碳纤维与胶乳液协同作用对固井水泥浆力学性能的影响

碳纤维与胶乳液协同作用对固井水泥浆力学性能的影响

论文摘要

为提高水泥石在井下抵抗外部载荷破坏的能力,需要对油井水泥材料增强增韧,碳纤维和胶乳液是油井水泥常用的改性材料。为研究碳纤维与胶乳液协同作用对水泥浆力学性能的影响,通过在水泥浆中加入不同配比的碳纤维和胶乳液,测试了水泥浆常规性能和力学性能,并使用扫描电镜对水泥石的微观结构进行观察。试验表明,相比较单掺碳纤维和单掺胶乳液的水泥石,两种材料协同作用水泥石力学性能提高。在0. 2%碳纤维和1%胶乳液加量协同作用下的水泥石抗压强度、抗折强度、抗冲击强度分别为35. 44 MPa、11. 15 MPa、2. 08 k J/m2,弹性模量达到5. 8 GPa。通过扫描电镜观察可以发现,胶乳的网状结构和碳纤维的桥接作用综合提高水泥石性能,有效的控制了水泥石微裂隙的发展,从而提高水泥石的力学性能。

论文目录

  • 1 引言
  • 2 实验
  •   2.1 实验材料及仪器
  •   2.2 实验方法
  • 3 结果与讨论
  •   3.1 水泥浆常规性能评价
  •   3.2 协同作用下碳纤维对水泥石力学性能的影响
  •   3.3 协同作用下胶乳液对水泥石力学性能的影响
  •   3.4 协同作用水泥石与单掺水泥石力学性能比较
  •   3.5 水泥石应力-应变行为
  •   3.6 水泥石微观形貌及作用机理
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 吴宇萌,许明标,宋建建,王晓亮,周俊

    关键词: 水泥石,碳纤维,胶乳液,力学性能,固井完井

    来源: 硅酸盐通报 2019年01期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑

    专业: 石油天然气工业

    单位: 长江大学石油工程学院,非常规油气湖北省协同创新中心(长江大学)

    基金: 国家科技重大专项(2016ZX05060-015,2016ZX05025-004-003)

    分类号: TE256.7

    DOI: 10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2019.01.041

    页码: 253-258+264

    总页数: 7

    文件大小: 293K

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