导热填料对地热井固井材料性能及结构的影响

Effect of Thermal Conductive Filler on Cementing Material Property and Structure for Geothermal Well

杨雨 汪启龙 杨东 瞿勇 张浩 王凯鹏

YANG Yu WANG Qilong YANG Dong QU Yong ZHANG Hao et al

固井是地热开发过程中重要的一步，向地热井固井材料中掺入导热填料能够有效提升其导热性能，有利于地热能高效开采。通过试验研究了石墨、铁粉和石英砂对固井材料导热系数和抗压强度的影响，并借助扫描电子显微镜（SEM）、Ｘ射线衍射仪（XRD）、压汞仪（MIP）等设备，研究了不同导热填料对固井材料微观结构的影响。结果表明，随着填料掺量增加，固井材料的导热系数增大，48ｈ抗压强度逐渐减小；与铁粉、石英砂相比，石墨对固井材料性能的影响最为显著；石墨、铁粉、石英砂均对固井材料的微观形貌、水化产物以及孔隙结构产生较大影响；填料使固井材料导热性能发生变化的原因是导热填料取代了水泥基体，而使抗压强度发生变化的原因是填料对材料微观结构的改变。