硅粉掺量对水泥石抗压强度的影响实验分析

作者：王中丽; 王胜雷^*; 刘洪涛; 艾正青; 周波; 李鹏晓; 刘忠飞

来源：钻采工艺, 2023, 46(04): 20-25.

• 固井水泥
• 硅粉掺量
• 硅粉细度
• 抗压强度
• X射线衍射
• 扫描电镜

塔里木油田超深井井底温度普遍超过150℃,随之而来的是高温条件下固井水泥石强度衰退严重影响到井筒的完整性及油气开采效率。文章通过开展固井水泥中硅粉掺量和细度的分析实验，系统研究了在150～190℃高温条件下固井水泥石在28 d中的抗压强度发展规律。结果表明，温度在150～190℃时，通过调整硅粉的加量和细度可以使水泥石在28 d中抗压强度保持稳定。其中，温度在150～160℃及160～170℃条件下，300目硅粉就可以满足要求，掺量分别为35%和45%;温度在170～180℃之间，需要采用500目的硅粉，掺量为60%;温度在180～190℃时，需要添加200目和500目的硅粉混合物，以1∶2的比例搭配，总掺量为70%。同时，运用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)技术对水泥石水化产物进行分析，发现水泥中掺入一定比例的细硅粉有利于雪硅钙石的生成，使水泥石基体在高温环境下保持稳定，解决强度衰退问题。

• 单位
  天津中油渤星工程科技有限公司