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裂缝控制技术论文

裂缝控制技术论文

裂缝控制技术论文范文第1篇

关键词:砌体结构裂缝控制措施,建议

 

根据工程实践和统计资料显示,砌体结构常见裂缝分为三大类:一类是温度裂缝、一类是干燥裂缝也称干缩裂缝以及两者共同作用产生的裂缝和其它裂缝。

1.裂缝产生的原因、部位、特征

1.1温度裂缝产生的原因、部位及特征

温度的变化会引起材料的热胀冷缩,当约束条件下温度变形引起的温度应力足够大时,会对墙体产生温度裂缝,由于混凝土顶板的温度比其下墙体温度高得多,混凝土的线膨胀系数又比砌体大得多,故混凝土顶板与墙体之间存在温度变形差,变形差在砌体中产生很大的拉力和剪力,剪应力在墙体内分布为两端附近较大,中间渐小,顶层大,下部小使墙体产生裂缝。其常见部位是混凝土平屋面下两端的墙体上,门窗洞口边的正八字斜裂缝、顶层纵横墙交接处的阶梯形裂缝、混凝土屋面与墙体交接处或顶层圈梁与墙体间沿灰缝的水平裂缝、以及水平包角裂缝、屋顶女儿墙的不平裂缝。这些裂缝经过一个冬夏这后,会渐渐稳定不再继续发展,但仍会随着温度变化而略有变化。

1.2干缩裂缝产生的原因、部位及特征

对于混凝土砌块、灰砂砖、粉煤灰砖等砌体,随着含水量的降低,材料会产生较大的干缩变形。例如混凝土小型砌块是由碎石或卵石为粗骨料制做而成的,本身就具有混凝土的脆性,同时又存在着干缩的重要特性,在自然养护28天后,其干缩只能完成50%左右,干缩率为0.3—0.45mm/m,相当于25——40℃的温度变形,可见干缩变形的影响很大。对于轻骨料砌块来说干缩变形更大。免费论文。干缩变形的特征早期发展很快,以后渐渐减慢,几年后才能完成。但干缩后的材料受潮后仍会发生膨胀,脱水后会再次发生干缩变形,只是较第一次干缩变形小,约为第一次的80%左右,但仍会产生干缩裂缝。免费论文。烧结粘土砖及其它材料的烧结制品,其干缩变形虽然很小且变形完成也比较快,但在潮湿环境下会产生较大的湿胀,而且这种湿胀是不可逆的变形,其产生的裂缝同样属于干缩裂缝。干缩变形引起的裂缝在建筑上分布较广,数量较多。裂缝的程度也比较严重,如房屋内外纵墙中间对称的倒八字裂缝,建筑底部一至二层窗台过的斜裂缝或竖向裂缝,在屋顶圈梁下的水平裂缝和水平包角裂缝,各楼层的窗过梁两端裂缝,窗台两角斜裂缝,大片墙面上的底部重,上部轻的竖向裂缝,不同材料结合处的裂缝等。

1.3温度、干缩共同作用引起的裂缝及其它裂缝

无论是烧结类砌体还是非烧结类砌体,在建筑物上都存在着温度、干缩共同作用下的裂缝。这两种裂缝的组合因具体条件不同而呈现的裂缝也不同,其裂缝较单一因素裂缝更为严重。另外,设计上的疏忽,材料质量不合格,施工质量差,操作的过于简单,砌体强度不足等因素而产生的裂缝也是裂缝的重要因素。对于新型墙体材料没有针对性的构造措施,砌体表面杂物清理不彻底,材料堆放没有相应的技术措施,工人技术水平差,都会造成墙体水平裂缝。

2砌体裂缝的控制

2.1设计方面控制

提高设计者的设计理论水平,实践、实验能力。根据裂缝的性质及影响因素有针对性的做出预防和控制裂缝的措施,在重视强度的同时增加抗裂构造措施,将多发裂缝区域抗裂措施加以说明,并明确交底,细化设计说明 ,提供相应的抗裂节点详图,尽可能的将可避免的裂缝消灭在设计当中。

2.2施工方面控制

施工前技术人员应仔细阅读图纸,做好施工前交底,砌筑工人持证上岗,加强学习,提高砌筑工人技术水平。所用材料必须提供进场合格证、准用证及复试报告。严格按照操作规程施工配制砂桨。原材料必须符合要求。施工配合比必须计量准确,拌制砂桨的和易性良好,稠度控制在50—70mm。建立工序交接检查,质量专检,报检制度,杜绝野蛮施工,偷工减料现象,确保砌体质量。

3控制砌体裂缝的具体措施建议

3.1在控制裂缝观念上引入“防”、“放”、“抗”相结合的思想观念,使设计者在重视强度的同时, 同样重视抗裂构造措施,将先进的切实可行的构造作法编入《砌体规范》。

3.2控制混凝土屋面的温度变化与砌体干缩变形引起的墙体裂缝,应在屋面放置保温隔热层,在屋面设置排气道,将潮汽有效排出,找平层上设置控制缝,其间距不应大于6m,在挑檐板长度方向设置不大于10m的分隔缝,缝宽不小于20mm,用弹性油膏嵌缝,除温度伸缩缝外,宜在墙体适当部位设设置控制缝,其间距不宜大于30m。

3.3控制主要由墙体材料的干缩引起的裂缝应在砌体上设置竖向控制缝

控制缝位置宜设在建筑物的一、二层和顶层;按墙体的高度、厚度有变化处;门窗口的一侧或两侧;距相交墙转角墙允许接缝距离的一半处。控制缝应作成隐式,与墙体灰缝一致,其宽度不大于12mm,内嵌弹性密封材料,控制缝间距不应大于8m或墙高的三倍; (无洞墙体)不应大于6m, (有洞墙体)不应大于4.5m

3.4在楼盖和屋盖处、墙体的顶部、窗台的下部设置直径不小于2ψ16,间距不大于2400mm也不小800mm的配筋带。在墙洞口上、下第一道和第二道灰缝;楼盖标高以上;屋盖标高以一的第二或第三道灰缝设置纵筋,直径不小于25,横筋间距不大于200mm的钢筋焊接网片,间距不大于600mm,伸入洞口每侧长度不小于600mm的灰缝钢筋。免费论文。配筋带及灰缝钢筋应通长设置,锚固在相交墙或转角墙内,其锚固长度不小于400mm,保护层上下不小于3mm,外侧不小于15mm,并应进行防腐处理。

参考文献:

1 肖亚明,砌体结构裂缝与控制问题研究综述,第三届全国工程学术会议论文集,1994

2 范振方,砌体结构的局部配筋对裂缝控制和伸缩缝间距影响的讨论,《工程建议标准化》,1996

3 配置灰缝钢筋砌体的裂缝控制,第10届国际砌体会议论文集,1994

4 《砌体设计规范》

5 《砌体结构施工技术操作规程》DB211900.4—2005J10514-—2005

裂缝控制技术论文范文第2篇

[关键词]压裂;机理;应用现状;增产

中图分类号:TE355.6 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)42-0369-02

1、背景与发展历程

1.1 总体优化压裂设计技术及技术产生的背景

总体优化压裂设计技术是在单井优化压裂设计技术的基础上,融合工程管理理论及最优化理论提出的。

上世纪七八十年代,国内外开始利用二维模型,拟三维模型以及后来的全三维压裂模型进行单井优化水力压裂设计,预测裂缝尺寸和裂缝导流能力、设计压裂参数。

到上世纪90年代,国内最先提出了总体优化压裂设计技术的概念。并在吉林油田、吐哈油田以及杨家坝油田等获得推广应用。总体优化压裂设计技术是将整个油气藏作为研究对象,以其获得最佳开发效果为目标,在此基础上,研究既定条件下,不同裂缝尺寸、裂缝导流能力及压裂参数对开采指标的影响,以优选裂缝尺寸及其他压裂参数,进而优化压裂方案。目前,总体优化压裂设计技术已经在国内外各大油田得以应用。

1.2 基础理论以及单项技术研究进展

油气藏压裂改造技术的发展,得益于基础理论研究的深化和单项技术的进展。主要有以下几项技术:

1)裂缝高控制技术。在优化设计的基础上,需要对裂缝高度进行有效的控制。目前较为成熟的技术有:人工隔层控制缝高技术、非支撑剂液体段塞控制缝高技术、变排量压裂技术、上浮剂及下沉剂技术、低稠化剂浓度压裂技术、清水压裂技术、高砂比压裂技术等。

2)裂缝检测技术。目前对压裂裂缝高度的检测方法主要有油井温度测量法和放射性同位素示踪法。对裂缝方位和几何尺寸的检测,则主要通过在裸眼井中通过井下电视、微地震、无线电脉冲等方法,在地面成像,进而观察和分析裂缝的方位和几何形态。

3)裂缝模拟技术。裂缝物理模拟技术是用多相流模拟伤害机理,建立起来的基质和裂缝的伤害模拟技术;美国UT大学正在进行理论研究的松软地层和弱胶结地层的裂缝扩展模型技术,以及应力敏感试验及相应的油藏数值模拟技术,对油气藏压裂改造技术的发展,优化设计都起到了很重要的作用。

4)设计软件。国内推出的很多裂缝模拟软件,如FracproPT 10.0、Terra Frac、Stimplan(F3D与P3D裂缝模拟)都达到国际先进水平;国际通用的常规油藏模拟软件有VIP、Work Bench(3D3P油藏模拟)等都可以较好的对压裂工艺进行模拟。

2、压裂改造技术应用现状

结合生产实际压裂技术在现场被广泛的应用,主要介绍以下几种:

2.1 重复压裂技术

在生产过程中,由于遇种种原因,会导致压裂裂缝失效,从上世纪60年代开始,国外便开始进行重复压裂的实践。根据国内外的重复压裂实践,重复压裂有三种方式:层内压出新裂缝、继续延伸裂缝、改向重复压裂。

2.2 端部脱砂压裂技术

该技术优点是:(1)导流能力高;(2)有效期长;(3)滤失伤害小;(4)克服非达西流影响;(5)有效控制缝高等。

2.3 选择性压裂技术

压裂层厚度大,层内水淹不均匀或多层合压高含水层的井可采用选择性压裂技术。选择性压裂就是利用油层非均质性特点造成的不同油层或不同部位吸液能力的差异,把一种可溶剂暂堵剂随携带液挤入井内,将不需要压裂的主产产液层或部位的炮眼暂时封堵,迫使高压压裂液进入低产层或部位,形成裂缝,达到改造油层的目的。

2.4 多裂缝压裂技术

压裂层多,隔层薄,不能单卡的层段可采用多裂缝压裂技术。多裂缝压裂是在普通压裂技术上发展起来的一种油层改造技术,它不受射孔孔密的限制,适应性强。其原理是在一个压裂层段内,利用先压开的油层吸液能力大的特点,压完一层后,在较低的压力下挤入一定数量的高强度暂堵剂(该暂堵剂在开发生产时可自行解堵),封堵已压开层位的炮眼,迫使高压压裂液转向,进入其它油层,压开第二层,然后再封堵、再压裂,达到在一个压裂层段内压裂多层、形成多条裂缝的目的。

适用条件:一个压裂层段内有2个以上要改造的目的层。

2.5 小井眼压裂技术

为降低低渗、低产油田的开采成本,探索高效开发低产油田的有效途径,1994年以来,在大庆油田的宋芳屯油田、永乐油田、朝阳沟油田、采油四厂的部分区块逐步开辟了小井眼开发试验区。为适应小井眼井对压裂工艺的需要,研究了适合小井眼井压裂改造的技术。

3、现场应用压裂效果分析

2013年我队共实施压裂井5口,见表1,截至目前压裂井已累计油680吨,

压裂效果较好的以北3-5-34为例:

在认真分析剩余油的基础上,结合小层的压裂潜力及目前压裂工艺水平,确定本次压裂可选层段(表2):

确定压裂层位后,北3-5-34于2013.6.19-23日压裂,6.30日压裂后换泵,前后对比产量见表3:

压裂后日产液,日产油保持稳定,截至2013年7月底累计增油336t,开发形势良好。

4、压裂施工中常见问题

4.1 目的层压不开

产生压不开的现象,有如下几种原因:

①管柱下入位置有错误,封隔器卡在未射孔井段上;

②射孔质量差,油井不完善,地层吸液阻力大;

③油管或是地面管线有堵塞物,造成卡阻;

④地层渗透性差,吸液能力太低;

⑤钻井过程中造成泥浆污染油层,泥饼堵死了地层孔道

4.2 压裂中途有时压力会突然上升

压裂开始时压力正常,但是加砂后出现了压力猛升的现象,其主要原因是加砂不均匀,在管柱中造成了砂堵。或因混砂比过高形成的堵塞所致。也有因杂质堆积在炮眼附近或压裂液中的纤维质物品堵塞了油层孔隙而造成的。

发生这种情况后应立即停止加砂,降低排量,使泵压先降到安全负荷以内,但不要全部停车,以免造成更严重的砂堵事故。这时还要进一步观察泵压与排量的变化,如果砂堵有所解除还可考虑继续加砂。

5、几点认识

(1)对于特高含水期的油措施压裂在增产增效中发挥着越来越重要的作用。

(2)选井、选层的正确性决定压裂效果

(3)在压裂方式上采取多样性、综合措施效果要好于单一性的压裂方式。

(4)确定压裂井后,压前压后应测产液剖面,以便于更准确对比前后效果,为今后提供可借鉴经验。

参考文献

[1] 赵世远,巢华庆.采油地质工程[M].北京:石油工业出版社,2003.

裂缝控制技术论文范文第3篇

关键词:大体积混凝土;无缝施工技术;建筑工程

1大体积混凝土裂缝概述

在目前的建筑工程项目中,混凝土应用尤为广泛,其已成为各种建筑结构都不容忽视的一部分,也是现代化建筑工程项目中最为常见的施工环节和施工技术。其主要被应在各种建筑墙体结构以及地面处理工程中。但是由于在施工中受到施工管理制度和施工技术的限制,使得其中裂缝现象较为普遍和常见。根据全国统计调查得出,在目前的建筑工程项目中,由于大体积混凝土裂缝引起的建筑质量隐患占据总数的五分之一左右。因此在目前工程施工中,做好大体积混凝土裂缝控制就显得十分重要。但是由于大体积混凝土在施工的过程中水泥含量多,浇筑量大,因此在施工的过程中极容易受到内部温度应力的变化而产生裂缝现象。因此一般在工程项目中,最为常见的混凝土裂缝预防措施在于防止内部温度造成的混凝土裂缝现象,同时针对其中存在的种种质量缺陷进行控制与完善,使得其在施工中各方面缺陷都能够得到预防和保障。

一般情况下,在混凝土施工中,引起裂缝的原因是多种多样的,但是究其主要原因分析,主要是有结构性裂缝、材料裂缝两种因素构成的。其中结构裂缝主要是由于混凝土在施工的过程中受到外界因素的影响而出现的一种裂缝形式。而材料裂缝主要是混凝土在浇筑的过程中受到内部温度和水分蒸发的影响而出现内部约束激励受到限制,从而出现了一定的裂缝现象,这类裂缝现象的出现使得混凝土结构中各种问题广泛的出现,成为影响混凝土整体性的一种主要环节和方法。

2 无缝施工方案设计

2.1设计思路

在大面积混凝土无缝施工技术中,我们首先在工程项目中要按照国家相关规定对裂缝产生原因和产生的种类进行分析和控制 ,使得这些裂缝在混凝土施工中都得到一定 的处理和预防,进而对于混凝土施工质量有着良好的提高作用。以掺加ZY膨胀剂的补偿收缩混凝土为基本材料,以加强带取代后浇带连续浇筑超长混凝土结构。根据混凝土结构无缝设计的要求,将广场的底板进行了分块:后浇带将整个底板分成4块,形成4个浇筑单元,块中又设有膨胀加强带,将其再分成4块,整个底板分成了16块。底板的分块确定后,墙板与顶板与底板相同的部位留设后浇带及加强带,其留设的方法与底板相同。

2.2 施工技术措施

建筑施工过程中,在墙板混凝土配合比设计试配,确定设计配合比阶段,采取了降低水灰比的措施。底板与墙板同为C30P12,而底板的水灰比为 0.47,而墙板的水灰比为 0.41,混凝土的坍落度指标底板为 18~20cm,墙板坍落度指标控制在14~16cm。采取该措施的目的在于减少用水量、降低混凝土的收缩。在混凝土浇筑阶段,

采用二次振捣的工艺 ,即在混凝土初凝前进行二次振捣。避免混凝土因沉降收缩而引起的裂缝。这些措施的实施对控制墙体裂缝的出现是非常有必要的。在浇筑过程中其他方面的控制均与底板的控制措施方法相同。按照房屋无缝混凝土的施工方案,房屋顶板的浇筑顺序是浇筑完地下一层墙板至房屋顶板梁下1:3后进行房屋顶 板的混凝土浇筑。在顶板的浇筑过程中主要是要控制好早期裂缝的产生,从混凝土收缩裂缝的形成时间看,裂缝往往发生在混凝土初凝到终凝这段时间内,在施工方案讨论过程中,将顶板二次或三次搓平、抹压,特别是初凝抹压作为控制早期收缩裂缝的一项重要控制措施 。这对于弥合部分早期裂缝是不可缺少的工艺。

3裂缝的防治措施

3.1严格控制骨料级配和合泥量

选用10.40mm连续级配碎石(其中10.30mm级配含量65%左右),细度模数2.80~3.00的中砂(通过0.315n凹筛孔的砂不少于15%,砂率控制在40%~45%)。砂、石含泥量控制在1%以内,并不得混有有机质等杂物,杜绝使用海砂。

3.2选择优化配合

比选用良好级配的骨料,严格控制砂石质量 ,降低水灰比,并在混凝土中掺加粉煤灰和外加剂等,以降低水泥用量,减少水化热,以降低混凝土温升,从而可以降低混凝土所受的拉应力。

3.3采用切实可行的施工工艺

根据泵送大体积混凝土的特点,采用“分段定点,一个坡度,薄层浇筑,循序推进 ,一次到顶”的方法。这种自然流淌形成斜坡混凝土的方法,能较好地适应泵送工艺,避免混凝土输送管道经常拆除、冲洗和接长,从而提高泵送效率,简化混凝土的泌水处理,保证上下层混凝土浇筑间隔不超过初凝时间。根据混凝土泵送时自然形成一个坡度的实际情况,在每个浇筑带的前后布置两道振动器,第一道布置在混凝土出料口,主要解决上部混凝土的振实;由于底层钢筋间距较密,第二道布置在混凝 土坡脚处 ,以确保下部混凝土密实。随着浇筑的推进,振动器也相应跟上,以确保整个高度上混凝土的质量。由于大体积泵送混凝土表面水泥浆较厚,故浇筑结束后须在初凝前用铁滚筒碾压数遍,打磨压实,以闭合混凝土的收水裂缝。

3.4严格控制混凝土人模温度

大体积混凝土最好选在春秋季施工,以降低人模温度,既是在夏季施工最好采取有效措施降低入模温度,再者浇筑混凝土时最好不要让混凝土在太阳下直接爆晒。施工过程 中应对碎石洒水降温,保证水泥库通风良好,自来水预可先放入地下蓄水池中降温。

4 结论

大面积混凝土地面施工是建筑工程地面处理的主要工艺,是当前建筑工程项 目中的较为热门话题。大体积混凝土裂缝的产生会影响到整个工程建筑的质量和安全。因此,建筑施工前要采取相应的措施调整内外温差和湿度,施工之时也要有专人检测温度和湿度的变化,避免泌水现象和裂缝现象的产生。总之在施工中结合先进科学技术和管理理论,不断的完善施工工艺和措施,为提高大面积混凝土楼板施工质量奠定了基础 。

参考文献

[1] 于晓磊.浅析大体积混凝土施工工艺[J].科技与生活.2009(24)

裂缝控制技术论文范文第4篇

关键词:混凝土裂缝,原因,措施

 

0.引 言

混凝土是目前用量最大的一种建筑材料,广泛应用于工业与民用建筑、农林与城市建设、水利与海港工程。然而,许多混凝土结构在建设与使用过程中出现了不同程度、不同形式的裂缝。然而,大量工程实践以及近代科学关于混凝土强度的细观研究都表明结构物的裂缝是不可避免的,它是材料的一种特性。因此,科学地对待裂缝问题是在对裂缝进行分类、研究的基础上,采取有效的措施,将裂缝的有害程度控制在允许的范围内。

1.混凝土裂缝的分类

1.1  按裂缝的成因划分

根据混凝土裂缝产生的原因,可分为结构性裂缝与非结构性裂缝两大类。免费论文参考网。

(1) 结构性裂缝是由各种外荷载引起的裂缝,也称荷载裂缝[1][2]。

(2) 非结构性裂缝是由各种变形变化引起的裂缝[1][2],干缩湿胀和不均匀沉降等因素引起的裂缝。从国内外的研究资料以及大量的工程实践看,非结构性裂缝在工程中占了绝大多数,约为80 % ,其中以收缩裂缝为主导[1~5 ] 。

2.混凝土常见裂缝的成因与控制措施

2.1  收缩裂缝

收缩裂缝是由湿度变化引起的,它占混凝土非结构性裂缝中的主要部分。根据有关试验测定,混凝土最终收缩量约为0104 %~0106 %。收缩是混凝土固有的物理特性,一般来说,水灰比越大、水泥强度越高、骨料越少、环境温度越高、表面失水越大,则其收缩值越大,也越易产生收缩裂缝。

对收缩裂缝的防治可采取以下措施 :

(1) 掺加高效减水剂、泵送剂以尽量降低用水量;施工时,下料不宜过快,并振捣密实。

(2) 对于早期收缩裂缝的防治,除加强早期养护外,宜在混凝土终凝前进行二次抹压,在材料上可掺加促凝剂,且宜采用早期强度高、保水性好的普通硅酸盐水泥;对于干缩裂缝的防治,可以适当延长养护时间,材料上宜选用粉煤灰水泥或中低热水泥等干缩率小的品种。

(3) 尽可能降低水泥用量,增大粗骨料的含量,且宜选用石灰岩作为粗骨料,

(4) 防止碳化收缩裂缝关键是降低生成物的碱度,对新浇混凝土做好湿水养护,而对使用当中的混凝土结构要尽量保持干燥,在CO2 等腐蚀性气体含量高的环境下要做好防腐措施。

(5) 混凝土浇筑抹光后要及时用潮湿的草垫或塑料薄膜覆盖,风季施工时应设挡风设施。

2.2 温度裂缝

温度裂缝是由于混凝土内外温差或季节气温变化过大而形成的。

在混凝土浇筑过程中,水泥水化反应将放出大量的热(一般每克水泥可放出502J 热量) ,使混凝土内部温度升高并在一定龄期出现温峰,之后下降。由于混凝土内部散热慢而表面散热快,必将在内外形成温差,为协调温度变形,混凝土表面将产生拉应力(即温度应力) ,当超过混凝土抗拉强度后将使之开裂。免费论文参考网。这种裂缝多为贯穿性的,且较深,严重降低结构的整体刚度;一般在施工结束几个月后出现。控制温度裂缝的产生主要是从降低温差入手,可采取以下的防治措施:

(1) 在材料方面,宜采用粉煤灰水泥,尽量减少水泥用量,可掺加缓凝高效减水剂;对大体积混凝土,可适当掺入块石。

(2) 在施工方面,应合理安排施工工序,改进施工工艺,改善结构约束条件,如较长结构要设温度缝或后浇带,在基岩上浇筑时,要铺50~100 mm 砂层以消除其嵌固作用。免费论文参考网。

(3) 在设计方面,主要是做好温度应力计算,根据可能产生的温度应力采取相应的构造措施,如适当地配置温度钢筋,分担混凝土温度应力。

(4) 此外,尚需加强混凝土养护,做好表面保温措施(如蓄水养护或覆盖潮湿的草垫等) ,适当延长拆模时间,以使混凝土表面缓慢散热;控制混凝土内外温度差在25 ℃以内。

2.3 沉陷裂缝

沉陷裂缝是建筑物建成后各部分发生不均匀沉降而引起的,多为贯穿性的,其位置与沉陷方向一致。

建筑物墙体的八字形或倒八字形的裂缝便是一种典型的沉陷裂缝。回填土未经夯实处理,地层中含有软弱下卧层,建筑物在使用过程中地基被水(雨水、生活用水等) 长期浸泡等原因都将引起建筑物的不均匀沉降,从而开裂。另外在新建工程的地基施工中,若不做好必要的措施防止土坡失稳或地下水倒灌,会削弱相邻老建筑物的地基承载力,从而导致建筑物沉陷开裂。沉陷裂缝往往严重影响建筑物的外观,并危及结构的耐久性,防止其产生的控制措施有:

(1) 在基础设计时确保持力层的承载力与地基的均匀受力,在层高不同的部位以及新老建筑物连接处设置沉降缝。

(2) 在施工中,模板要有足够的强度和刚度,并支撑可靠;另外,注意施工顺序,如先高层后低层,先主体后裙房。

(3) 施工前要做好地质勘测工作,尽量选择好的持力层,竣工后要避免地基受到雨水等浸泡。

3.裂缝的处理

混凝土结构一旦开裂应立即在鉴定的基础上采取相应的措施。目前,常用的修补方法有表面封闭法、压力灌浆法及填堵法。[2-4]

3.1 面封闭法

针对宽度小于12mm 的微裂缝,可将聚合物水泥膏、弹性密封胶或渗透性防水剂涂刷于裂缝表面,以恢复其防水性和耐久性。该法施工简单,但仅适用于浅裂缝。

3.2 压力灌浆法

针对宽度大于13mm且深度较大的裂缝,可将化学灌浆材料(如聚氨酯、环氧树脂或水泥浆液) 通过压力灌浆设备注入到裂缝深处,以恢复结构整体性、防水性及耐久性。[2][4][8

3.3 填堵法

针对宽度大于15mm的宽大裂缝或钢筋锈蚀裂缝,可沿裂缝将混凝土凿成“U”型或“V”型槽,然后嵌填修补材料,以恢复防水性、耐久性或部分恢复结构整体性。

4.小 结

混凝土裂缝问题是项技术难题,长期困扰工程界。近年来,随着高早强型水泥的大量使用、商品混凝土泵送施工的大力推广、混凝土强度等级的提高、大体积混凝土的涌现,在取得成效的同时也使裂缝问题更为突出,甚至成为混凝土质量问题的焦点。而目前混凝土裂缝主要是收缩变形和温度变形所致,控制这些裂缝除了广大工程建设人员在设计与施工方面采取相应措施外,也需要科研人员尽快地研制出能减少水泥收缩和水化热的高效材料,从而将裂缝问题降低到最小限度。

参考文献

[1]王黔贵,何林.商品混凝土现浇板的混凝土早期裂缝问题分析及防治对策探讨[J].四川建筑科学研究,2005,(03).

[2]张凤莲,赵书远. 钢筋混凝土现浇板裂缝的成因分析及处理[J].安徽电子信息职业技术学院学报,2006,(06).

[3]周岳年,刘屠梅,钟宏方,傅敏红.实体混凝土强度合格性评定标准探讨 [A].第二届浙江省建设工程质量检测技术研讨会论文集[C],2005.

[4]冯海华,肖昌飞.钢筋混凝土现浇楼板裂缝的成因及预防措施[A].建设工程混凝土应用新技术[C],2009.

[5]中国桂.施工阶段大体积混凝土裂缝控制技术 [A].建设工程混凝土应用新技术[C],2009.

裂缝控制技术论文范文第5篇

【关键词】气田;变排量施工

文章编号:ISSN1006―656X(2013)09 -0225-01

一、前言

压裂是低渗透油气田提高采收率和日产水平的有效方法,是挖掘油气井产能的重要手段。苏里格气田在压裂过程中经常出现异常现象,虽然压裂设计人员优化设计,但由于经验不足或工艺参数不当,时常出现砂堵、加砂困难、施工失败或压裂后无效等问题。针对这一问题,本文对此进行了探讨,提出了一种变排量压裂技术,在控制裂缝向下延伸的同时,可增长支撑缝长,增加裂缝内支撑剂铺置浓度,从而有效地提高增产效果,以求减少或避免砂堵,保证压裂成功和压后有效。

二、压裂过程中变排量压裂技术施工工艺对压裂改造的影响

在气层中,当上下隔层地应力差值小的薄气层压裂时,裂缝容易使上下层沟通,加入支撑剂会沉在下部隔层中,造成气层无支撑剂支撑而闭合。为控制以上气藏的裂缝高度过度延伸,目前的通行方法是控制排量,采用低粘度的压裂液施工,但会造成支撑缝长有限,且支撑剂铺置浓度低,裂缝导流能力差,增产幅度小。

(一)理论依据

巴布库克方法和正交试验设计的方法

(二)变排量压裂技术施工工艺

低排量泵注前置液及一部分低粘混砂液,然后瞬间提高泵注排量(根据油层情况,可一次或多次地进行排量跃变),同时在保证不发生砂堵的前提下,尽可能快的逐次提高砂比,直至施工结束。

(1)低排量泵注前置液

低排量泵注时,在近井裂缝内形成砂堤。Ⅰ区域的砂堤沉降,在裂缝的底界面桥架成一个低渗透或不渗透的人工隔层,可控制裂缝向下延伸。人工隔层有两种作用:第一,在之后的携砂液进入裂缝时,它将限制或阻止高压流体的高压向下部传递,从而改变缝内垂直方向上流压的分布,降低了缝内流压与地应力之间的差值,其作用相当于增加了下部隔层与生产层与生产层之间的地应力差,第二,它还起转向剂的作用,使后来注入的携砂液转为水平方向上流动,将支撑剂尽可能地带入地层深处,增加有效支撑缝长。

(2)瞬间提高排量

瞬间提高排量后,高浓度的Ⅰ、Ⅱ区将变薄,悬浮区Ⅲ变厚,可将更多的支撑剂带入裂缝深处。由于滤失、摩阻损失等原因,砂堤在较远处又会形成如图所示的动平衡,将支撑剂推向更远处。

(3)提高砂液比砂比

后期快速提高携砂液砂比,既可提高裂缝内的铺置浓度,又可在缝口形成楔形砂堤。实现缝口的有效支撑。

以上几方面联合作用,可在控制裂缝向下延伸的同时将支撑剂尽可能地输送到裂缝深处,增大支撑缝长,并可在缝口形成楔形砂堤,降低气体流量的压降损失,从而提高整个裂缝的导流能力。

排量的跃变幅度可根据目的层的情况分别对待。若目的层薄或底水靠近,可进行小幅度排量跃变。

(三)大排量施工

提高卡段内炮眼摩阻,是处理压裂层段内更多炮眼的必要条件。炮眼摩阻的大小,主要取决于施工排量和卡段内的炮眼数量及炮眼直径。通过计算,在同一卡段内,提供5~6 MPa的炮眼摩阻,就可使该卡段内的每个射孔炮眼都得到处理。在压裂液性能一定,且隔层厚度和设备能力满足的条件下,依据炮眼数量计算出合理的施工排量,是实施大排量施工的技术关键。根据具体射孔枪型、孔径,通过实验可测得单孔炮眼摩阻与单孔施工排量的关系,按炮眼数量进行单孔排量迭加,得到所需施工排量。

为使预压裂层段达到细分改造的目的,确定的技术思路:① 在不改变压裂目的层前提下,细分原压裂层段;② 应用精细地质研究成果,明确预压裂目的层纵向沉积情况及射孔炮眼数量;③在设备能力允许条件下,采用大排量施工,实现一次加砂处理多个目的层。可以使施工排量略大于通过压裂施工设计计算得出的设计排量进行施工压裂。

三、梯度变排量施工的优点

在施工过程中,压裂曲线是的形式的多种多样的。但是,在众多的施工压力曲线中,尽管形式有所差异,但一般可以归纳为四种典型情况是正斜率很小的线段,与PKN模型一致,表示裂缝在高度方向延伸受阻,这是正常的施工曲线;斜率为0的线段,对应的压力为地层压力容量,表示缝高稳定增长到应力遮挡层内,还可能是地层内天然微裂缝的张开,使得滤失量和注入量持平;失斜率成30°角的曲线,表示裂缝端部受到阻力,缝内压力急剧上升,如果斜率大于30°角,则表示裂缝内发生堵塞,在这种情况下,必须采取合理的措施控制施工砂比和排量,以保证施工的顺利进行。而对于缝端脱砂压裂施工,则希望支撑剂在一定缝长时形成砂堵,然后通过控制排量和砂比,使裂缝完全填满。对于常规压裂,出现斜率成30°时,应立即采取措施,以免井筒内发生砂卡。为负斜率30°,表示裂缝穿过低应力层,缝高发展部稳定增长,直到遇到高应力或加入支撑剂之后压力曲线才变缓,另外一种可能是沟通了天然裂缝,失滤失量大大增加,此时结果会导致裂缝内砂堵,压力又将很宽上升,即出现。

在以上施工工程,在打携砂液时,采用设计排量固定施工,产生砂堵。在前置液阶段,施工排量满足条件时,压力曲线呈现0斜率状态,在压裂过程中,如果压力出现小斜率上升,这是正常的情况,如果形成大于30°这时发生缝内砂堵,这时可以采用降砂比来缓解砂堵。这时如果采用提排量的办法,可以使缝高增大,从而缓解砂堵矛盾。如果形成了负斜率大于30°,这时,可能出现两种情况:第一,压裂液穿过低应力地层;第二,沟通了天然裂缝。这两种情况都可以通过梯度提排量解决。

对于压裂施工压力的分析,需要了解压裂层段于相邻层的底应力大小分布,以及改造层的物性参数等,在压力曲线分析时,一般对0斜率的出现比较关注,因为它说明裂缝的延伸速度将下降,随后有可能出现砂堵,在出现下降时,通过梯度提排量缓解矛盾。

四、现场应用效果分析

变排量技术在长庆油田苏10区块、苏14区块、区块的不同层位应用4井次,施工成功率100%,有效4井次,有效率100%。分别在变排量压裂井旁取1口最近的物性相同的常规压裂井进行统计比较:4口变排量压裂井累计增加无阻流量18.34×104m3/d,平均单井增加无阻流量4.59×104m3/d.可见变排量压裂技术实现了大幅度增气。

五、结论

(1)通过排量的瞬间跃变,可在控制压裂裂缝缝口高度向下延伸的同时将支撑剂输送至裂缝更深处,增大支撑缝长,从而提高裂缝的导流能力。

(2)施工后期快速提高的砂比会在缝口形成楔形砂堤,增大近井裂缝支撑宽度,可以降低近井压降损失。

(3)对变排量压裂技术的应用条件进行了探讨,可以初步指导现场施工。

(4)长庆油田不同气藏、不同地层的4口井的变排量压裂实践证明:变排量压裂技术可以大幅度地提高产气量,也可有效地控制底水上窜,是生产层与上下隔层间地应力差值小的薄气层的有效增产措施。

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