成熟配套仍然是挑选的一大要素。洋房大多为改善型居住的第一居所，配套的公共交通、商场、超市、医院、公园等等都要考虑在内，并且力求完善便利。

值得注意的是，为了凸显广告语中的“别墅品质”、“别墅级”小区生活环境，不少开发商会选择建造别墅和洋房组合式的楼盘。如此一来，开发商既可以推出受众更广、选择面更大的楼盘项目，也能利用中高端的景观资源来同时吸引不同层次的购房者。然而，目前这类型的楼盘在物业管理上，有些会把别墅区与洋房区实行分区管理，有些则采取统一管理，这就需要购房者留一个心眼了。在购房时，一定要与开发商沟通明确，看看入住后是否会被强行分区、隔离，是否能舒适地享有相同的环境资源，避免明明是同一个小区，却仍然有疏离感。

空间户型要讲究

进一步的，就要关注洋房本身的各项品质和设计了。通过空间的巧妙设计变化，提升生活品质，是花园洋房的重要特点。洋房与一般多层住宅的最大区别，就是采用了露台、退台式设计，在牺牲面积的前提下，使其楼下的单元都能有一个露台或是花园，“退、错、露、院”等空间结构赋予了“洋房”清晰定义，购房者可以先对整体空间布置进行把握，抓住低密度、高绿化、好景致等首要特点。如果一、二层户型，多会结合地形赠送私家花园和私家会所，前庭后院齐全；三、四层户型，每户则往往设有露台、阳台，风景随时近观远眺；顶层可利用屋顶配备屋顶大花园，更加亲近自然。

而在户型上，好洋房的室内应该更有着丰富的变化，即使是平层户型，也要拥有多个功能完全不同的空间。相对空间数量上的扩展，花园洋房更注重功能质量的提高。除了入户门厅和专用休闲空间，很多花园洋房设置了储藏、收纳空间和家务处理空间。有些案例在主卧室内按卫生、更衣、睡眠、休闲等不能功能划出专区，增加功能性半室、270度景窗、一步式阳台等。总之，购房者深化和细化居住功能，要追求洋房室内环境优美整洁，居住舒适。

另外，讲究的购房者还可以关注一下花园洋房的设计风格。环顾当下的花园洋房产品，有古典西班牙，有原创中国，有英伦，诸如此类。洋房产品与普通住宅相比，通常会有较为鲜明的个性和艺术风格。不同风格的洋房，所提供的生活方式也不尽相同，因此选择适合自己的洋房风格，也是为自己选择适合的、个性化的生活。

售前售后细节多

最后，购房花园洋房也同样要注意对于开发商、物业的选取，特别是原本对低密度住宅不熟悉的购房者，更要关注好售前售后的细节问题，多做功课总是没错的。

开发商的实力和开发经验首先不可或缺，因为实力是项目得以顺利完工以及项目自身配套得以实现的先决条件。同时，由于花园洋房并没有特别清晰明确的建筑定义，所以在挑选时购房者应首先注重实际观察、实地了解，避免购买生搬硬套花园洋房概念的项目。

另外，对于开发商的各种促销手段，面积、花园的赠送等等，购房者也要理性对待。花园的舒适度、实用性、利用率究竟怎么样？其尺度、位置、采光通风条件是否良好？千万不要单纯为了“花园”的概念或促销手段而盲目购买。同时，花园面积是不是计入产权证，还是属于小区业主共有？一些关键问题都应在销售前问清楚。再比如像是上海这样气候偏潮湿的地区，对于购买附送的地下室也要考虑清楚，日后的防潮、防水、防霉该如何处理好。

最后，一些花园洋房尤其是底楼，门窗栅栏等设施的防盗功能也要有所关注。进一步的，整个小区的物业管理水准也是影响生活品质的重要因素，在购买房子之前打探一下以后的物管问题也是必不可少的。

低密度水泥固井质量评价方法研究 篇4

本文通过在室内试验做出的数值来模拟出各种胶结状况下高低密度水泥固井波形的特征, 并进行相互对比分析出不同密度的水泥固井套管波幅有什么差别, 再通过拟合回归公式得出管套幅度校正公式, 对低密度固井质量进行评价。

一、理论研究

对低密度固井质量评价出现误差的主要原因是因为低密度固井时声幅要比高密度固井差, 受到影响最大的界面是第一界面的固井质量评断。因此评价标准是按照第一界面的数值来进行建立, 所以要清楚不同水泥密度对第一界面形成的波形、幅度影响, 就要建立模型, 模拟出不同密度与胶结下的整体理论波形。

根据实验得出的数据中可以了解到, 低密度水泥固井的环隙宽度与套管波幅成正比, 环隙宽度增加, 套管波幅也会增加, 而高频伪瑞利波增加的幅度也十分明显。低密度水泥和地层波的阻挡相差大, 所以能够进入地层的力量十分弱小, 地层波就会被其模糊, 让人十分难分辨。而且高密度水泥固井的波形与低密度相比, 环隙宽度增加的更加明显, 其他波形增加也十分显著, 波的类型更清晰明了, 因此当环隙小于3 mm时就可以观察到地层波。

将不同密度下的水泥固井出现的2 mm的环隙宽度和自由管套波进行对比。不难发现, 低密度水泥固井的管套波幅比较高, 经过公示计算, 在环隙宽度为2 mm下, 自由管套以及高低密度固井的管套波幅度对比为1:0.793:0.452, 可见同等情况下, 利用管套波幅度来评价低密度水泥固井质量要比高密度困难的多。

将时域和频域在源距0.914 4 m时管套波幅度和环隙宽度之间的联系, 观察图我们可以发现, 环隙宽度与套管波幅度成正比的平稳增长。而高密度下的水泥曲线波动十分大, 在判断水泥胶结质量好坏比较容易, 而低密度则因为波动幅度比较小, 所以在判断固井质量的时候准确率就比较低。水泥的密度是1.3 kg/L, 当在此密度下管套波的幅度降到70%, 那么对低密度水泥固井来说, 第一界面的水泥胶结是比较好的, 而高密度第一界面水泥胶结要达到好的程度就要管套波的幅度要在20%以下才可以。其次, 我们来可以从图中了解到管套与水泥之间出现喂换微环, 即使固井中不会引发油水窜槽的现象, 但是对声藕合的影响还是比较明显的, 当环隙宽度只有0.05mm, 低密度管套波幅度就要在60%以上, 这个数值远比自由管套要高, 这也说明了低密度水泥固井在声传播时受到微环隙的影响远比高密度水泥要严重。

二、评价标准研究

为了提高对低密度水泥固井质量的判断, 本文采用一种新方法来进行研究分析, 即让低密度水泥固井的管套波幅度调整到和高密度的管套波幅度一样, 这样对低密度水泥固井质量就能够依照常规水泥固井质量的评判标准来评价, 这样不仅可以提高判断的准确率, 减少误差, 还能够避免人为依靠经验来判断低密度水泥固井的质量带来的误差。

水泥密度高低与校正量大小有关, 密度高则校正量小, 而密度低则需要调整的量就多, 当水泥密度大于1.8 kg/I.时, 则幅度基本上不需要进行调整, 所以是否需要进行幅度调整可以选择水泥密度为2.0kg/I。

三、现场应用

本文将所实行的评断方法编制成对应软件, 对低密度固井质量进行评断, 以20多口井为实验对象, 试验后取得十分满意的结果, 一组进行利用校正公式来评断塔河地区TK833井低密度固井质量的效果测试, 另一组则进行该井判断质量采用的降低常规固井质量标准的方法得出的结果测试。

从两组测试中可以看出, 井段处于3130-3145 m的第一界面质量判定为优, 而图6处于相同井段的胶结质量则属于中等。如果利用射孔室友试油在该井段的任务层进行而没有出现窜槽情况, 则说明利用校正公式后评断结果要比降低常规质量标准来的准确。

四、结语

低密度水泥固井质量判定方法采用校正管套波幅度的方式比较准确, 也更能够精确判定一个井的低密度水泥质量, 减少人为因素影响并降低井下施工成本。

参考文献

[1]罗勇, 宋文宇, 步玉环, 王美洁.低密度水泥固井质量评价方法的改进[J].钻井工程, 2012, 32 (10) :59-62.

[2]章成广, 李维彦.低密度固井质量声波测井评价方法研究[J].石油天然气学报, 2005, 27 (4) :450-454.

[3]何建新.不同密度水泥固井质量评价的实验研究[J].测井技术, 2009, 33 (4) .

低密度脂蛋白胆固醇偏高的原因 篇5

很多种因素都能够引起低密度脂蛋白偏高的升高，主要可分为非病理性因素和病理性因素两类：

1、非病理性因素

(1)饮食不均衡，摄入的脂肪过高。

(2)吸烟饮酒引起的偏高。

(3)超重和肥胖的人容易引起低密度脂蛋白偏高。

2、病理性因素

(1)肝功能异常、肝炎患者

稀缺低密度布局 精雕细琢出佳作 篇6

在北京山天置业有限公司副总经理常世芳的眼里，打造半山世家的目的就是要让住在这里的人能够将身心全然交付给大自然，实现心灵放松。半山世家作为北京市场居住密度最低的独栋别墅类产品，整体容积率仅为0.2，这样的低密度即使在独栋别墅之中也是十分罕见的。半山世家在建筑上尽可能地保持了建筑本身和原生态天然环境的对接。不仅周边拥有4个国家级4A景区，园区内还拥有绵延数公里的私家山脉，整体环境的生态性是周边其他项目少有的。

“如何实现资源先行并充分发挥和整合资源，是项目在别墅市场竞争中获胜的核心要素，也是半山世家的核心要素。”常世芳表示，半山世家作为真正意义上的山地纯独栋别墅产品，坐落于国家4A级红螺寺风景区内，私享红螺山脉，同时周边20公里内拥有慕田峪长城、雁栖湖、青龙峡三个国家4A级风景区，自然风景资源得天独厚。项目整体容积率仅0.2，总价800万元至1600万元，别墅产品户型建筑面积在410～630平方米之间，每栋产品赠送花园面积则达到300～700平方米，房屋竖向错落高差更是达到了最大30米。每栋产品都有与众不同的优势与特色。

私享山脉 从自然中生长

常世芳表示，在融合自然环境之外，半山世家还将稀缺的自然资源与高品质的人造景观完美结合在一起。半山世家所有产品均依山势而建，针对山势特点和观景为先的原则，对项目进行一亩一墅、一栋一设计，真正做到移步异景。不同区位产品错落有致、依次排开，最高天然高差可达90米。在前三期山地独栋别墅产品全面实现入住的基础上，目前在售的四期独栋观湖大宅，在所处地势、户型空间以及产品品质上实现了全面升级。每栋产品都是大面宽、短进深设计，采光和通风效果极佳，同时依据自然山势划分为坡上户型和坡下两种入户方式，14种风格特色各异的户型，在内部空间重视功能区划的同时讲究家庭成员在各空间的趣味互动。

“在这个私享山脉的别墅，设计者只是顺应，将它的原生态自然景观保留了下来，不破坏地块中山地植物自身体系，注重人与自然的和谐共生。”常世芳说，园区内现存原生态森林面积约20公顷，整个山地地块内全部为原生成树，其中树龄五十年以上的就有1万余棵，植物选择上讲究与建筑风格及纬度气候的统一，主要采用以北美风格为主、整体大气磅礴并适合北方种植的树种，如白蜡、国槐、杜仲、五角枫、栾树、核桃、樱花、海棠、黄栌、山杏、山桃、榆叶梅等。另外，堪称京城高端别墅项目中绝无仅有的3.4公里长的私家环山木栈道上，分布着听钟亭、涛林亭等20余个大小各异的观景平台。

“项目仿佛从自然环境中生长出来。”常世芳认为，只有使山地独栋别墅做到这点，才能满足高端置业群体希望回归自然的人居梦想。因此，在半山世家无论是从立面到石基，还是从墙角到屋顶……无一不极尽考究。丰富的色彩、流畅的线条，都在不经意间将北美建筑元素的精髓从每一处细节完美地呈现出来。真正达到与山体景致融合，使建筑如同从山中自然生长出一般。

品质即价值

在常世芳看来，独栋别墅近年来逐渐改变了高高在上的形象。从总价上看，目前许多别墅项目的价格已经与一些高端“城市豪宅”相差无几，那么相近的价格是选择“城市豪宅”还是圆“独栋别墅梦”就成了一场博弈。经过几轮拿地风波，城市豪宅占足了炒作优势。独栋别墅的稀缺产品形式区别于高端公寓的最明显特征就是较低的容积率，置业者只有在低密度布局的项目中才能感受到高品质的别墅生活，而这更加强了其保值和增值性。在各类型不动产中，一线城市的独栋别墅最受欢迎，因其享有稀缺资源或绝佳地段，具备较强的抵抗风险能力，成为高端人群资产配置的首选项目。重要的是，别墅产品越来越少的情况，直接促使置业者选择占有稀缺资源且高性价比的独栋别墅，而不是选择城市豪宅。

“仅端午节之后的三天时间，半山世家就卖出10套独栋，总销售金额超过1亿元，业绩已经证明了产品的前景。”常世芳认为，虽然目前仍处于严格的调控之下，但半山世家的销售也未受到影响，这源于产品本身为独栋别墅又拥有优越的自然环境，在城市豪宅与独栋别墅价格相当的情况下，仍吸引许多置业者义无反顾地选择“一步到位”购买。

稀缺资源被精英关注

作为怀密板块别墅类销冠，半山世家营造的独栋山地别墅生活氛围也受到了市场的认可。在前三期山地独栋别墅产品全面实现入住的基础上，目前在售的四期独栋观湖大宅，在所处地势、户型空间以及产品品质上实现了全面升级。

常世芳表示，经过对半山世家客户群体统计后发现，多数客户都拥有三次以上的置业经验。这些人群中的大多数不会采取卖掉其他房产的方式来进行再置业，更多是出于收藏拥有稀缺自然资源房产的目的。现在的交通很发达，随着北京不断向外延发展，在高端置业者心中，大多认为：“相对于城市属性来说，不可再生的自然生态资源才是真正稀缺的。” 半山世家针对多层次客户群体，将独特资源价值从园区内扩展到园区外，且不可复制，所以吸引了许多已经拥有别墅的客群。在对统计数据进行分析之后发现，拥有稀缺生态资源的项目为别墅顶端的金字塔，半山世家是别墅的收藏品，所以吸引的客户群体也多为真正奉行长线价值投资的精英，“收藏别墅的人更能懂得半山世家的价值。”

半山世家分五期开发，加起来一共是480栋。一期、二期现在已经售罄。现在开发的产品类型是纯粹的半山别墅，目前在售的三、四期已进入全实景展示阶段。对客户来说，“所见即所得”置业模式不仅缩短了从买房到入住的时间，并且在购入高端项目时规避了规划与实景不符的风险。未来，半山世家的第五期产品将为更加高端的英式半山豪宅，售价将在4000万元至5000万元左右。

低密度水泥 篇7

大庆外围地区是油田产能补给的重要来源, 外围油田的钻井数量不断增加, 但面临着共同的难点:油层琐碎、间隔大、封固段长、油层破裂压力低, 因此需要使用低密度水泥浆进行固井作业。目前国内外低密度水泥浆体系主要用于技术套管和油层套管的非目的层固井[1,2]。因为低密度水泥浆体系普遍存在水泥石抗压强度低、失水量大、体系悬浮稳定性不好等缺点, 难以满足目的层封固的质量要求。因此选漂珠作为水泥浆减轻剂, 由于其特定的性能使水泥浆克服了上述缺点, 可用于封固目的层, 使低密度水泥浆的应用领域得到延伸。

1 室内实验

1.1 主要仪器及试剂

仪器:高速搅拌器, ZNN—D6六速旋转粘度计, 压力机, 密度计, 高温高压失水仪等。

试剂:嘉华G级油井水泥, 低密度增强剂 (DDZQ是一种具有水化活性的外掺料, 灰色固体粉末, 密度2.75 g/cm3) ;降失水剂 (ZJ102是一种高分子物质的改性产品) ;促凝早强剂 (ZJ202) ;缓凝剂 (GH—1) ;分散剂 (SXY—2) 。减轻剂漂珠, 表观密度0.7 g/cm3左右, 对降低密度效果明显, 需水量少, 有利于抗压强度的提高。

1.2 低密度水泥浆体系的组成

低密度水泥浆主要由油井水泥、漂珠、增强剂DDZQ以及相应配套的外加剂组成, 可根据固井要求, 选择不同的外加剂体系, 设计不同密度的水泥浆配方。经优选实验确定出1.40～1.60 g/cm3水泥浆最佳配方, 如表1所示。

1.3 低密度水泥浆体系的稳定性

稳定性是低密度水泥浆设计的难点之一, 因为微珠密度低, 在水中几乎是惰性的, 在不采取措施的情况下, 微珠就要向上漂浮[3]。使用嘉华G级水泥, 根据上述配方配制不同密度的水泥浆, 在60℃下养护固化, 将固化好的水泥柱均匀的切成10段, 测定每段水泥柱的密度, 实验数据如表2所示。

由表2可见, 所制水泥柱上下密度差均小于0.059 g/cm3, 符合水泥浆体系对稳定性的要求。这是因为低密度水泥浆体系中含有大量的添加剂, 静止后形成形成空间网状结构, 将漂珠束缚住, 阻碍了漂珠的上浮。保证了水泥浆具有良好的稳定性。

1.4 低密度水泥浆体系的降失水作用

在1.40～1.60 g/cm3水泥浆中, 选择不同加量的降失水剂ZJ102, 一份按照基本配方使用增强剂DDZQ, 另一份不加增强剂DDZQ, 测定水泥浆体系的失水量, 实验数据见表3。

由表3可见, 在不同密度的水泥浆中, 同时含有ZJ102降失水剂和DDZQ增强剂的失水量小, 由于DDZQ增强剂的粒度分布广, 包含有超细成分, 可很好地充填到水泥颗粒间的孔隙内, ZJ102降失水剂与DDZQ增强剂同时作用, 形成了结构致密的滤饼, 有效控制了水泥浆失水。

1.5 流变性能测试

制备水泥浆, 倒入常压稠化仪中在45℃条件下养护20 min, 然后用六速旋转粘度计由高到低读取各转速下读值。测定水泥浆的凝胶强度 (GS) 、塑性粘度 (PV) 和动切力 (YP) , 实验数据如表4所示。

由表4可见, 低密度水泥浆的塑性粘度值与G级净浆值接近, 动切力要大。低密度水泥浆在较高的剪切速率下, 剪切应力要比水泥净浆大。从10 s和10 min的胶凝强度值可以看出, 水泥浆在静止情况下能较快形成空间网架结构, 从而保证水泥浆体系稳定。

2 现场实验

在大庆油田朝阳沟、新站、龙虎泡、杏区等区块共应用密度为1.40～1.60 g/cm3的水泥浆固井100余口, 其中合格率为100 %, 优质率为83 %。所用的低密度水泥浆都是应用在易漏失井上, 有效地解决了这些地区底层压力低, 固井时易漏的问题。

典型井例:杏5—21—713井采用全井低密度的封固方式, 测井结果优质。从杏5—21—713的钻井记录, 该井钻进过程中多次发生井漏, 钻至1 013.6 m时发生井漏, 加3 t胶粒, 2 t皮屑, 静止8 h正常。钻至1 041.14 m发生井漏, 漏失50 m3, 加6 t胶粒, 4 t皮屑。下钻加重至1.50 g/cm3, 发生井漏, 加2 t胶粒, 2 t皮屑, 其他正常。固井中采用了全井低密度水泥浆, 密度1.50 g/cm3, 在替钻井液7.2 m3时中停5 min, 让漏失点泥浆喷出后再继续顶替, 替速1.6 m3/min, 封高414 m, 施工正常, 在油层以上用封隔器检测, 固井质量为优质。

3 结论

(1) 以微珠为减轻剂, 以DDQZ为增强剂, 加入降失水剂、早强剂和分散剂的低密度水泥浆, 具有体系稳定, 流动性能好的优点。

(2) 在60℃下, 低密度水泥浆失水量可以控制在50 mL以下, 24 h抗压强度达到8.0 MPa以上。

(3) 可以满足低压易漏井的固井需要。

参考文献

[1]宋州成.低密度水泥浆在塔里木油田深井超深井中的应用.钻井液与完井液, 2002;19 (2) :21—23

[2]屈建省.适用于长庆油田固井的超低密度水泥浆.钻井液与完井液, 1997;14 (5) :27—28

低密度水泥 篇8

关键词：固井,漏失,延长气田,高强低密度水泥浆

前言

目前, 延长气田已完成对陕北地区的大面积勘探, 在山西组、石盒子组及本溪组试气获得了高产天然气流。随着延长气田勘探开发步伐的加快, 一些固井技术难题也逐渐显现。其和尚沟组、刘家沟组、石千峰组岩性均以泥岩为主, 泥岩易水化膨胀的化学性造成地层的不稳定性, 是井壁不稳定的内在因素。井筒内会出现剥落、坍塌。而砂砾岩孔隙相当发育, 具有良好的渗透性, 容易出现渗漏或有进无出的大漏。

1 现状调查

不仅会造成水泥浆低返, 影响固井质量, 而且, 水泥浆在产层大量的渗漏, 严重污染了油气藏, 更重要的是由于井下压力系统的差别, 在施工过程中, 井漏很容易诱发井涌或井喷, 从而发生重大事故。

统计以往已完井的大漏情况, 发现大部分井在以上层位存在较为明显的漏失现象 (见表1) 。

从统计结果反映出, 刘家沟组渗漏和有进无出的大漏, 具有很强的普遍性, 和尚沟组和石千峰组也存在一定的井漏现象, 与区域地层特点基本吻合, 分析认为井漏的主要原因是砂砾岩层孔隙发育, 地层渗透性好, 其次是起下压力激动、泥包、砂桥、坍塌条件下开泵过猛等操作不当的人为因素。

2 固井难点

(1) 地层破裂压力系数低。中古生界以上地层的破裂压力低, 特别是刘家沟组, 地层破裂压力当量密度仅为1.20g/cm3--1.30g/cm3, 延长组为1.30g/cm3--1.40g/cm3, 即使采用双级固井, 也常常发生漏失, 难以实现平衡压力固井。

(2) 气层段长。从上古生界石盒子、山西组、太原组到下古生界奥陶系均含气层, 总含气井段长约600米。由于含气层段段长, 易气侵、窜槽。

(3) 裸眼段长, 岩性复杂。中古生界的延长组易缩径, 直罗组、延安组和上古生界的石千峰、石盒子易垮塌, 全井井径扩大率达到10%-25%, 并且井径不规则, 顶替效率难以保证。

(4) 延长组以上地层的砂层孔隙发育, 地层水活跃, 水泥浆到位后容易水侵, 影响封固质量。

3 技术研究出发点

气层固井的特点和要求, 从改善水泥浆体系防漏失、放气窜和保护气层方面着手, 重点研究水泥浆的防漏失、放气窜和保护气层性能之间的良好协调, 目的是在保护气层的前提下, 提供综合性能协调的水泥浆体系, 达到不漏失的安全防气窜固井, 提高固井质量, 以有利于发现气藏并提高天然气井的正常开采寿命。通过近8个月的室内和现场施工的研究总结, 天然气井固井技术的研究取得了一定的成果, 已开发出满足延长气田天然气固井要求密度为1.45-1.50g/cm3低密度早强水泥浆配方, 及防漏失的密度为1.35g/cm3的低密度早强水泥浆配方和密度为1.85-1.90 g/cm3高密度防气窜水泥浆配方, 并形成了平衡压力防漏失固井工艺技术、提高固井质量的施工工艺技术。

4 优选低密度水泥浆体系

备注:三峡G级水泥, PZ为减轻剂空心微珠, FMH为粉煤灰, M83S为降失水剂, USZ为分散剂, M51S为早强剂, QJ625为膨胀剂, WG为微硅

4.1 一级低密度水泥浆体系设计 (密度1.35 g/cm3)

配方:300g G级水泥+105g PZ+105g FMH+4.2g M83S+7.2g USZ+24g WG+320g水+0.2%消泡剂 (见表2)

4.2 一级低密度水泥浆体系设计 (密度1.50g/cm3)

配方:300g G级水泥+FMH100%+M-83S1.0%+U S Z0.3%+M51S3%+M61L1.2% (见表3)

4.3 二级低密度水泥浆 (密度1.35 g/cm3)

配方:300g G级水泥+105g PZ+90g FMH+3g M83S+4.5g USZ+9g M59S+275g水+0.2%消泡剂 (见表4)

4.4 一级高密度水泥浆体系 (1.90 g/cm3)

配方:800 g G级水泥+8.4g M83S+7.2g USZ+2.8g QJ625+352g水+0.2%消泡剂 (见表5)

5 固井施工工艺

针对气侵、气窜严重的问题我们提出了新方法和新技术, 其内容主要有:

(1) 为提高钻井液顶替效率, 对于井径扩大率大15%的井, 精确计算顶替排量, 提高顶替效率。

(2) 采取双级固井工艺技术, 优选各级水泥浆体系。

(3) 对于地层承压能力过低, 钻井过程中严重漏失的特殊天然气井固井, 我们采用正注返挤固井技术, 实现全井封固。

6 小结

(1) 优选水泥浆体系流变性能良好, 初稠低易混配;

(2) 水泥浆具有良好的触变性能, 并且沉降稳定性好, 无自由水析出, 满足低压易漏井的固井要求。

(3) 高强低密度水泥浆有效地解决了因井漏而引发的井口窜气的问题。

(4) 高强低密度水泥浆大大降低固井井漏率, 减少了油层污染, 同时减少了因挤井口产生巨大经济损失。

(5) 高强低密度水泥浆具有很强的预堵漏能力与较强的防气水窜能力, 由于其具有较高的强度, 封固质量得到保证。其较高的表观粘度与密实稳定浆体提高了驱替效果。

参考文献

[1]刘崇建, 黄柏宗, 徐同台等.油气井注水泥理论与应用[M].北京:石油工业出版社, 2001

[2]李克向, 解浚昌, 李丕训等。钻井手册 (甲方) [M].北京:石油工业出版社, 1990

低密度住宅如何做到适老化 篇9

我们首先对于当前低密度老年住区规划设计中存在的问题进行分析, 而后从交通空间、老人活动空间、休息空间等方面提出一些低密度老年住区及相应住宅产品的适老化设计要点, 最后通过2个低密度住宅的设计案例, 对前述要点做出应用示例, 希望能供大家借鉴和探讨。

1 当前低密度老年住区的开发误区

针对低密度老年住区的开发存在的问题, 我们对于目前市场上较为典型的低密度老年住区的产品信息进行了梳理, 由此归纳出了当前低密度老年住宅产品的一些设计误区。

1.1 误区一:主卧设在三层

现在许多低密度老年住区选择联排住宅这一产品类型, 这主要是由于市场上一般认为联排住宅独门独院, 别墅感较强, 显得比较高端。然而联排住宅的面宽窄小, 一层只能布置下餐厅、起居、厨房, 二层是子女卧室, 三层是主卧室 (见图1) 。但现在的居住者和购房者中有很多都是已经上了年纪的准老年人群, 主卧布置在三层的话, 就要经常上下楼, 这给他们的生活带来了很多不便。并且随着居住者年龄增大, 他们均将逐渐步入老年, 这类主卧在三层的布置方式给他们带来的麻烦也将会越来越明显。

1.2 误区二:同层中有高差

一些大平层或者普通多层住宅的套型内部本身没有高差, 不需要上下台阶, 但有部分套型为了追求“别墅感”, 在主要空间之间 (例如起居室、餐厅中间) 刻意设置了几步台阶 (见图2) , 日常生活中需要反复上下, 这对于老人, 尤其是腿脚不便或乘坐轮椅的老人来讲十分不利。台阶处十分容易摔跤, 不论是老人还是孩子使用时都存在较大的安全隐患。

1.3 误区三:老人卧室在北向

很多双拼、叠拼套型将首层全部布置为会客空间, 南面宽分配给起居室和餐厅, 除了一层北向设置一间客卧之外, 其他卧室均在二、三层。当家中有老人长期居住时, 由于不便于每天爬楼梯, 往往只能居住在北边的客卧 (见图3) 。北卧室的采光条件不好, 并且作为客卧, 与主要的家庭起居空间距离也很远。这类套型只考虑了客人而忽略了家中老人的居住需求, 结果使老人长时间居住在北向客卧中, 不够人性化。

1.4 误区四:卧室、卫生间距离较远

主卧室和卫生间的距离较远也是一些豪宅设计中常会出现的问题。图4中的卧室与卫生间布置在套型的两端, 从卧室需要穿过衣帽间、盥洗空间, 走较长的距离并多次转弯才能到达如厕空间, 给老人使用带来了不便, 特别是晚上起夜时, 老人要在困倦的状态走很远才能如厕, 即使是中青年人使用也很不方便。

2 低密度社区中的住宅如何做到适老化

低密度老年住区的住宅产品如何做到适老化呢?下面从住宅套型的楼梯电梯设置、起居室和卧室布置以及空间联系几个方面, 逐一进行设计上的探讨。

2.1 设置电梯或电梯预留位

目前, 大多数的跃层住宅都不设电梯, 即使是建筑面积很大、定位很高端的住宅也是如此, 给老人上下楼梯带来了很大麻烦。当老人需要以轮椅代步时, 基本没有使用上层空间的可能。尤其是采用老年人不居于首层的空间组织模式时, 更应设置电梯以连接地面层与老人的生活层。当住宅中暂时不需要电梯时, 也可留出电梯预留位, 例如可以考虑利用衣帽间、储藏室等空间作为电梯预留位 (见图5) , 以便在将来需要时加装电梯。

2.2 楼梯位置避免与其他动线冲突

老人在上下楼梯时, 本就不太方便, 而一些套型的楼梯位置往往又设置不当, 很容易构成安全隐患。如图6a所示, 楼梯设置在卧室和卫生间中间, 老人打开卧室门去其他房间时, 容易与上下楼梯的其他家人相撞;图6b中楼梯的上下起步处与卧室门的距离很近, 没有足够的空间避让或躲闪, 存在发生冲撞或者从楼梯上跌落的危险。

2.3 老人起居室的面宽不宜过大

一些豪宅的起居室采用了较大的面宽、进深尺寸, 而其间也没有再划分区域, 除了布置了常见的组合沙发外并没有增加新的功能, 空间比较浪费。同时, 过大的起居室对老年人而言也是不利的:首先, 空旷的起居室缺乏老人行走时能够撑扶的地方;其次, 大面宽起居室的电视视距往往过大, 老人看电视时不容易听清或看清。以常见家具尺寸和电视视距为组合沙发的尺寸标准, 组合沙发区域的宽度在3300~5100mm较为合适。当起居空间的宽度大于此范围时, 应考虑划分出其他的功能区域 (见图7) 。

2.4 布置南向老人卧室

老人通常需要较好的采光条件, 应将老人卧室尽量布置在南向;考虑到老年人上下楼梯的不便, 最好能够在首层南向布置老人卧室。在设计低密度老年住宅产品时, 我们认为卧室的布置情况由最好到次好的选择顺序为: (1) 首层设置两间卧室 (均是南向或一间南向、一间北向) , 可供两位老人分室休息; (2) 首层设置一间南向卧室; (3) 首层设置一间北向卧室, 但需保证该卧室与家庭活动空间临近; (4) 首层没有卧室但有电梯或电梯预留位置, 方便老人使用楼上的卧室 (见图8) 。

2.5 考虑空间回游, 便于照护老人

在一些较大面积的住宅套型中, 为了解决各空间距离较远、家人不便照看老人的问题, 可以在老人卧室和起居空间之间设置回游路线, 从而缩短老年人在各室之间的行走距离, 同时老人在某个空间发生意外并挡住空间入口时, 家人可以通过回游动线上的另一个入口进入该空间救助 (见图9) 。另外, 回游动线对于增进视线、声音联系也具有重要意义。通过回游路线上门洞的设计, 让家人能够及时看到或听到老人的情况和需求。

3 低密度老年住宅套型设计案例解析

以上从适老化的角度探讨了当前市场上一些开发误区和可采取的设计手法。下面以湖南长沙某老年住区项目的住宅套型设计为例, 进一步分析说明设计手法如何运用在套型设计上。

该项目位于湖南长沙市, 地形现状为丘陵地。项目定位于养老养生社区, 以持续性照顾养老社区 (CCRC) 为特色。本文主要介绍其中的双拼和联排两种住宅的适老化套型设计。

3.1 双拼住宅的套型设计解析

该双拼住宅的建筑面积在350m2左右, 位于北高南低的坡地上。设计依据地形, 将套型设计为从南侧可进入首层, 从北侧可进入二层的模式, 使首层和二层均可直接从室外入户;同时重视老人使用区域的设计, 将首层全部划为老人空间, 布置了独立完善的生活空间, 而二层为主人空间, 三层为子女空间 (见图10) 。

套型设计及适老化要点如图11~14所示。

3.2 联排住宅的套型设计解析

目前常见的建筑面积在250m2左右的联排住宅, 总面宽多在6~7m, 首层南向只能划分出1个功能空间的面宽, 通常用于布置起居室, 难以设置老人房间。本设计打破了这种常见布局, 将2个套型的南面宽结合起来考虑, 南面宽分配给起居室、卧室、起居室3个空间, 其中一户的首层布置老人卧室, 另一户布置在二层南向, 并设电梯 (见图15) 。

套型设计及适老化要点如图16~18所示。

4 结语

低密度住宅的适老化设计需要得到重视。社会老龄化的井喷时代即将到来, 低密度住宅中将会生活着越来越多的老年人。其中五六十岁快要退休的人, 可能是今后低密度老年住宅的主要购买者和使用者, 他们的思想跟以前老年人有所不同, 对郊外舒适住宅的要求也非常高。大家都说开发商做养老项目目的不纯, 而在我们接触中发现, 很多开发商也想做适合老年人的住宅, 但是对这一领域还不太了解, 有时也不知如何下手。低密度老年住宅在设计中不能妥协和忽略老年人的实际需求, 也不能把适老化想得过于简单。

高端与适老并不矛盾, 认为做高端就做不到适老, 或者高端就是适合老人的都是不正确的。适老化体现的是精细化和人性化的设计, 这不但对于老年人, 对普通人而言也是很有意义的。

低密度水泥 篇10

硬化水泥浆体的性质与水泥粉体在拌水前的堆积状态有着密切的关系。通过调整水泥的颗粒分布,产生最佳堆积密度,可以实现水泥性能的最优化。

如何实现水泥颗粒的最紧密堆积,在目前的研究和实践中,人们主要把注意力放在了微粉的填充效应上。而在水泥生产实际中,由于工艺条件的限制,不可能为水泥颗粒的紧密堆积提供充足的微细颗粒,所以只能通过分别粉磨或在混凝土搅拌站外掺矿物微粉来实现。

潘钢华等根据Aim和Goff模型计算得出,在混合材料和水泥二元体系中,系统的堆积密度取决于混合材粒子与水泥粒子的半径比。该比值越小,系统的堆积密度越大[1]。也就是要实现水泥颗粒的紧密堆积,除了实现一部分颗粒的微细化这一技术措施外,还可以通过一部分颗粒的粗大化来实现。

因此,本文就相同比表面积时增加水泥中的粗颗粒含量对水泥颗粒堆积密度的影响进行了探索研究。

1 水泥样品标准稠度用水量及水泥的颗粒分布

本文试验所用水泥样品的部分物理性能见表1,颗粒分布见表2。

其中,KF水泥为50%的琉璃河P·O42.5水泥掺加50%的不同颗粒组成的矿粉混合而成;L水泥为琉璃河P·O42.5水泥掺加不同比例的矿渣粗粉混合而成;C水泥为拉法基顺发P·C32.5水泥掺加不同比例的矿渣粗粉混合而成。

%

为了避免比表面积对标准稠度用水量的影响,每个系列水泥样品保持相同的比表面积。

水泥标准稠度用水量按GB/T1346—2001进行。

2 水泥空隙率的计算

2.1 空隙率计算的几点假设

水泥颗粒堆积空隙率采用标准稠度用水量进行计算,并作如下假设:

1)假设在自加水搅拌的几分钟之内,水泥结合用水量忽略不计。

根据乔龄山介绍的K.Kuhlmanm等人的研究结果,水泥的物理用水量超过了总用水量的90%,化学结合水不足10%[2]。

2)假设水泥的组分不影响水泥的化学结合用水量和物理用水量。

2.2 空隙率的计算方法

文献[3]介绍了一种测定粉体颗粒堆积空隙率的方法———饱和点用水量法。该方法与用维卡仪检测水泥标准稠度用水量法相似,且两者的相关性好。

计算方法为:在不含气泡的混合试样中,为水所充填的空隙体积含量组分是以用水量nw来表示,所达到的堆积密度用下式计算:

式中:

nw———水填充的空隙含量份数(体积含量,总体积量为1);

Vw———最紧密堆积排列状态下饱和点用水量体积,cm3;

Vk———称取的固体颗粒体积,cm3;

mw———最紧密堆积排列状态下饱和点用水质量g;

mk———称取的固体颗粒质量,g;

ρk———粉体颗粒体积密度,g/cm3;

ρw———水的密度,g/cm3。

因为水的密度通常以ρw=1.0g/cm3计算,故(1)式可简化为:

2.3 计算结果

根据标准稠度用水量计算的水泥颗粒堆积的空隙率见表3。

%

3 分析与讨论

3.1 空隙率与筛余的关系

水泥颗粒堆积空隙率与45μm和80μm筛余的关系分别见图1和图2。

1)从图1和图2看出,水泥颗粒堆积的空隙率与其45μm和80μm筛余具有很好的相关性,相关性系数分别达到了0.96和0.87;水泥颗粒堆积的空隙率与45μm筛余的相关性好于80μm筛余。

2)从表1和图1、图2的45μm和80μm筛余来看,不论水泥品种和组分,45μm和80μm筛余越大,水泥颗粒堆积的空隙率越低;也就是在水泥自加水搅拌几分钟内(一般5min),水泥基本没有水化,或水化的很少,也就证明前面的假设基本成立。

3.2 空隙率与电导率的关系

提高水泥中的粗颗粒含量能够提高水泥颗粒的堆积密度,这可以从初始硬化水泥浆体的电性能得到验证。

根据资料,水泥浆体的电性能是液相电阻率和空隙率的函数[4,5],硬化后的浆体电性能与水泥强度密切相关[6]。而在水泥水化硬化初期,由于水泥矿物没有进行大量的水化,因此水泥初始硬化浆体的电导率反映了由于水泥颗粒的堆积紧密程度不同所导致的结构差异。对几个水泥样品浆体电性能的测试结果见图3和图4。其中,浆体电性能的测试基准为标准稠度净浆。

从图3和图4看出,粗颗粒含量高的水泥浆体的电导率低于粗颗粒含量低的水泥浆体的电导率,表明此时粗颗粒含量高的水泥浆体空隙率低于粗颗粒含量低的水泥浆体空隙率,浆体结构更加致密。

4 结论

1)提高水泥中的粗颗粒含量能够提高水泥颗粒的堆积密度,降低水泥颗粒堆积的空隙率,这可以通过水泥浆体的导电性能加以验证。

2)水泥颗粒堆积的空隙率与其45μm筛余和80μm筛余具有很好的相关性,相关性系数分别为0.96和0.87,并且其与45μm筛余的相关性要好于80μm的。

摘要：对相同比表面积时增加水泥中的粗颗粒含量对水泥颗粒堆积密度的影响进行了分析研究。结果表明,增加水泥中的粗颗粒含量能够提高水泥颗粒的堆积密度,利于水泥浆体早期结构的发展。

关键词：颗粒分布,堆积密度,浆体结构

参考文献

[1]潘钢华,孙伟,丁大钧.活性混合材掺量的理论计算方法与分析[J].工业建筑,1997,27(9):31-35.

[2]乔龄山.水泥颗粒分布和石膏匹配与用水量及凝结特性的关系(一)[J].水泥,2004(6):1-6.

[3]乔龄山.细粉材料颗粒特性、堆积密度和混凝土泌水性的新检验方法[J].水泥,2007(5):1-8

[4]Wei Xiaosheng.Interpretation of hydration process of cement-based materials using electrical resistivity measurement[D].Hong Kong University of Science and Technology,2004.

[5]魏小胜,肖莲珍,李宗津.采用电阻率法研究水泥水化过程[J].硅酸盐学报,2004,32(1):34-38.

低密度水泥 篇11

【中图分类号】R541.4 【文献标识码】A 【文章编号】1008-6455（2012）02-0026-01

血脂异常其实质是脂蛋白和载脂蛋白(Apo)的异常,对致冠状动脉粥样硬化来说脂蛋白的作用更甚于胆固醇。

1　RORα的调控作用　RORα是一个孤细胞核受体在代谢中有潜在作用。研究显示RORα调整鼠类ApoAI基因和人类ApoC3基因。Lind等〔1〕在研究中发现ROR也诱导人的Apo的转录。腺病毒介导的RORα过表达增加了在HepG2细胞内的Apo内源性表达,RORα也加强了Apo启动子的活性。删除和突变研究在Apo启动子上鉴定了3个AGGTCA基序,这三个基序调节RORα转录活性,其中的一个重叠于黏合位点PPARa。Genoux等〔2〕研究发现RORα和RORα的4个蛋白质能黏合于存在于Apo基因启动子上的-272/-260位置的一个正向重复1位点。并发现RORα和RORα的4个蛋白质都能剂量依赖性增加Apo启动子转录活性。确定RORα和RORα的4个蛋白质是人Apo基因表达的转录激活因子。

2 LXR和SREBP-1c的调控作用　Jakel等〔3〕用配体T0901317处理后发现Apo mRNA水平在肝癌细胞株中下降,而通过LXR-维甲酸X受体(RXR)共转染没有观察到Apo启动子活性的下调。扫描Apo启动子序列发现了两个公认的E盒元件,这两个元件在凝胶转移检测中能黏合特定的SREBP-1c。干预SREBP-1 mRNA使其受抑制,则ApomRNA对T0901317的反应的下调消失。对hApo转基因鼠给药T0901317,发现在肝组织的Apo mRNA和循环的Apo蛋白的显著下降,证明所描述的下调也发生在体内。

3　各种激素的调控作用

甲状腺激素　甲状腺状态和血浆TG水平间呈负相关。Prieur等发现三碘甲状腺原氨酸(T3)激活的甲状腺受体(TR)通过一个被4个核苷酸分割的功能的正向重复序列直接调控Apo启动子。通过大鼠实验表明随着甲状腺激素的缺失,Apo水平降低,但在给与T3后可回升到正常水平。用一个甲状腺受体β(TRβ)的选择性激动剂处理可增加Apo和降低TG水平。TRβ可能是一个高TG血症的治疗的潜在药物靶点。

已知载脂蛋白B(ApoB)参与的VLDL合成、装配和分泌,是肝脏合成和分泌富含TG的VLDL所必需的载脂蛋白,也是介导LDL与相应受体结合必不可少的配体。Schaap等[9]给C57B1/6鼠静脉注射小剂量的Apo腺病毒载体(1～5×108pfu)后,测得血浆TG、TC降低,肝脏VLDL-TG分泌率降低29%～37%(P<0.01),而VLDL的生成率不变,提示ApoA抑制ApoB對VLDL的作用。Marcais等在对家族性高脂血症患者的研究中发现,Q139X突变导致Apo异常患者的VLDL分解代谢率下降, LPL活性降低。Jamila等通过对人Apo和人ApoC3杂交转基因鼠的研究发现VLDL-TG、胆固醇、ApoB和ApoC3的水平都明显降低,并且还发现该杂交鼠的Apo(而不是ApoC3)从HDL重新分配至VLDL,这表明Apo通过抑制ApoB和ApoC3的作用来增强VLDL的清除。

4 小结

Apo参与了人体脂类代谢的全过程,是目前揭示心血管疾病机制最受关注的课题。最近发现Apo基因与TG关系密切,从过表达和缺乏Apo的资料中提供的直接证据表明,ApoA5在TG代谢中有重要作用。血浆中的TG水平与Apo多态性有强相关,为高TG血症的治疗提供靶点,为冠心病的一级预防起到重要作用,为新药的研发提供新的方向。

参考文献：

[1] Lind U,NilssonT, Mc Pheat J,etal?Identification of the human ApoAVgene as a novel RORalpha target gene[J]?Biochem Biophys Res Commun, 2007, 330(1): 233-41.

[2] Genoux A,DehondtH, Helleboid-ChapmanA,etal?Transcriptional regulation of apolipoprotein A5 gene expression by the nuclear receptor RORαlpha[J]?ArteriosclerThromb Vasc Bio,l 2006, 25(6): 1186-92.

低密度浓缩洗衣粉的研究 篇12

普通洗衣粉中含有一半的元明粉作为填充剂, 而就表面的活性剂而言, 元明粉 (硫酸钠) 基本没有什么去污贡献。生产这种洗衣粉不但是对元明粉资源的大量浪费, 而且还迫使包装和贮运费用被抬高了, 如此便增加了消费者的使用成本。更重要的是排放的洗涤废物量对环保节能十分不利。所以, 无填充剂的浓缩洗衣粉的开发往往会符合国家和人们的利益, 所以, 我们应该顺应这一发展趋势。

高密度浓缩洗衣粉所含的填充剂非常少或者是不含, 他的成型工艺主要是: (1) 干混法, 只有简单的设备, 所以只有较低的生产转化费用, 而粉体的外观则不太好, 而且很难使用烷基苯磺酸钠等低成本阴离子表面活性剂; (2) 附聚成型法的产品有着较好的粒度, 却难以溶解, 而且具有十分复杂的成型工艺。我国消费者很少愿意使用高密度的浓缩洗衣粉。而在全部洗衣粉装置中占据了绝大部分的高塔喷雾成型装置, 则基本投入低密度普通洗衣粉的生产。借助已有的高塔喷雾成型装置, 来研究无填充剂洗衣粉的配方和工艺, 对低密度浓缩洗衣粉进行了研制, 以期有助于浓缩型洗衣粉能够进一步开发市场。

1. 实验部分

1.1 实验方法

料浆配制。在实验过程中, 投料要按照一定的顺序来进行, 将配料的温度等调配好。对料浆的流动性进行观察, 并且对该温度下的料浆的黏度测定。

1.2 分析方法

1.2.1 去污力以GB/T13174-2003为依据, 采用立式去污实验机, 通过同机对比的方法将样品的去污力比值测定。

1.2.2 洗涤性能将1.5 kg的脏衣物放入全自动洗衣机中, 分别加入35 g和70 g洗衣粉进行洗涤, 对泡沫量和洗净度进行观察。

2. 结果与讨论

2.1 料浆黏度

因为没有含元明粉填充剂, 所以会有较高含量的活性物和助洗剂, 面对相同的料浆总固体, 往往会有较大的料浆黏度。如果措施采取不及时, 将会不利于喷粉操作。所以, 需要对配方和工艺参数进一步优化, 合理控制料浆黏度。

2.2 基本配方

就物料对料浆黏度的影响而言, 按照其结果可将喷粉生产的参考配方拟出。根据配方将实验室样品制成, 对去污力、p H值和发泡力进行测定[1]。

从结果中我们了解到, 含磷粉的去污力比较符合要求, 并且要比市售粉和无磷粉高。我们试验的市售粉, 在经过分析之后, 其中的三聚磷酸钠含量大概占据了三分之一, 纯碱占了20%, 还有15%的总活性物, 其中有12%是非离子表面活性剂。就去污力而言, 无磷粉比含磷粉明显要低, 这就说明若是在配方中把三聚磷酸钠换成4A沸石, 就会大大降低其去污效果。在实验之后, 不管是使用本工艺制作的主要是以阴离子表面活性剂的低密度无磷浓缩粉, 亦或是以非离子表面活性剂为主的高密度无磷浓缩粉。其去污力都难以达标, 这就说明针对无磷浓缩粉所指定的指标往往与实际不符。相比较市售粉, 实验室样品具有较高的泡沫, 所以浓缩洗衣粉会有比较大的泡沫量。

2.3 中试结果

在车间里把含磷的洗衣粉试3锅, 每一锅的配料都是按照3吨, 从中取样来进行检验。

从结果中我们了解到, 对中试样品进行理化检验, 其中的数据除了表观密度, 都是与GB/T 13171-2004中浓缩粉的指标要求相符合的。

目前, 我国的洗衣粉生产中, 高塔成型装置是占了绝对优势的, 而且消费者对于低密度的洗衣粉往往会更喜欢使用。所以, 低密度浓缩洗衣粉的开发相对而言与我国的国情更为符合。目前的洗衣粉国家标准中对浓缩洗衣粉表观密度的规定, 诚然未曾考虑到高塔成型工艺生产浓缩洗衣粉是否可行。希望能够修改标准中表观密度的指标值, 从而进一步推广和应用低密度浓缩洗衣粉。

3. 结论

3.1 低密度浓缩洗衣粉存在的技术障碍就在于料浆存在比较大的黏度。烷基苯磺酸钠、4A沸石、三聚磷酸钠、CMC等对上甲苯磺酸钠可以促使料浆更具黏性[2], 纯碱、泡花碱和聚羧酸盐等可以促使料浆的黏性减小。

3.2 料浆的温度和总固体往往会在很大程度上影响料浆黏度, 在料浆的温度达到70℃时, 就可以得到黏度适当的料浆总固体, 即含63%的磷浓缩粉和61%的无磷浓缩粉。

3.3 浓缩洗衣粉若是以烷基苯磺酸钠为主活性物, 那就会产生较大的泡沫量, 将消泡剂4248S加入进去即可对泡沫进行有效控制, 产品对于机洗和手洗都比较适用。

3.4 在表观密度之外, 洗衣服采用的是高塔成型工艺, 其理化数据都是与浓缩粉的指标要求相符合的。借助现有的高塔成型装置来进行低密度浓缩洗衣粉的生产将会和我国的国情更为适合, 这是值得继续推广和应用的。

参考文献

[1]张彪.无机盐对表面活性剂去污力影响的研究[J].应用化工, 2008, 37 (11) :1297-1300.