填料对地热井固井材料导热性能的影响_中国煤炭行业知识服务平台

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
单位

煤炭科学研究总院中煤科工集团西安研究院有限公司
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150 μm与100 μm，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。
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
基金项目(Foundation)

天地科技股份有限公司科技创新基金重点项目(2018TDZD017)；中煤科工集团西安研究院有限公司科技创新基金项目(2018XAYZD13)
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