低温下稻壳灰粒径对油井水泥早期水化特性的影响

温达洋; 山永林; 陈志鸣; 赵胜绪; 冯青豪; 王佳珺; 郑少军; 谷怀蒙; 刘天乐

doi:10.19509/j.cnki.dzkq.tb202601012

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低温下稻壳灰粒径对油井水泥早期水化特性的影响

更新时间：2026-11-05

- 低温下稻壳灰粒径对油井水泥早期水化特性的影响
- Bulletin of Geological Science and Technology Vol. 45, Issue 4, Pages: 77-89(2026)
- 作者机构：
  
  1. 中海油田服务股份有限公司油田化学研究院
  2. 中国地质大学(武汉)工程学院
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.19509/j.cnki.dzkq.tb202601012
  CLC： TE52
- Published：2026
- 稿件说明：
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温达洋, 山永林, 陈志鸣, et al. 低温下稻壳灰粒径对油井水泥早期水化特性的影响[J]. Bulletin of Geological Science and Technology, 2026, 45(4): 77-89.
DOI：

温达洋, 山永林, 陈志鸣, et al. 低温下稻壳灰粒径对油井水泥早期水化特性的影响[J]. Bulletin of Geological Science and Technology, 2026, 45(4): 77-89. DOI： 10.19509/j.cnki.dzkq.tb202601012.

摘要

南海深水油气资源丰富，但低温环境显著延缓油井水泥早期强度发展，制约固井安全与效率。为解决深水低温固井水泥早强不足问题，实现绿色低碳材料应用，将稻壳灰（RHA）作为绿色辅助胶凝材料引入G级油井水泥，在10℃低温条件下，系统研究4种粒径（11.4～56.9μm）与3种掺量（5%

10%

15%）的RHA对油井水泥早期水化特性、抗压强度、放热规律及微观结构的影响。通过抗压强度测试、等温量热测试、热重分析（TG）及扫描电镜-能谱分析（SEM-EDS），揭示RHA粒径与掺量协同调控水泥水化的作用机制。结果表明：RHA掺量与粒径共同控制水化进程、微观结构演化及水化产物生成；随RHA掺量增加，水泥石强度先升后降，水化龄期1 d强度在5%掺量时最优，水化龄期3

7 d强度在10%掺量时最高；随粒径细化，水化龄期1

3 d强度持续升高，水化龄期7 d强度呈先升后降趋势，T1RHA整体表现最优。低掺量RHA依靠火山灰反应、成核位点效应与空间填充效应提升强度；高掺量RHA则因稀释效应与颗粒团聚导致性能下降；粒径越细火山灰活性越强、放热越显著，但过细颗粒会因早期快速形成C-S-H凝胶包裹水泥颗粒，抑制后期水化。研究明确了低温下RHA优化油井水泥早期水化的调控机制，为深水低温固井绿色水泥体系设计提供理论依据与技术支撑。

Abstract

关键词

Keywords

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