填料对地热井固井材料导热性能的影响

作者：杨雨,徐拴海,张浩,韩永亮,张卫东

摘要：在地热井固井水泥中加入导热填料能够明显改善水泥石导热性能,提升地热井取热效果。在总结导热路径理论和紧密堆积理论的基础上,通过试验研究不同填料种类、粒径及掺量对固井水泥导热性能的影响。试验结果表明:较其他种类填料,石墨对水泥石导热性能提升效果最好;石墨粒径越大对应水泥石导热系数越高。不同粒径的石墨混合,较单一粒径石墨对水泥石导热性能的提升效果更好,其最优混合配比为:石墨粒径为150μm与100μm,质量比为2︰1。随着石墨掺量增加,固井材料的导热系数逐渐增大,但流动度和48 h抗压强度逐渐降低。参照固井相关规范,提出固井材料中石墨掺量应控制在9%左右为宜。研究成果为地热井高导热固井材料的制备提供借鉴。

发文机构：煤炭科学研究总院 中煤科工集团西安研究院有限公司

关键词：地热能导热填料固井材料导热系数导热路径理论紧密堆积理论geothermal energythermally conductive fillercementing materialsthermal conductivityheat conduction path theorycompact packing theory

分类号： TE256.6[石油与天然气工程—油气井工程]