蒙飞
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袁进平
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丁煜翰
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杨燕
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李明
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郭小阳
硅酸盐通报
针对油井水泥石易脆裂而导致油气井水泥环层间封隔失效这一问题,实验研究了氧化石墨对油井水泥石力学性能的增强效果.利用SEM、EDS和XRD等手段对氧化石墨增强水泥石进行了表征,并探讨了氧化石墨增强机理.实验结果表明:氧化石墨可显著增强水泥石力学性能,氧化石墨掺量为0.05％时,增强水泥石的28 d抗压、抗折和劈裂拉伸强度较纯水泥石分别提高68.63％、17.44％和159.12％;氧化石墨对水泥浆的应用性能无不良影响,反而有助于改善水泥浆的沉降稳定性并降低水泥浆失水量.机理分析结果表明:水泥石在受外力破坏时,氧化石墨层内、层间均出现损伤;一方面氧化石墨层内破坏时其化学键必然断裂而耗能,另一方面氧化石墨层间剥离时需克服层间作用力而耗能,氧化石墨主要通过上述两方面的作用增强水泥石力学性能.研究结果可为解决油井水泥石易脆裂问题提供理论参考.
关键词:
氧化石墨
,
油井水泥石
,
劈裂拉伸强度
,
力学性能
,
增强机理
欧红娟
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李明
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蒙飞
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刘小利
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郭小阳
硅酸盐通报
深井超深井常会遇到长封固段大温差固井水泥浆施工困难，固井质量难以保证等问题。本文在总结国内外研究现状的基础上，分析了长封固段大温差固井水泥浆技术研究不足主要在于：(1)缓凝剂的跨温区使用易造成水泥浆超缓凝，目前研究没有从本质上解决该问题，且缓凝剂加量大抗盐性有待提高；(2)聚合物类外加剂在高温下的粘度急剧降低易造成水泥浆稳定性变差；(3)低密度水泥浆环空封隔性能较差；(4)高密度水泥浆在高温高压条件下稳定性较差等。针对上述难点，提出了长封固段大温差固井水泥浆技术对策，包括：(1)合理设计缓凝剂分子结构，研发加量少、抗盐性强的低温敏感缓凝剂；(2)探索AMPS类共聚物引起“鼓包”现象的本质；(3)选择并修正适用于固井水泥浆的紧密堆积模型，以提高高密度、低密度水泥浆应用性能；(4)积极开展高温悬浮稳定剂的合成与生产。
关键词:
大温差
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固井水泥浆难点
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关键技术
,
技术对策
