摘要

固井作业中,“水泥-岩石”界面胶结能力是影响水泥环长效密封能力的重要因素。针对复杂地质工况条件,在研究第二界面宏观密封能力的基础上,针对界面水化产物,迫切需要进一步开展固井第二界面微观演化机理研究。研制一套“水泥-岩石”界面密封能力测试装置,分析界面微观产物结构演化规律,得到以下认识:二界面胶结失效的主要原因是氢氧化钙与钙矾石晶体发育;随着水化反应的深入,界面过渡区晶体不断增大,抑制C-S-H凝胶生成,造成界面胶结强度不足;可采用纳米液硅水泥浆体系,引入硅氧键Si-O,抑制晶体形成,增强C-S-H凝胶与界面的结合键,提高界面密封能力。研究成果可望为提高固井第二界面长效密封能力提供指导与参考。

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