矿渣 粉煤灰 混合胶凝体系 水化硬化 水灰比 油气井固井 低成本固井液
节能增效是我国石油工业生产与开发中一直倍受关注的问题，本文即是以实现油气井固井低成本节能材料的研制与开发为主要目标而提出的。以面向利用工业废料矿渣和粉煤灰为基本材料开发无水泥熟料新型胶结材料为中心内容，力求通过对体系开展系统的实验及理论研究，找寻和开发出能够满足常规固井作业要求的胶结封固新材料的可行途径及体系设计方法。论文研究成果的完成，不仅能直接降低固井水泥材料成本、提高油气田开发效益，而且能够进一步扩大我国工业废料在生产中的应用，对节约水泥生产资源和能源，保护环境等方面均具有十分重要的意义。 本文在分析矿渣、粉煤灰的物化性能的基础上，利用X-射线衍射仪和扫描电子显微镜等设备对混合胶凝体系的水化过程、水化产物及显微形态进行了分析和研究，揭示了矿渣－粉煤灰混合胶凝体系水化硬化规律及机理。并通过对矿渣与粉煤灰两种基质材料在不同物质组分配比、不同激活剂及外加剂的成分及加量、不同水灰比条件下所组成的多元组分体系的流动性、流变性、凝结特性、强度等主要工程性能的变化进行了测试和分析，提出了矿渣、粉煤灰、碱激活剂及其它外加剂等的有关颗粒级配、组分加量与水灰比等因素对混合胶凝体系工程性能的影响规律。从而评价出通过优化的该混合胶凝体系对于油气井常规固井工程施工的适用性。进而能够为探索节能、环保、低成本固井液体系提供技术开发的理论及实验基础与可行性途径。