抗CO2井筒水泥

胶结强度更低衰减

在CO2地质封存条件下,一种专门设计的井筒水泥胶结性能衰减显著低于常规水泥,尤其适用于水泥-套管界面易劣化场景。

Wang, Dian · 李军 · Lian, Wei · Juncheng, Zhang · Shaokun, Guo · Wenxu, Wang

Construction and Building Materials 2024

参数信息

水泥-套管法向胶结强度降低率
83.9 %
水泥-套管剪切胶结强度降低率
84.3 %
水泥-页岩法向胶结强度降低率
35.0 %
水泥-页岩剪切胶结强度降低率
54.8 %
降解温度
60 °C
降解压力
15 MPa
降解时长
60 days

技术优势

指出最脆弱界面

水泥-套管界面劣化远比水泥-页岩严重,法向强度降低83.9%对35.0%,所以应优先防护钢套管胶结。

揭示劣化机理

材料溶蚀减小有效胶结面积,同时CaCO3结晶压力产生拉应力,两者共同导致强度下降,为改进水泥配方提供明确靶点。

接近真实工况

在60°C、15 MPa饱和CO2溶液中静态浸泡60天,比短周期实验更能反映长期封存环境下的性能变化。

应用场景