碳纤维增强油井水泥石的力学性能

编号 zgly0001496852

文献类型 期刊论文

文献题名 碳纤维增强油井水泥石的力学性能

作者 李明  杨雨佳  郭小阳 

作者单位 西南石油大学材料科学与工程学院  西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室 

母体文献 复合材料学报 

年卷期 2015年03期

年份 2015 

分类号 TE256 

关键词 碳纤维增强油井水泥石  力学性能  抗拉强度  弹性模量  增韧机制 

文摘内容 油井水泥石在井下易脆裂,造成油井层间封隔失效,进而影响油井开采。为了解决这一问题,需要对水泥石进行降脆增韧。首先,考察了甲基纤维素和羧甲基纤维素对碳纤维的分散效果;然后,研究了碳纤维对油井水泥石抗压强度、抗折强度和劈裂抗拉强度的影响,并模拟井下环境测试了水泥石单轴和三轴应力-应变曲线;最后,使用扫描电子显微镜对碳纤维增强水泥石的微观形貌进行观察,探讨碳纤维对水泥石的增韧机制。结果表明:0.2wt%的羧甲基纤维素溶液可有效分散碳纤维;养护28d后,0.3wt%碳纤维增强水泥石的抗压强度、抗折强度和劈裂抗拉强度较纯水泥石的分别提高8.6%、31.5%和52.4%,三轴直接加载条件下,其弹性模量较纯水泥石的低49.5%;经过分散的碳纤维在水泥石中乱向分布,形成三维网络结构,通过桥联、剥离及拔出耗能作用增强水泥石。研究结果为解决油井水泥石易脆裂的问题提供了理论参考。