硅烷偶联剂改性橡胶粉对固井水泥浆性能的影响

【摘要】 橡胶粉表面亲水性差,直接应用于油井水泥中使用效果差。采用硅烷偶联剂对橡胶粉进行改性处理,研究了不同硅烷偶联剂改性橡胶粉的表面基团变化,并评价了不同硅烷偶联剂改性橡胶粉在油井水泥浆中的使用效果。同时,研究了改性橡胶粉对固井水泥浆性能的影响,并对橡胶粉水泥石微观形貌进行观察。结果表明,使用硅烷偶联剂KH570对橡胶粉改性效果最好。掺入改性橡胶粉后,对水泥浆流变性有一定的影响,对水泥浆稠化时间影响较高,同时降低了水泥浆的失水量。与未掺橡胶粉水泥浆相比,随着橡胶粉加量增多,抗压强度下降,抗折强度和抗冲击强度先增大后减小。当橡胶粉掺量为2%时,抗压强度下降5.1%,而水泥石抗折强度和抗冲击强度分别提高15.5%和10.8%。含有6%橡胶粉水泥石的弹性模量比无橡胶粉水泥石下降48%。微观形貌表明橡胶粉颗粒较好的填充在水泥石内部,这有利于提高水泥石抵抗外部载荷作用的能力。关键词:橡胶粉;硅烷偶联剂;固井;水泥浆;力学性能