温度对水泥石机械性能非线性影响规律及原因分析

• 作者: 丁辉 张兴国 张峰 李威 艾正青 苏东华
• 来源期刊: 钻井液与完井液
• 关键词: 水泥石 温度 机械性能 非线性变化 长封固段
• 年，卷（期）: 2018,（4）
• 所属期刊栏目: 固井液
• 页码范围: 77-81
• 页数: 5页
• 分类号: TE256.9
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1001-5620.2018.04.014

摘要

为了表征长封固段固井水泥石在温度梯度下的机械性能,研究了不同温度下水泥石机械性能非线性变化规律并分析了原因.通过检测在用水泥石在30~160 ℃温度区间下的机械性能,分别建立了水泥石抗压强度、杨氏模量及泊松比随温度变化的关系曲线,同时拟合了水泥石机械性能随温度变化的函数关系式,并形成了考虑温度对水泥石机械性能影响的非线性物理方程;利用热重和XRD实验,对不同温度养护的水泥石进行了物性分析,通过SEM对水泥石的微观形貌进行了对比分析,初步探索了温度影响水泥石机械性能的内在原因.研究发现:相同养护天数下,水泥石在60 ℃及80 ℃条件下,机械性能存在突变区间,而80 ℃以上养护的水泥石其机械性能没有显著差异,同时发现温度介于突变区间以下,机械性能呈二次函数变化,高于突变区间则呈指数函数变化;结合微观分析结果发现,水泥石水化产物及水化程度的不同,是导致水泥石机械性能存在突变区间的原因.