中钢集团高性能空心玻璃微珠在油田开采中的应用

高性能空心玻璃微珠是一种碱石灰硼硅酸盐玻璃材料[2]，是一种微米级玻璃质的中空球体，具 有质轻、电绝缘性和热稳定性好、耐腐蚀、不与任何酸(除了氢氟酸)以外的酸发生反应等优点。同时 其抗破碎性能非常优异，最高可达到100Mpa。这些优异的性能在钻井液、固井水泥和深海材料中发 挥着至关重要的作用。 

图1为中钢马矿院生产的T60型高性能空心玻璃微珠的偏光显微镜照片(抗破碎压力为69Mpa)。从 图中看出：微珠是一颗颗透明的微米级玻璃质密闭中空正球体，有坚硬的球壳，球体内充有稀薄气 体。从在宏观上看是纯白色的粉末。其粒径大小不等，最小颗粒粒径为2µm，其平均粒径为35µm。 壁厚约为其直径的10%，而粒径大小不等可以形成粒径互补，具有合理填补空隙的特点。因为中空 质轻的特点，所以微珠具有极低的导热系数，又是优良的隔热保温材料。

图 1 T60 型高性能空心玻璃微珠的偏光显微镜照片

空心玻璃微珠作为一种新型材料，它具有以下优点：(a)密度低，在钻井液体系中均匀分散，可在 0.25~0.60g/cm3之间进行密度调节。(b)抗压能力强，可在 5~100MPa 之间进行调节。(c)导热系数低， 可在 20℃时，0.0512~0.0934W/m·k 之间进行调节。