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石英砂细度和掺量对G级油井水泥浆体系性能的影响
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作者 李盼盼 李明泽 +3 位作者 徐萍 白永泰 吕宝玉 王璐 《水泥》 CAS 2024年第1期14-17,共4页
通常G级油井水泥石在高温环境下(≥110℃)易出现强度倒缩,可加入SiO2≥95%的石英砂作为高温强度衰退抑制剂。本文通过室内综合试验研究,测试了不同细度、掺量的石英砂对G级油井水泥石强度及浆体综合性能的影响,分析了水泥石的形貌结构... 通常G级油井水泥石在高温环境下(≥110℃)易出现强度倒缩,可加入SiO2≥95%的石英砂作为高温强度衰退抑制剂。本文通过室内综合试验研究,测试了不同细度、掺量的石英砂对G级油井水泥石强度及浆体综合性能的影响,分析了水泥石的形貌结构和水化产物。结果表明:掺入30%~35%的石英砂(粒径80μm筛筛余10%~15%)可使其水泥石中高温水化产物的钙硅比降低至1.0,达到防止油井水泥石在高温下强度衰退的目的,但当温度由160℃升高至180℃时,水化产物雪硅钙石转化成硬硅钙石使其加砂油井水泥石强度降低,故可将160℃作为一个临界衰退点。以粒径80μm筛筛余10%~15%、掺量30%的加砂油井水泥为基准材料,与外加剂配伍设计了一套抗高温油井水泥浆体系配方,其水泥浆各项性能指标均能满足油田技术指标,可为后期抗高温水泥浆体系设计提供依据。 展开更多
关键词 高温 石英砂 G级油井水泥 水泥石 水化产物
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基于数值模拟的CO_(2)对油井水泥石腐蚀规律研究 被引量:1
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作者 冯福平 刘圣源 +3 位作者 王向阳 严茂森 周小金 韩旭 《当代化工》 CAS 2023年第5期1200-1205,共6页
CO_(2)对水泥石的腐蚀是长期以及多因素影响的过程。为研究CO_(2)对水泥石的腐蚀规律,基于溶质运移理论、化学反应动力学定律和物料守恒原理,建立了CO_(2)腐蚀水泥石的溶质运移反应模型,以数值计算的手段再现了CO_(2)腐蚀水泥石的物理... CO_(2)对水泥石的腐蚀是长期以及多因素影响的过程。为研究CO_(2)对水泥石的腐蚀规律,基于溶质运移理论、化学反应动力学定律和物料守恒原理,建立了CO_(2)腐蚀水泥石的溶质运移反应模型,以数值计算的手段再现了CO_(2)腐蚀水泥石的物理化学过程,并得出了适用于数值模拟的腐蚀深度测定方法及腐蚀区域的定量划分方式。研究结果表明:C-H在腐蚀过程中最先耗尽,当C-H大量消耗后C-S-H才开始参与反应。水泥石外侧溶蚀作用使水泥石性能劣化,而内部CaCO_(3)沉积使水泥石孔隙度降低。同时,温度升高加会加剧水泥石腐蚀,碳酸溶液中Ca^(2+)摩尔浓度和p H值提高会抑制腐蚀,但溶液pH值只有在较低范围内(<3)变化才会对腐蚀深度产生明显影响。 展开更多
关键词 水泥石 二氧化碳 腐蚀 数值模拟 溶质运移反应模型
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硅灰石纤维增强页岩气固井水泥力学性能及影响研究
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作者 赵峰 曾雪玲 +4 位作者 龙丹 古安林 张宇航 王佳 魏雪琦 《水泥》 CAS 2024年第3期1-6,共6页
页岩气作为一种清洁、高效的非常规能源,开采过程中需要进行压裂作业,对固井水泥石提出了较高的韧性要求,本文研究了硅灰石纤维增强页岩气固井水泥力学性能和微观结构。试验结果表明:页岩气固井水泥具备更加优异的抗压强度和抗折强度。... 页岩气作为一种清洁、高效的非常规能源,开采过程中需要进行压裂作业,对固井水泥石提出了较高的韧性要求,本文研究了硅灰石纤维增强页岩气固井水泥力学性能和微观结构。试验结果表明:页岩气固井水泥具备更加优异的抗压强度和抗折强度。掺杂一定量的硅灰石纤维有利于水泥石力学性能的提高,使水泥石具备更好的韧性,硅灰石纤维的最佳掺量为5%~10%。通过微观测试分析发现,硅灰石纤维增强水泥石力学性能一方面是因为硅灰石纤维参与水化反应,消耗氢氧化钙形成水化硅酸钙,提高其与水泥基体的粘结力;另一方面是因为当水泥石受到外力而产生裂纹时,硅灰石纤维能够使得裂纹发生偏转阻碍裂纹的拓展,进而起到增韧止裂的作用。 展开更多
关键词 页岩气 固井水泥 硅灰石 力学性能 增韧
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油气井碳纳米管(CNTs)复合固井水泥断裂性能热损伤机制
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作者 陈立超 王生维 +2 位作者 张典坤 张超鹏 王扶静 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期912-918,共7页
利用半圆盘三点弯曲试验研究碳纳米管(CNTs)质量分数分别为0.05%、0.10%和0.30%的复合固井水泥试样在25、50、100和200℃下断裂力学性能损伤规律。研究结果表明:随外部温度增高,CNTs复合固井水泥试样三点弯曲加载下断裂形式由脆断过渡... 利用半圆盘三点弯曲试验研究碳纳米管(CNTs)质量分数分别为0.05%、0.10%和0.30%的复合固井水泥试样在25、50、100和200℃下断裂力学性能损伤规律。研究结果表明:随外部温度增高,CNTs复合固井水泥试样三点弯曲加载下断裂形式由脆断过渡为韧性断裂;CNTs质量分数相同的试样Ⅰ型断裂韧度随外部温度的增高呈对数形式降低;CNTs复合固井水泥试样断裂速率随外部温度升高呈指数下降趋势,与材料在高温下由脆转韧的规律一致;随着外部温度升高试样断裂压缩功降低,温度对CNTs复合固井水泥材料的热损伤效应非常显著。CNTs质量分数为0.10%时,CNTs加入能协调水化矿物间的热膨胀差异,提升CNTs复合固井水泥材料高温下的抗裂性能。 展开更多
关键词 碳纳米管 复合固井水泥 断裂韧度 热损伤 CNTs质量分数 半圆盘三点弯曲加载(SCB)试验 抗高温性能
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页岩油气井水泥性能质量提升研究和实践
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作者 吕宝玉 李明泽 +3 位作者 程小伟 白永泰 李盼盼 张高寅 《中国水泥》 CAS 2023年第1期107-110,共4页
为开拓油井水泥销售市场,该公司对西南油田市场进行调研。该地区固井用油气井水泥年需求量在20万t左右,主要是以页岩气开采工程固井为代表的高温高压深井。在调研中,经对产品性能质量综合评价,该公司生产的油气井水泥只能应用在油气井... 为开拓油井水泥销售市场,该公司对西南油田市场进行调研。该地区固井用油气井水泥年需求量在20万t左右,主要是以页岩气开采工程固井为代表的高温高压深井。在调研中,经对产品性能质量综合评价,该公司生产的油气井水泥只能应用在油气井表层或浅井,在处于高温高压深井固井施工过程中,水泥浆触变性、流变性、外加剂配伍体系水泥浆稠化时间达不到客户的技术需求。为尽快满足于西南油气田页岩油气井工程开采对油气井水泥的技术要求,公司组成技术攻关小组,主要通过对熟料质量、调凝剂、温度对水泥性能质量影响因素进行实验室研究,并根据研究结论对生产工艺优化调整,成功生产出满足市场需求的油气井水泥。 展开更多
关键词 页岩气开采 触变性 稠化时间 熟料质量 调凝剂 水泥温度
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固体氧化物燃料电池阴极的等离子喷涂制备及结构调控
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作者 陈江 杜柯 +6 位作者 朱志刚 宋琛 刘太楷 文魁 毛杰 张小锋 刘敏 《材料研究与应用》 CAS 2023年第6期1117-1124,共8页
固体氧化物燃料电池(SOFC)作为一种高效、环保的发电装置备受关注,金属支撑型SOFC因高鲁棒性和优异性价比而极具发展潜力。目前金属支撑型SOFC的制备方法(如湿化学法和镀膜技术),仍存在需高温烧结、效率低和工艺复杂等问题。大气等离子... 固体氧化物燃料电池(SOFC)作为一种高效、环保的发电装置备受关注,金属支撑型SOFC因高鲁棒性和优异性价比而极具发展潜力。目前金属支撑型SOFC的制备方法(如湿化学法和镀膜技术),仍存在需高温烧结、效率低和工艺复杂等问题。大气等离子喷涂(APS)技术因具备成本低、效率高、对基体热输入少等特点,适合高效制备金属支撑型SOFC。本文采用APS技术制备金属支撑型SOFC,重点探究了不同喷涂参数在立方钙钛矿锶钴铁氧体(LSCF)阴极结构的调控作用。通过对APS制备的单粒子形貌进行表征,阐明了阴极沉积的机理,同时揭示了微观结构对电池性能的影响。研究结果表明:在14 kW条件下,采用APS制备的多孔阴极涂层,由熔融粒子和部分半熔化粒子构成,具有最佳电催化性能;在800℃下,电池整体的极化电阻仅为0.12Ω·cm^(2)、输出峰功率达到1074 mW·cm^(−2),表现出良好的输出能力。 展开更多
关键词 固体氧化物燃料电池 金属支撑型 等离子喷涂 阴极结构 电池性能
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球磨与立磨生产油井水泥的性能研究
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作者 苟弘娟 陈志胜 +2 位作者 姬成 李奇 李海彬 《中国水泥》 CAS 2023年第S01期219-223,共5页
当下水泥产能处于过剩的严峻形势,但高等级的水泥始终供不应求。传统生产工艺中采用石灰石作为主要原料,球磨作为生产设备,生产油井水泥的技术已经非常成熟,而采用电石渣作为主要原料,立磨作为生产设备,生产油井水泥较为少见,多受到区... 当下水泥产能处于过剩的严峻形势,但高等级的水泥始终供不应求。传统生产工艺中采用石灰石作为主要原料,球磨作为生产设备,生产油井水泥的技术已经非常成熟,而采用电石渣作为主要原料,立磨作为生产设备,生产油井水泥较为少见,多受到区域和资源限制。本文根据米脂冀东水泥有限公司生产实际情况,主要分析研究球磨与立磨生产的油井水泥(本文所指的油井水泥均指G级高抗硫酸盐型油井水泥,简称G级油井水泥)的性能差异及过程控制技术方法,其他级别油井水泥可作参考。 展开更多
关键词 球磨 立磨 G级油井水泥 性能
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养护温度对硫铝酸盐水泥基三元体系微结构演变的影响 被引量:6
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作者 徐玲琳 杨晓杰 +1 位作者 王培铭 吴凯 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期983-987,992,共6页
采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、压汞仪(MIP)分析了养护温度对硫铝酸盐水泥-硅酸盐水泥-无水石膏三元体系水化早期浆体物相组成、抛光断面结构、孔结构等微结构演变的影响.结果表明:无论在10,20℃还是在40℃下养护,三元体系的主要... 采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、压汞仪(MIP)分析了养护温度对硫铝酸盐水泥-硅酸盐水泥-无水石膏三元体系水化早期浆体物相组成、抛光断面结构、孔结构等微结构演变的影响.结果表明:无论在10,20℃还是在40℃下养护,三元体系的主要水化产物始终为水化硫铝酸钙类物相.养护温度越高,相同龄期时无水硫铝酸钙熟料的剩余量越低,而相应水化产物钙矾石的生成量越高,片状单硫型水化硫铝酸钙的生成时间越早、生成量越高;且所得硬化浆体的最可几孔径越大. 展开更多
关键词 混合水泥 无水石膏 温度 钙矾石 水化 微结构
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国内外油井水泥和外加剂现状及发展趋势 被引量:30
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作者 黄柏宗 徐同台 《钻井液与完井液》 CAS 1995年第6期53-72,共20页
对比了国内外油井水泥和外加剂的现状及发展趋势,提出了发展我国油井水泥及油井水泥外加剂的观点和建议。
关键词 水泥 水泥外加剂 油井水泥
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磷酸盐水泥的组成与性能 被引量:6
10
作者 龙安厚 赵黎安 +1 位作者 周大千 吴克信 《大庆石油学院学报》 CAS 北大核心 1996年第1期111-114,共4页
阐述了磷酸盐水泥的组成和对各种组成材料的要求以及磷酸盐水泥的性能。其基本组成材料是重烧氧化镁和聚磷酸盐。阐明了磷酸盐水泥材料配方中氧化镁与磷酸盐性质及其配比对水泥性能的影响。分析指出:重烧的活性氧化镁和聚磷酸盐是制备... 阐述了磷酸盐水泥的组成和对各种组成材料的要求以及磷酸盐水泥的性能。其基本组成材料是重烧氧化镁和聚磷酸盐。阐明了磷酸盐水泥材料配方中氧化镁与磷酸盐性质及其配比对水泥性能的影响。分析指出:重烧的活性氧化镁和聚磷酸盐是制备磷酸盐水泥的理想材料。它可用于大型建筑构件的快速修补,高效处理工业废渣等。 展开更多
关键词 磷酸盐水泥 氧化镁 无机胶结材料 粉煤灰 石英砂
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混合材水泥石微观结构对其声学特性的影响 被引量:2
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作者 郑友志 郭小阳 +2 位作者 梁涛 李早元 张智勇 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第A10期3952-3955,共4页
固井质量评价主要依赖于水泥胶结测并结果;而声波水泥胶结测井结果受被测介质(套管-水泥环、水泥环-地层)的影响;文章以混合材水泥石为主要研究对象,利用超声波测试、扫描电镜实验,定性探索了混合材质对水泥石声学特性的影响,以... 固井质量评价主要依赖于水泥胶结测并结果;而声波水泥胶结测井结果受被测介质(套管-水泥环、水泥环-地层)的影响;文章以混合材水泥石为主要研究对象,利用超声波测试、扫描电镜实验,定性探索了混合材质对水泥石声学特性的影响,以及混合材水泥石微观结构对其声学特性的影响。实验表明:混合材质、养护时间、养护温度是影响水泥石声学特性的外部因素。决定水泥石声学特性不同的本质因素是水泥石的微观结构及强度性能;在进行固井质量评价时,必须考虑混合材水泥设计对声波测井结果的影响。 展开更多
关键词 固并 胶结测并 强度性能 声学特征 微观结构
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磷酸盐水泥的微观分析 被引量:3
12
作者 党庆功 赵黎安 +1 位作者 周大千 吴克信 《大庆石油学院学报》 CAS 北大核心 1996年第1期115-118,共4页
确定了磷酸盐水泥水化反应的机理。采用红外光谱分析、差热分析、扫描电镜、X-射线衍射法研究了磷酸盐水泥的微观过程。阐明了水化的磷酸盐水泥中主要相的种类、数量、结构是决定其物理化学性能的关键。分析结果表明,磷酸盐水泥质产... 确定了磷酸盐水泥水化反应的机理。采用红外光谱分析、差热分析、扫描电镜、X-射线衍射法研究了磷酸盐水泥的微观过程。阐明了水化的磷酸盐水泥中主要相的种类、数量、结构是决定其物理化学性能的关键。分析结果表明,磷酸盐水泥质产物中有3个相,即水化镁磷酸盐相,Mg(OH)2和MgO相。镁磷酸盐水合物相微观结构与水泥浆开始硬化和凝固密切相关,强度发展与晶体的形成取向和反应产物的空间填充性直接相关。 展开更多
关键词 磷酸盐水泥 氧化镁 红外光谱分析 差热分析
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高温水热条件下120℃油井水泥的物理性能及水化硬化过程 被引量:9
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作者 丁树修 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1989年第4期315-324,共10页
采用物理检验、差热分析、X射线衍射分析、扫描电镜和高压水银测孔等现代测试方法,研究了我国研制生产的120℃油井水泥在22—300℃和39.2MPa水热条件下的物理性能、水化产物、硬化过程以及水泥石结构等,从而为指导该水泥的正常生产及其... 采用物理检验、差热分析、X射线衍射分析、扫描电镜和高压水银测孔等现代测试方法,研究了我国研制生产的120℃油井水泥在22—300℃和39.2MPa水热条件下的物理性能、水化产物、硬化过程以及水泥石结构等,从而为指导该水泥的正常生产及其在高温固井作业中的正确使用提供了理论依据。 展开更多
关键词 油井水泥 物性 水化 水泥石结构
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掺磷渣和明矾石对油井水泥性能的影响 被引量:1
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作者 李东旭 蒋青青 岳林锋 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第5期1-5,共5页
磷渣具有与矿渣类似性质,是有潜在胶凝活性的水泥混合材料。通过向G级油井水泥中分别掺入30%、40%磷渣和部分石膏、明矾石类膨胀剂,研究其对油井水泥力学性能、工作性能、膨胀特性及微观结构的影响。试验结果表明,在磷渣油井水泥中加入... 磷渣具有与矿渣类似性质,是有潜在胶凝活性的水泥混合材料。通过向G级油井水泥中分别掺入30%、40%磷渣和部分石膏、明矾石类膨胀剂,研究其对油井水泥力学性能、工作性能、膨胀特性及微观结构的影响。试验结果表明,在磷渣油井水泥中加入膨胀剂后,可以补偿油井水泥的体积收缩,提高胶结强度;能降低水泥浆的游离水,水泥浆体聚结稳定性和沉降稳定性能良好。在低密度水泥中加入一定量的膨胀剂后,其抗压强度能满足工程要求。 展开更多
关键词 磷渣 明矾石 油井水泥 孔结构分析
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泡沫超低密度油井水泥的试验研究 被引量:4
15
作者 顾军 向阳 +1 位作者 何湘清 王学良 《水泥》 CAS 2002年第6期19-20,共2页
利用G级油井水泥、减轻组分漂珠、发气组分FCA和FCB、稳泡组分FCF、调凝组分FCR和增强组分FCP研制出了泡沫超低密度水泥。试验结果表明,该油井水泥能满足低压易漏长封固段固井作业要求。
关键词 泡沫 超低密度 油井水泥 试验
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一种新型油井水泥-小颗粒水泥 被引量:1
16
作者 冯玉军 姚晓 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 1998年第5期39-44,共6页
一种粒径比普通水泥小的特种油井水泥是小颗粒水泥。本文介绍了小颗粒水泥的化学组成、物理性能及小颗粒水泥的应用情况。
关键词 油井水泥 小颗粒水泥 固井 挤水泥 水泥
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多功能SHPB装置及水泥石材料的动态性能研究 被引量:2
17
作者 王祥林 王立平 卢东红 《实验力学》 CSCD 北大核心 1995年第2期110-119,共10页
为了研究在一定温度和压力下的水泥石的动态力学性能,研制了多功能SHPB材料动态性能测试装置。该装置可分别进行材料的拉伸、压缩、扭转性能测试。拉、压试验可以在带国压和温度的三向应力状态下进行。文中还对水泥石改性材料的动... 为了研究在一定温度和压力下的水泥石的动态力学性能,研制了多功能SHPB材料动态性能测试装置。该装置可分别进行材料的拉伸、压缩、扭转性能测试。拉、压试验可以在带国压和温度的三向应力状态下进行。文中还对水泥石改性材料的动态力学性能进行了实验研究。 展开更多
关键词 水泥石 油井水泥 动力学 力学性质
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基于正交试验的地热固井材料性能评价 被引量:1
18
作者 嵇鹰 刘旸 +3 位作者 薛宇泽 张廷会 祝永超 韩元红 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1018-1024,共7页
常规地热固井材料导热系数低,会影响地热井取热量及降低能源利用效率。为了提高地热固井材料导热系数,本研究采用正交试验并运用层次分析和极差分析,对地热固井材料各项指标进行综合性能研究。研究表明:石墨、氧化铝和钢渣粉都能有效提... 常规地热固井材料导热系数低,会影响地热井取热量及降低能源利用效率。为了提高地热固井材料导热系数,本研究采用正交试验并运用层次分析和极差分析,对地热固井材料各项指标进行综合性能研究。研究表明:石墨、氧化铝和钢渣粉都能有效提高导热系数,石墨提升作用明显,钢渣粉次之,氧化铝最小;综合性能评价中石墨属于显著因素,氧化铝和钢渣粉属于一般因素;随着石墨掺量的增加,导热系数逐渐升高,8 h抗压强度和流动度降低。高导热固井材料最佳配比为:7%石墨、1%氧化铝黄睿、3%钢渣粉,导热系数为1.604 W/(m·K),比常规固井材料0.9059 W/(m·K)的导热系数提高了约77%。 展开更多
关键词 油井水泥 力学性能 导热性能 正交试验 层次分析
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磁化水泥的增强机理 被引量:2
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作者 张玉珍 王政 李家和 《哈尔滨建筑大学学报》 1995年第4期77-80,共4页
用化学分析,XRD和测定抗压强度等手段研究了磁化油井水泥浆体的水化。用SEM分析了磁化后水泥硬化体的显微结构.结果表明:磁化对油井水泥的水化起促进作用,磁化后硬化体的显微结构得到改善,强度有很大提高.
关键词 油井水泥 磁化 水合 显微结构 机理
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A型砂质硅酸盐油井水泥在高温水热下的水化硬化 被引量:3
20
作者 丁树修 《水泥》 CAS 1993年第11期1-6,共6页
对不同石英砂含量的A型砂质硅酸盐油井水泥在75~300℃和39.2MPa水热条件下硬化2d的抗压强度、水化产物、孔径分布及其显微结构进行了试验研究。从理论上对A型砂质硅酸盐油井水泥的良好耐高温抗压强度予以说明与论证。
关键词 油井水泥 硅酸盐 水合 抗压强度
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