基于硅酸钠和硅藻土的油井水泥自愈合材料的制备及表征
李锟1
张春梅1
刘成2
梅开元1
胡陈1
程小伟1
1.西南石油大学新能源与材料学院,油气藏地质及开发工程全国重点实验室,四川成都 6105002.中国石油西南油气田公司勘探事业部,四川成都 610000
摘要：[目的]研究硅藻土对硅酸钠的吸附效果,探讨油井水泥环微裂缝的修复问题.[方法]采用硅酸钠作为自愈合剂,硅藻土为载体,利用真空浸渍法制备硅藻土基自愈合材料;借助扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)、红外光谱仪(infrared spectrometer,FTIR)、全自动表面积和孔结构分析仪(automatic surface area and pore structure analyzer,BET)进行分析;通过对比分析掺入硅藻土基自愈合材料前、后水泥石的抗压强度、恢复率和渗透率等,对自愈合效果进行评价;通过对水泥石裂缝表面物质进行X射线衍射分析(X-ray diffraction,XRD)、热重分析(thermal analysis,TG)和SEM分析评价材料的自愈合机制.[结果]利用真空浸渍法能够成功制得硅藻土基自愈合材料;硅藻土基自愈合材料在油井水泥中最佳掺量为9％(质量分数),该试样劈裂造缝后自愈合14 d的抗压强度比纯水泥的提高99.57％,自愈合14 d后渗透率为0.42 mD,渗透率降低率达到75.44％,比纯水泥试样的高40.94％,且自愈合14 d后裂缝表面已经闭合.[结论]硅藻土基自愈合材料制备工艺简单,在油井水泥浆中具有良好的分散性和稳定性,可以促进油井水泥石微裂缝自愈合.
关键词：硅酸钠硅藻土油井水泥微裂缝自愈合
分类号：TE256(钻井工程)TB4(工业通用技术与设备)TQ324.8(合成树脂与塑料工业)
资助基金：国家自然科学基金(42207206)工作液体系研究项目(CCL2022RCPS0702PSN)
论文发表日期：2024-06-25
在线出版日期：2026-05-22（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：12( 64-75 )
英文信息