超临界CO_(2)环境下磷酸盐改性铝酸盐水泥性能变化

作者：宋茂林; 张朝阳^*; 张尚枫; 侯晓伟; 石礼岗; 于斌; 罗宇维; 孔祥明

来源：材料导报, 2023, 1-8.

• 磷酸盐改性铝酸盐水泥
• 油井水泥
• 超临界CO_(2)
• 抗压强度
• 渗透率

CO2地质封存是降低CO2排放量关键技术，耐超临界CO2腐蚀的固井材料是保证CO2长期封存的前提。目前使用的油井水泥(OWC)由于碱性较高而无法保证CO2封存的长期有效性。磷酸盐改性铝酸盐水泥(CAPC)具有较强的抗碳化能力，但其在超临界CO2环境下的耐腐蚀性能还未被研究。本工作对比了超临界CO2环境下CAPC和OWC的性能变化。强度、渗透率及碳化深度测试结果表明，CAPC在90天内抗压强度升高、渗透率无显著增加，且碳化深度不足0.05 mm。而OWC在腐蚀7天后开始出现抗压强度降低、渗透率升高的现象，腐蚀90天时OWC碳化深度达到1.10 mm，是CAPC碳化深度的20倍以上。研究表明，CAPC是理想的CO2封存井固井材料。

• 单位
  中海油田服务股份有限公司; 清华大学