CO2盐水层埋存条件下油井水泥石中矿物的耐碳化腐蚀性能
油井水泥石中矿物的耐碳化腐蚀性能是决定水泥石耐碳化腐蚀性能和CO2盐水层埋存成败的关键因素之一.本文利用化学热力学理论建立了含CO2地层盐水-油井水泥石体系的热力学模型,计算了碳化腐蚀化学反应的热力学平衡关系,研究了水泥石中矿物的耐碳化腐蚀性能.结果表明,油井水泥的水化产物主要有羟钙石”Ca(OH)2,CH”、钙矾石”(CaO)3(Al2O3)(CaSO4)3(H2O)32,C3A(S)3H32或AFt”、单硫型硫铝酸钙”(CaO)3(Al2O3)(CaSO4)(H2O)12,C3A(S)H12或AFm”、Jennite型水化硅酸钙”(CaO)1.67(SiO2)(H2O)2.1,C1.67SH2.1”和Tobermorite型水化硅酸钙”(CaO)0.83(SiO2)(H2O)1.3,C0.83SH1.3”等;水化产物的耐腐蚀性能强弱顺序依次为C0.83SH1.3、AFm、C1.67SH2.1、AFt和CH,其中CH的耐腐蚀性能要远劣于其他水化产物;腐蚀中间产物方解石(CaCO3)的耐腐蚀性能要优于水化产物的耐腐蚀性能,建议在油井水泥中添加火山灰、微硅和粉煤灰等外掺料来提高水泥石的耐碳化腐蚀性能.研究结果可为油井水泥水化产物组成优化和耐腐蚀水泥体系研究提供参考.
油井水泥石 矿物质 二氧化碳 盐水层埋存 耐腐蚀性能
郭辛阳 步玉环 魏万奇 刘非凡
中国石油大学石油工程学院
国内会议
无锡
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69-77
2014-11-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）