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碳纤维水泥性能及改善机理研究 裴建武(油气井工程) 指导教师：步玉环(副教授) 擅要 随着钻井工艺技术的发展、后期油层改造、增产技术的进步，对水 泥环抵抗钻柱的冲击振动以及射孔、压裂等各种变形破坏提出了更高的 要求，但水泥的物化机理从根本上制约了水泥石物理力学性能均衡性的 提高。针对上述问题，国内外固井工程界进行了广泛探索，研究发现， 纤维与水泥基体材料复合后，可显著提高水泥石的各项性能，因此将纤 维用于油井水泥的改性受到了人们的重视。 研究采用试验的方法，对碳纤维水泥的性能和改善机理进行了研 究。研究结果表明：纤维对水泥浆稠化性能基本没有影响：对于水泥浆 失水量来说纤维的加量和长度都存在较优范围，本实验条件下，其较优 加量为0．10％～0．32％，较优纤维长度为700～14001am对碳纤维水泥石 的抗压强度来说也存在着碳纤维较优加量和长度，本实验条件下碳纤维 的较优加量范围在0．14％～0．215％之间；纤维水泥石的抗折强度随着纤 维加量的增大表现为先增大后减小的趋势，随着纤维长度的增大表现为 先增大后减小的趋势；纤维的加入使得水泥石的弹性模量减小、泊松比 增大，水泥石的韧性增大，抗冲击能力显著增大。微观镜像分析发现纤 维的合理分布显著改善了普通油井水泥物理力学性能的均衡性，宏观上 提高了水泥石抵抗破坏的能力。 本文研究所得结论，对解决当前圃井工程所存在的问题，具有重要 的实际意义，同时也可在一定程度上完善相关的基础理论。 主慝词：圆井碳纤维力学性质镜像分析机理研究 onPerformanceofCarbonFiber Cement Study And The Mechanism Improving Pei Well Jianwu(OilGas Engineering) Directed ofPetroleum．China) byAssociateProfessorBuYubuan(University ABSTRACT ofthe of Withthe oil developmentdrillingtechnique，thetechnique the of 1atter and Iayer’s redevelopmenttechniqueincreasing ofcementmantleon production，morequality resistingimpulse as and are andvarious such vibration perforation damages fracturing of and mechanical required．Otherwise．