干热岩工况下水泥高温劣化性能的调控措施

干热岩地热井固井中,井底温度常常高达200℃以上。针对干热岩工况下井底高温导致的水泥石强度衰退的问题,从水泥的化学组分入手,通过调控C_(3)S和C_(2)S的比例,并在硅粉的协同作用下复配具有更低钙硅比的低热硅酸盐水泥来改善这一问题。首先对复相C_(3)S-C_(2)S矿物体系的比例调控可知,当C_(3)S∶C_(2)S=1.0时其力学性能最好,结合XRD、TGA、SEM测试可知,钙硅比的降低对有利相硬硅钙石的生成有积极作用。引入具有更低钙硅比的低热水泥增强G级水泥,结果表明:“30%G级水泥+70%低热水泥”复配水泥体系(C_(3)S与C_(2)S的比例为1.07)在40%硅粉的作用下,其抗压强度达27.34 MPa。在实际生产中适当调整水泥中的矿物组分,使C_(3)S与C_(2)S的比例为1.0左右,可从水泥本身大幅度提高水泥石耐高温性能。

新型耐高温水泥用于热采井固井初探

针对目前稠油热采井层间封隔失效问题 ,探索了高铝水泥替代普通加砂水泥用于热采井固井的可行性。实验表明 :体系中掺入所选外加剂和适量微硅 ,能有效抑制其初期水化过快引起的闪凝 ,有助于提高浆体稳定性、降低渗透率并改善低温下水泥石早期强度 ,但微硅加量对高温下强度稳定性有一定影响。研究表明 :高铝水泥具有良好的耐高温强度衰退及优良的综合工程性能 ,能满足稠油热采井固井的需要 ,具有良好的开发应用前景。