礦渣 粉煤灰 混合膠凝體系 水化硬化 水灰比 油氣井固井 低成本固井液
節(jié)能增效是我國(guó)石油工業(yè)生產(chǎn)與開(kāi)發(fā)中一直倍受關(guān)注的問(wèn)題，本文即是以實(shí)現(xiàn)油氣井固井低成本節(jié)能材料的研制與開(kāi)發(fā)為主要目標(biāo)而提出的。以面向利用工業(yè)廢料礦渣和粉煤灰為基本材料開(kāi)發(fā)無(wú)水泥熟料新型膠結(jié)材料為中心內(nèi)容，力求通過(guò)對(duì)體系開(kāi)展系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)及理論研究，找尋和開(kāi)發(fā)出能夠滿足常規(guī)固井作業(yè)要求的膠結(jié)封固新材料的可行途徑及體系設(shè)計(jì)方法。論文研究成果的完成，不僅能直接降低固井水泥材料成本、提高油氣田開(kāi)發(fā)效益，而且能夠進(jìn)一步擴(kuò)大我國(guó)工業(yè)廢料在生產(chǎn)中的應(yīng)用，對(duì)節(jié)約水泥生產(chǎn)資源和能源，保護(hù)環(huán)境等方面均具有十分重要的意義。 本文在分析礦渣、粉煤灰的物化性能的基礎(chǔ)上，利用X-射線衍射儀和掃描電子顯微鏡等設(shè)備對(duì)混合膠凝體系的水化過(guò)程、水化產(chǎn)物及顯微形態(tài)進(jìn)行了分析和研究，揭示了礦渣－粉煤灰混合膠凝體系水化硬化規(guī)律及機(jī)理。并通過(guò)對(duì)礦渣與粉煤灰兩種基質(zhì)材料在不同物質(zhì)組分配比、不同激活劑及外加劑的成分及加量、不同水灰比條件下所組成的多元組分體系的流動(dòng)性、流變性、凝結(jié)特性、強(qiáng)度等主要工程性能的變化進(jìn)行了測(cè)試和分析，提出了礦渣、粉煤灰、堿激活劑及其它外加劑等的有關(guān)顆粒級(jí)配、組分加量與水灰比等因素對(duì)混合膠凝體系工程性能的影響規(guī)律。從而評(píng)價(jià)出通過(guò)優(yōu)化的該混合膠凝體系對(duì)于油氣井常規(guī)固井工程施工的適用性。進(jìn)而能夠?yàn)樘剿鞴?jié)能、環(huán)保、低成本固井液體系提供技術(shù)開(kāi)發(fā)的理論及實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)與可行性途徑。