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题名核壳橡胶复合颗粒的制备及其增韧油井水泥石性能
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作者
薛忠义
盖国胜
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机构
吉林工业职业技术学院化学工程学院
山东石油化工学院化学工程学院
清华大学材料学院
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出处
《油田化学》
北大核心
2025年第3期393-399,共7页
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基金
吉林工业职业技术学院2024年科研课题“油井水泥增韧剂的制备及其在固井水泥中的应用”(项目编号24KY07KJY)
吉林省教育厅科学研究资助项目“晶种及包覆方法对炭黑-白炭黑包覆材料性能影响的研究”(项目编号JJKH20251815KJ)。
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文摘
常规油井水泥石是一种硬脆性材料,橡胶颗粒广泛用于增韧水泥石,但橡胶颗粒与水泥浆相容性较差,易漂浮,限制其在应用中的效果。文章采用微纳米颗粒复合技术,以橡胶颗粒为核,在其表面包覆纳米二氧化硅,制备核壳橡胶复合颗粒,研究了所制备核壳橡胶复合颗粒对水泥浆性能和水泥石力学性能的影响。研究结果表明,通过微纳米颗粒复合技术成功制备了4类核壳橡胶复合颗粒,其中增韧效果显著的是丁苯橡胶复合颗粒,且对水泥浆的流动性能影响较小;随着丁苯橡胶复合颗粒包覆量的增大,水泥石的弹性模量逐渐降低,而抗压强度呈现上升的趋势,这表明通过提高纳米二氧化硅的包覆量,可以有效弥补因掺入橡胶颗粒而导致的水泥石抗压强度的损失。当纳米二氧化硅的包覆量为5%、丁苯橡胶复合颗粒在水泥浆中的最佳掺入量为4%(BWOC)时,水泥石的弹性模量为6.5GPa,较净浆下降36.9%,抗压强度为30.8MPa,较净浆提升了38.1%,增韧效果显著。
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关键词
油井水泥石
微纳米颗粒复合技术
增韧
纳米二氧化硅
核壳橡胶复合颗粒
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Keywords
oil well cement stone
micro-nanoparticle composite technology
toughen
nano-silica
core-shell rubber composite particles
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分类号
TE256
[石油与天然气工程—油气井工程]
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