微细橡胶粉对油井水泥基复合材料性能的影响

作者：龙丹; 程小伟; 时宇; 黄良; 刘开强; 李早元; 郭小阳

来源：硅酸盐通报, 2015, 34(09): 2629-2638.

DOI：10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2015.09.046

• 微细橡胶粉
• 水泥石
• 固井
• 复合材料
• 力学性能

为降低固井水泥石脆性,保持固井水泥环的完整性,解决油气井开采安全隐患。本文将微细橡胶粉添加到水泥基复合材料中。通过抗压强度和抗折强度变化规律,考察橡胶粉的最优掺量;通过三轴力学测试、渗透性实验,考察橡胶粉对水泥石复合材料变形能力的影响和抗渗性能影响;通过比表面积、粒度分布和微观形貌,表征橡胶粉特性,并对水泥石进行微观形貌分析,探讨其增韧降脆机理。结果发现,最优掺量为0.5%,在此掺量时水泥石弹性模量降低34.3%,孔隙度变小,抗渗性能提高,既能增强水泥石的塑性和弹性变形能力又使水泥石结构更为致密;橡胶粉比表面积0.4187 m2/g,平均粒度64.4865μm,与水泥石基体接触面积大;微细橡胶粉与水泥石基体粘结紧密,能吸收大量能量、填充水泥石孔隙,有效降低水泥石脆性。

• 单位
  油气藏地质及开发工程国家重点实验室; 西南石油大学