纳米级水化硅酸钙晶种作为油井水泥促凝剂的研究

纳米材料对水泥水化有促凝作用,近几年研究的重点为纳米级二氧化硅,但高的比表面积使其对水泥浆体增稠明显。水化硅酸钙晶种是采用人工合成的纳米级水化硅酸钙,其成核作用可以加速水泥的水化反应,因此,以四水硝酸钙和五水偏硅酸钠为原料,通过沉淀反应制备水化硅酸钙晶种,并开展了晶种作为油井水泥促凝剂的研究。结果表明,在10℃下,采用Tam air微量热仪对水泥水化热和水化速率进行了96 h不间断测试,随着晶种添加量的增加,水泥水化的诱导期呈现明显缩短趋势,放热量呈现增加趋势;用超声波强度分析仪实时跟踪水泥石强度的发展过程表明,加入晶种后起强度的时间明显缩短,水泥石强度发展速率得到了明显提升,且随着晶种添加量的增加,趋势更加明显;而水泥浆黏度并没有随着晶种添加量增加而呈现出明显的增加趋势。因此,水化硅酸钙晶种具有加速水泥水化反应、提高水泥石早期强度以及缩短静胶凝过渡时间的特点,是一种具有应用潜力的低温促凝剂。

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本文档关键词:油井,纳米,水泥,促凝剂,水化