活性礦物摻料改善水泥環柱的持久封隔性能
如前所述,活性礦物摻料的加入,通過二次反應,生成強度更高,穩定性更優,數量更多的低堿度水化矽酸鈣,改善了水化膠凝物質的組成,並減少或消除了遊離石灰,這樣就提高了水泥石的抗硫酸鹽腐蝕,因為水泥石中不存在遊離石灰,使形成具有膨脹破壞作用的鈣帆石反應不能進行。此外低堿度水化矽酸鈣凝膠,它們能吸收固定大量的Na+、K+,使水泥石含堿量減少,減少堿骨料反應,提高水泥石的穩定性。
由於活性礦物摻料是以超細狀態摻入,形成緊密堆積,充填粒子之間和界麵的空隙使水泥石結構和界麵結構更為致密,阻斷可能形成的滲透通道,這樣腐蝕介質如SO2-4、Cl-、Cl2、CO2、H2S難以進入水泥環柱內部,水泥環柱這一護套的安全,有效保護套管免受腐蝕。
有些化學劑如乙二醇醚或戊醇類物質,還有一些聚合物可充填於水泥石孔隙之中,提高了水泥石的密實性和抗滲透性,能吸收CO2、Cl-、SO2-4等有害物質,能抑製CO2氣及氯鹽對水泥環柱的炭化和氯離子滲透,降低水泥石收縮,提高了水泥環柱的持久封隔性能。
除引導生成低堿性水化矽酸鈣外,此外利用堿激活鋁矽酸鹽及與SiO2和Al2O3反應生成沸石類水化膠凝物質,進而優化整個膠凝物質組成,沸石類水化物質類造岩礦物,具有極高的穩定性。也可製成微晶微細水泥,這種水泥製成的增強劑,無論失水量降低,強度發展滲透率改善,水化熱降低都有較大的改善作用。