【摘 要】
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纳米材料具有许多优异性能,但由于成本高、与油井水泥基材相容性差以及团聚严重等问题,使其在固井中未得到有效应用,工业化困难.本文针对以上问题,从水泥水化机理出发,通过研究开发出一种具有水化活性的新型纳米粉体材料,并通过化学表面改性克服了团聚难题.实验研究表明,该纳米材料一方面可显著改善水泥浆稳定性,另一方面可通过参与水化改变水泥石晶型结构,从而明显提高水泥石强度、韧性及抗破坏能力.通过对应用特性的探
【机 构】
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中国石油集团海洋工程有限公司钻井工程研究院
【出 处】
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中国石油学会2018年固井技术研讨会
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纳米材料具有许多优异性能,但由于成本高、与油井水泥基材相容性差以及团聚严重等问题,使其在固井中未得到有效应用,工业化困难.本文针对以上问题,从水泥水化机理出发,通过研究开发出一种具有水化活性的新型纳米粉体材料,并通过化学表面改性克服了团聚难题.实验研究表明,该纳米材料一方面可显著改善水泥浆稳定性,另一方面可通过参与水化改变水泥石晶型结构,从而明显提高水泥石强度、韧性及抗破坏能力.通过对应用特性的探索研究,形成了纳米基低密度水泥浆和防水窜水泥浆两套体系.其中纳米基低密度水泥浆可在高水灰比下保持极好的稳定性和高的水泥石强度,解决了低油价下成本和性能之间的矛盾.纳米基防水窜水泥浆可以有效解决水泥浆凝固不同阶段的水窜问题.开发的纳米基水泥浆体系已在多个油田进行了推广应用,取得了良好的应用效果.
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