复合纤维增强高温油井水泥石的力学性能研究

摘要

针对油井水泥石在高温下强度降低的问题,研究可耐高温的复合硅灰石纤维对其高温力学性能的增强效果。结果表明,不同长径比的硅灰石纤维对水泥石力学性能的影响不同,超长硅灰石纤维与超细硅灰石纤维按2:1比例复配而成的DRZ-1S效果较好,能够显著提高水泥石的抗压强度、抗拉强度和单轴应力—应变。加入质量分数为5%的DRZ-1S后,水泥石的力学性能得到明显提升;DRZ-1S加量5%时,水泥石在200℃下的3 d抗压强度、抗拉强度较空白水泥石分别提高52.9%和51.5%。通过X射线衍射仪和扫描电子显微镜对加入DRZ-1S前后的水泥石微观形貌进行对比分析后,得出结论,复合纤维DRZ-1S的加入改善了水泥石的孔隙分布,阻挡了裂纹发育,在受到外力荷载时,能有效使水泥石增强增韧。