油井水泥浆液-固态演变的结构与性能

摘要：

固井水泥浆“失重”对固井质量具有严重影响,而固井水泥浆在液-固态转变过程中的结构和性能变化与“失重”密切相关.因此,通过XRD测试、TG测试及机械性能分析仪对固井水泥浆的液-固态转变过程中的性能演变进行分析;并结合环境扫描电子显微镜(ESEM)及新的制样方法定点观察水泥浆液-固态过程中的微观形貌.研究发现:固井水泥浆在液-固态转变中,Ca(OH)2的生成速率明显增加,水化反应速率加快;随着水泥浆水化反应的进行,水泥颗粒被无定形的水化产物覆盖,使水泥浆颗粒之间相互支撑,让液-固态转变过程的水泥浆呈“骨架-孔隙结构”,降低水泥颗粒的流动性能;而随着水化反应的进一步进行,孔隙溶液中自由水量的降低,溶液中水化产物则结晶长大,降低了水泥浆中的孔隙率,使水泥浆的孔隙水压力不能有效传递,从而使水泥浆在液-固态转变过程中“失重”;并使水泥颗粒之间由物理键连接转变为化学键连接,增加水泥石抗压强度,降低水泥石的泊松比.

关键词：液-固态转变、微观结构、力学性能、水化产物、失重

所属期刊栏目：37

分类号：TE256(钻井工程)

资助基金：国家重点基础研究发展计划973项目“固井工程用高耐蚀高韧性水泥基材料的研究与应用”2016YFB0303602;国家自然科学基金面上项目“基于多相渗透理论的环空气窜机理及应用基础研究”51574203

在线出版日期：2016-12-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：1287-1292