微硅粉是在電爐中獲得的極細非結晶二氧化硅,作為制造單質硅和硅鐵合金的副產品,這種廢料,也被不恰當地稱為硅灰,具有不同等級的各種處理特性。多年來,它一直被用作油田、建筑和土木工程行業的水泥外加劑。由于其作為火山灰材料的極細性質和高反應性,微硅已被用于改善漿料穩定性和硬化材料的機械性能。
本文綜述了微硅在油田水泥中的典型用途。特別注意材料等級(加密程度)對漿料行為和凝固水泥性能的影響。測試的微硅的物理性質包括比重、松散和壓實的堆積密度以及接受超聲波處理前后的粒度分布。根據流變性和穩定性來評估漿料行為。 利用掃描電鏡結合能量色散光譜儀觀察已凝固的微硅水泥微觀結構,明確了加密微硅在水泥漿液中的分散性問題。然后,在微硅的物理性質、泥漿性能和凝固水泥形態之間建立明確的相關性,從而為正確指定油田應用中使用的微硅的質量提供依據。
這項工作表明,與普遍的看法相反,并非所有等級的微硅都具有相同的效果,并且加密的微硅在水泥漿中混合時不會重新分散成小顆粒。因此,因易于處理而廣受歡迎的加密牌號不能提供足夠的地層隔離所需的性能,而微硅漿料通常期望如此。特別是,加密微硅既不能提高漿液穩定性,也不會提高水泥的滲透性和力學性能。
摘自《Cement Slurry Performance and Set Cement Properties vs. Microsilica Densification/微硅加密對水泥漿性能及水泥石性能的影響》, by Fatma Daou;Bernard Piot