地热井固井材料导热性能影响因素

摘要

cqvip:固井材料导热性能是影响地热井取热效果的因素之一。为提升地热井固井材料导热系数,采用正交试验,借助层次分析-指标重复性相关(AHP-CRITIC)混合加权法和极差分析,进行固井材料导热性能研究。结果表明:添加天然鳞片石墨、铁粉和石英砂均可提高固井材料导热系数,其中石墨对导热系数的提升作用最为显著,铁粉次之,石英砂最小;石墨掺量和水固比分别是影响固井材料综合性能的主次要因素;随着石墨掺量递增,其导热系数递增、48h抗压强度和流动度均递减;得出高导热固井材料的优选配合比为:水固比值0.44,石墨、铁粉和石英砂掺量分别占水泥质量的7.5%、3%、2%,其导热系数可达1.87 W/(m-K),较常规固井材料提高约70%。研究成果可为地热能高效开发利用提供参考。