改性碳纳米管对水泥石力学性能的影响

来源：钻井液与完井液杂志2015年第3期北京时间：

作者：严思明,李省吾,胡儒丽,杨圣月,张红丹,马自伟

单位：1.西南石油大学化学化工学院, 成都；2. 中原油田石油勘探局固井工程处, 河南濮阳；

摘要：为满足储气库和高压油气井对水泥石力学性能的要求, 优选了改性碳纳米管TNIMH4(—OH) 和TNIMC6(—COOH)。考察了他们对水泥浆综合性能及水泥石力学性能的影响。通过抗压强度实验可知,掺入0.01% 的TNIMH4 能使水泥石强度增加4.32%;掺加0.07% 的TNIMC6 能使水泥石强度增加19.18%,当TNIMC6 与TNIMH4加量相同时,添加TNIMC6 的水泥石强度大于添加TNIMH4 的水泥石强度。通过三轴岩石力学实验可知,添加TNIMC6 的水泥石的三轴抗压强度比空白组增加了41.21%,弹性模量由3 692.5 MPa 增加到4 366.5 MPa。通过扫描电镜观察发现,低加量的碳纳米管能在水泥石中较好地分散,随着碳纳米管含量的增加,碳纳米管在水泥石中开始出现团聚现象,增大了水泥石的不均质性,影响水泥石的强度。

关键词：改性碳纳米管, 水泥石力学性能, 水泥石固化结构, 抗压强度

基金资助：国家863计划项目"海上大位移井钻完井关键技术开发与集成"(2012AA091501)