SiO2晶态物性对高温水泥石力学性能的影响

摘要

油井水泥石高温力学性能衰退会对深层油气井安全性及服役寿命造成很大影响.研究水泥石高温强度衰退规律将有助于改善水泥石的长期高温力学性能.硅溶出是造成水泥石高温力学性能衰退的主要原因之一,但未引起重视.重点研究了温度对不同晶态硅溶解度的影响,并结合高温加砂水泥石抗压强度进行分析.结果表明,硅溶解度随温度上升而增加,相同温度下非晶硅的溶解度远大于晶体硅;随硅溶解度的增大,水化前期的硅溶解促进水泥石早期高温抗压强度发展,高温反应后期水化产物会发生硅溶出,造成水泥石高温强度衰退;静态水中水泥石高温抗压强度比动态水中更高且更加稳定;养护环境中硅饱和程度高,水泥石的高温力学性能更稳定.从高温硅溶出角度分析,以晶体硅为主,少量非晶硅为辅的不同晶态硅将有助于保持水泥石高温力学性能稳定.