改性磷铝酸钙特种水泥石力学性能分析研究-刘孟慧

　　

温室气体大量排放引起的全球变暖，对全球自然生态产生了巨大的影响。CO₂的捕集、利用与封存（Carbon Capture, Utilization and Storage, CCUS）技术是最有前景的减碳技术。其中，将CO₂注入地层封存是CCUS技术的关键一环。全球海上二氧化碳封存处于蓬勃发展阶段，已有成功的全流程商业示范项目，验证了海上封存二氧化碳的可行性。中国海油以科技创新推动“碳中和”进度，首个CCS示范项目利用一口超浅层大位移井，将同一平台6口生产井在油田开发过程中伴生的高浓度二氧化碳收集处理后，原位回注至“穹顶”地质构造中，注入的CO₂处于超临界状态，腐蚀性更强，对固井技术提出了巨大的挑战。相较于易受CO₂腐蚀的硅酸盐水泥，磷铝酸钙特种水泥（CAP水泥）在碳封存固井工程中应用潜力巨大。然而，CAP水泥一种基于酸碱反应和水热处理以形成水化产物并产生强度的胶凝材料，由于化学反应剧烈其水泥石力学性能难以调控，常常发生脆性破坏、收缩、产生微裂缝、微环隙等现象，是制约其现场应用的主要瓶颈。通过开展一系列实验，阐释了磷铝酸钙特种水泥石力学性能主要的影响因素及其变化规律，以此对CAP水泥石力学性能评价方法提供科学依据，为揭示特殊工况下水泥环完整性建立理论基础。

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