等離子體改性巖瀝青增強礦渣固化體力學性能的研究

蒙華軍，劉子帥，張 弛，陳春宇，段志鋒，楊俊龍，楊 晨

(1.長慶油田油氣工藝研究院,西安 710018；2.中國石油集團工程技術研究院有限公司,北京 102206； 3.中國石油集團川慶鉆探工程有限公司長慶固井公司,西安 710000)

0 引 言

礦渣作為一種可激活膠凝材料，因其可固化性質，在固井領域受到廣泛關注，是一種綜合性能相對優異的新材料。礦渣表現為玻璃相，并分為連續相與分散相[1-3]，但其本身可活化。在礦渣水硬活性激發方面，自前蘇聯開展了堿礦渣水泥研究后，歐美各國也相繼開展了堿礦渣水泥的研究，并取得實質進展，針對地聚物合成方面也有相關研究[4-5]。Jiménez等[6]探索了爐渣的比表面積，固化溫度，活化劑濃度和堿性活化劑的性質對堿性活化塊狀水泥的機械強度發展的影響，并建立了描述抗彎強度和抗壓強度的力學行為的模型方程。Rashad[7]探索了不同添加劑對堿活化爐渣性能的影響。Bakharev等[8]對硫酸鹽環境中堿活化礦渣(AAS)混凝土的耐久性進行了研究。

王樾等[9-11]通過實驗確定了堿激活礦渣的可行性及礦渣本身在合適堿源和堿環境下新的物理化學結構的形成。礦渣在油氣井工程中已有廣泛應用，但由于其脆性較水泥石大，限制了其推廣。巖瀝青對無機膠凝材料有較好的增韌效果，但其親水性較差；等離子體改性后的巖瀝青具有良好的親水性，并且可以對無機膠凝材料起到增韌增強效果。王峰等[12]對NaOH堿激發礦渣地質聚合物的早期力學性能、水化程度、活性Al和Si、堿度等進行了研究,結果表明:用NaOH作為堿激發劑激發粒狀高爐礦渣制備的地質聚合物具有水化速度快、早期強度高、強度增加快等優點。……