煅烧菱镁矿对油井水泥石综合性能的影响
刘涛1
张宏波2
白云飞3
梅开元1
张春梅1
程小伟1
1.西南石油大学新能源与材料学院,四川成都 610500;西南石油大学油气藏地质及开发工程全国重点实验室,四川成都 6105002.中国石油集团渤海钻探工程有限公司第一固井分公司,天津 0625523.中国石油天然气股份有限公司华北油田分公司第四采油厂,河北廊坊 065000
摘要：[目的]解决油井水泥在水化过程中因体积收缩而导致水泥环出现微裂缝、进而出现一系列固井作业安全问题.[方法]以菱镁矿为原料,采取不同的煅烧工艺制备具有不同活性的氧化镁膨胀剂(magnesia expansive agent,MEA),探讨煅烧工艺对MEA的微观结构和活性的影响,研究掺加不同活性MEA的油井水泥石的膨胀性能、抗压强度和渗透率性能.[结果]菱镁矿煅烧温度为900 ℃、煅烧时间为30 min时,菱镁矿出现欠烧现象,制得的MEA虽然活性较高,但膨胀性能较弱,水泥石的14 d线性体积膨胀率仅为5.37‱;菱镁矿煅烧温度为1 200 ℃、煅烧时间为90 min时生成的MEA活性较低,MEA水化所需诱导时间较长,水泥石体膨胀量较小,水泥石的14d线性体积膨胀率仅3.26‱.[结论]活性较高且有效成分多的MEA水化产生较大的膨胀力会破环水泥石的内部结构,综合考虑掺MEA水泥石的膨胀性能、力学性能、渗透率性能,菱镁矿最优煅烧方法为煅烧温度1 100 ℃、煅烧时间90 min.
关键词：油井水泥氧化镁煅烧菱镁矿微观结构综合性能
分类号：TB332(工程材料学)TB44(工业通用技术与设备)
资助基金：国家自然科学基金(42207206)
论文发表日期：2024-12-25
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：11( 162-172 )
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