| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第11-29页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第11-12页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第12-26页 |
| 1.2.1 二氧化碳捕集与地质封存技术现状 | 第12-14页 |
| 1.2.2 固井水泥石二氧化碳腐蚀研究现状 | 第14-23页 |
| 1.2.3 固井水泥石应力腐蚀研究现状 | 第23-24页 |
| 1.2.4 抗腐蚀固井水泥浆体系研究现状 | 第24-25页 |
| 1.2.5 目前研究存在的问题 | 第25-26页 |
| 1.3 论文研究内容与技术路线 | 第26-27页 |
| 1.4 本文创新点 | 第27-29页 |
| 第2章 二氧化碳腐蚀固井水泥石的作用机制 | 第29-37页 |
| 2.1 油井水泥与水泥石 | 第29-30页 |
| 2.2 碳化作用及其热力学分析 | 第30-33页 |
| 2.3 中性化作用 | 第33-34页 |
| 2.4 碳化收缩作用 | 第34-35页 |
| 2.5 淋滤脱钙作用 | 第35页 |
| 2.6 本章小结 | 第35-37页 |
| 第3章 固井水泥石二氧化碳腐蚀后微结构与微性能演变研究 | 第37-68页 |
| 3.1 试验方案 | 第37-39页 |
| 3.1.1 试验材料 | 第37-38页 |
| 3.1.2 试样制备 | 第38页 |
| 3.1.3 试样腐蚀 | 第38-39页 |
| 3.1.4 分析方法 | 第39页 |
| 3.2 固井水泥石二氧化碳腐蚀后物相组成演变 | 第39-46页 |
| 3.2.1 不同腐蚀深度物相组成XRD定性分析 | 第40-43页 |
| 3.2.2 不同腐蚀深度物相组成热重定量分析 | 第43-46页 |
| 3.2.3 腐蚀过程中物相组成演变描述 | 第46页 |
| 3.3 固井水泥石二氧化碳腐蚀后微结构演变 | 第46-57页 |
| 3.3.1 基于CLMI-BSE方法的微结构分析 | 第46-50页 |
| 3.3.2 腐蚀前后水泥石微观形貌分析 | 第50-56页 |
| 3.3.3 基于微结构变化的腐蚀过程描述 | 第56-57页 |
| 3.4 固井水泥石二氧化碳腐蚀后孔结构演变 | 第57-62页 |
| 3.4.1 压汞法孔结构演变分析 | 第57-59页 |
| 3.4.2 基于孔结构变化的渗透性演变分析 | 第59-62页 |
| 3.5 固井水泥石二氧化碳腐蚀后细观力学性能演变 | 第62-66页 |
| 3.5.1 水泥石物相的纳米力学性能 | 第62-63页 |
| 3.5.2 不同深度腐蚀层微米压痕分析 | 第63-66页 |
| 3.6 本章小结 | 第66-68页 |
| 第4章 二氧化碳化学腐蚀作用下固井水泥石损伤研究 | 第68-102页 |
| 4.1 试验方案 | 第68-74页 |
| 4.1.1 工程背景分析与试验设计 | 第68-69页 |
| 4.1.2 试样制备与腐蚀 | 第69-70页 |
| 4.1.3 分析方法 | 第70-74页 |
| 4.2 液固比对固井水泥石腐蚀损伤的影响 | 第74-79页 |
| 4.2.1 液固比对腐蚀速率的影响 | 第74-77页 |
| 4.2.2 液固比对抗压强度损伤的影响 | 第77-78页 |
| 4.2.3 液固比对抗拉强度损伤的影响 | 第78-79页 |
| 4.3 腐蚀温度对固井水泥石腐蚀损伤的影响 | 第79-84页 |
| 4.3.1 腐蚀温度对腐蚀速率的影响 | 第80-81页 |
| 4.3.2 腐蚀温度对抗压强度损伤的影响 | 第81-82页 |
| 4.3.3 腐蚀温度对抗拉强度损伤的影响 | 第82-84页 |
| 4.4 CO_2压力对固井水泥石腐蚀损伤的影响 | 第84-87页 |
| 4.4.1 CO_2压力对腐蚀速率的影响 | 第84-85页 |
| 4.4.2 CO_2压力对抗压强度损伤的影响 | 第85-86页 |
| 4.4.3 CO_2压力对抗拉强度损伤的影响 | 第86-87页 |
| 4.5 不同影响因素的灰关联分析 | 第87-91页 |
| 4.5.1 灰关联分析程序 | 第88-89页 |
| 4.5.2 灰关联分析及结果 | 第89-91页 |
| 4.6 基于损伤规律的腐蚀速率与强度损伤预测模型 | 第91-100页 |
| 4.6.1 腐蚀速率预测模型 | 第91-96页 |
| 4.6.2 相对强度损伤预测模型 | 第96-100页 |
| 4.7 本章小结 | 第100-102页 |
| 第5章 应力与二氧化碳腐蚀耦合作用下固井水泥石损伤研究 | 第102-126页 |
| 5.1 固井水泥石应力腐蚀装置研究 | 第102-105页 |
| 5.2 试验方案 | 第105-106页 |
| 5.2.1 试验材料与试样制备 | 第105页 |
| 5.2.2 试样加载及腐蚀程序 | 第105-106页 |
| 5.2.3 分析方法 | 第106页 |
| 5.3 应力与二氧化碳腐蚀耦合作用下固井水泥石损伤规律 | 第106-110页 |
| 5.3.1 拉应力腐蚀耦合作用下损伤规律分析 | 第106-108页 |
| 5.3.2 压应力腐蚀耦合作用下损伤规律分析 | 第108-110页 |
| 5.4 外加应力作用机理研究 | 第110-118页 |
| 5.4.1 水泥石断面酚酞染色分析 | 第110-112页 |
| 5.4.2 外加应力对微观结构影响分析 | 第112-114页 |
| 5.4.3 外加应力对物相组成影响分析 | 第114-117页 |
| 5.4.4 固井水泥石应力腐蚀损伤机理分析 | 第117-118页 |
| 5.5 应力与二氧化碳耦合作用下固井水泥石强度损伤模型 | 第118-124页 |
| 5.5.1 应力与二氧化碳腐蚀的叠加效应分析 | 第118-119页 |
| 5.5.2 外加应力作用因子时变规律分析 | 第119-122页 |
| 5.5.3 固井水泥石应力腐蚀强度损伤模型 | 第122-124页 |
| 5.6 本章小结 | 第124-126页 |
| 第6章 纳米二氧化硅-纤维素纤维抗腐蚀水泥浆体系研究 | 第126-143页 |
| 6.1 体系设计思路与材料选择分析 | 第126-128页 |
| 6.2 试验材料与方法 | 第128-130页 |
| 6.2.1 试验材料 | 第128-130页 |
| 6.2.2 试验方法 | 第130页 |
| 6.3 纳米二氧化硅与纤维素纤维掺量研究 | 第130-135页 |
| 6.3.1 纳米二氧化硅掺量优选 | 第130-133页 |
| 6.3.2 UF纤维素纤维掺量优选 | 第133-135页 |
| 6.4 二元复配体系研究与性能评价 | 第135-141页 |
| 6.4.1 基本工程性能 | 第135-136页 |
| 6.4.2 力学与孔渗性能 | 第136-137页 |
| 6.4.3 物相组成与微观结构 | 第137-140页 |
| 6.4.4 抗腐蚀能力 | 第140-141页 |
| 6.5 本章小结 | 第141-143页 |
| 第7章 结论与建议 | 第143-146页 |
| 7.1 结论 | 第143-144页 |
| 7.2 建议 | 第144-146页 |
| 致谢 | 第146-147页 |
| 参考文献 | 第147-160页 |
| 攻读博士学位期间发表的学术成果及参与的科研项目 | 第160页 |
