等离子改性碳纤维对固井水泥界面的影响-中国建筑材料联合会.pdfVIP

第 44 卷第 5 期 硅 酸 盐 学 报 Vol. 44 ，No. 5 2 0 1 6 年 5 月 JOURNAL OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY May ，2016 DOI ：10.14062/j.issn.0454-5648.2016.05.09 等离子改性碳纤维对固井水泥界面的影响 程小伟，时 宇，龙 丹，孔 婷，段 艺，李早元，张兴国，郭小阳 (油气藏地质及开发工程国家重点实验室，西南石油大学，成都 610500) 摘 要：为了改善纤维与水泥之间的界面粘接效果，采用低温等离子处理对碳纤维表面进行改性，将改性后掺量为 0.2%(质 量分数) 的碳纤维加入到水泥基体中，通过抗折性能测试、渗透性实验和微观形貌观察，研究碳纤维对水泥基体性能影响和纤 维与水泥基体粘接情况。结果表明：经等离子处理 60 s 后，碳纤维氮吸附能力显著增强，氮吸附值达到 50 m2/kg 。红外光谱 羰基吸收峰显著增强，表明碳纤维表面形成了羰基。X 射线光电子能谱分析也证实了碳纤维表面羰基的存在。三轴测试表明 改性后水泥石韧性提高。孔径测试显示掺入等离子改性碳纤维后水泥石内部孔径变小，结构密实。SEM 观察发现等离子改性 后，碳纤维与水泥基界面粘接作用加强。 关键词：碳纤维；G 级油井水泥；等离子改性；界面性能 中图分类号：TE256 文献标志码：A 文章编号：0454–5648(2016)05–0673–05 网络出版时间：2016–04–26 19:11:10 网络出版地址：/kcms/detail/11.2310.TQ1911.009.html Effect of Plasma-Modified Carbon Fiber on Interface of Oil-Well Cement Paste CHENG Xiaowei, SHI Yu, LONG Dan , KONG Ting, DUAN Yi, LI Zaoyuan , ZHANGXingguo, GUO Xiaoyang (State Key Laboratory of Oil Gas Reservoir Geology and Exploitation, Southwest Petroleum University, Chengdu 610500, China) Abstract: In order to improve the interface bonding effect of fiber and oil well cement, carbon fiber was surface-modified via low-temperature plasma. The plasma-modified carbon fiber of the amount of 0.2% (mass fraction) was added into a cement matrix. The samples were characterized by flexural performance measurement, permeability analysis and scanning electron microscopy, respectively. The results show that nitrogen absorption property of carbon fiber is improved, and the specific surface area is 50 m2/kg after plasma treatment for 60 s. According to the results by infrared spectroscopy, ca