-1-第46卷第1期非金属矿Vol.46No.12023年1月Non-MetallicMinesJanuary,2023地热能是可再生清洁能源中前景较好的能源之一，我国地热储备约占世界地热资源7.9%，是地热资源储备大国[1]。但是我国传统的地热能提取模式取热率较低，造成了极大的资源浪费，因此，在满足工程质量的前提下降低热损耗成为研究热点[2]。距离地面越近，外部环境温度越低，在将地热能运输到地面的过程中会出现大量的热损失，亟需利用导热系数低的保温固井水泥降低热损失[3]，故提高固井水泥保温性能对我国地热资源利用具有重大意义[4]。目前，国内外学者对影响材料导热性能因素进行了较多研究。张丰琰等[5-6]认为外掺料、孔隙率及连续性颗粒等均是影响水泥导热性能的重要因素。Lambert等[7-8]认为，微观上两个接触面的实际接触面积远小于表观接触面积，小的接触面积是产生热阻的原因。杨世铭等[9-10]研究表明，当孔隙中存在气体时，固体是通过分子振动传递热量，而气体则是通过分子扩散传递热量，这两种传热机制混合在一起使得材料的热阻增大，导热系数降低。李佩悦等[11]研究发现，声子传输是聚合物发生热传导的主要机制，它一般被描述为量子化的振动模式，热阻是由不同的声子散射所引起；声子散射越小，无机材料的导热作用越强[12-15]。已有保温材料研究主要集中在混凝土、涂层等方面，将固井水泥和保温材料以一定配比混合制备保温固井水泥研究尚鲜见报道。玻璃微珠、珍珠岩粉、稻壳灰粉这3种保温材料的微观结构分别为空心球形、收稿日期：2022-11-29基金项目：省级自然资源部煤炭资源勘查与综合利用重点实验室重大专项项目(ZD2018-3)。*通信作者，E-mail：1127621310@qq.com。玻璃微珠/珍珠岩/稻壳灰对固井水泥性能影响嵇鹰1*樊帅1薛宇泽2,3张廷会2,3白龙1刘玺1韩元红2,3(1西安建筑科技大学材料科学与工程学院，陕西西安710055；2自然资源部煤炭资源勘查与综合利用重点实验室，陕西西安710021；3陕西省煤田地质集团有限公司，陕西西安710021)摘要在将地热井抽取的热量运往地面的过程中，为减少热损失，采用掺入玻璃微珠、珍珠岩和稻壳灰配制新型保温固井水泥，对水泥样品的导热系数、抗压强度、微观形貌、孔隙率等进行测试，研究保温材料对固井水泥的性能影响。结果表明，珍珠岩对固井水泥的性能改善最大，珍珠岩掺量增加至20%，样品孔隙率降低5%，中值孔径尺寸降低41.3%；在38℃、60℃温度下水养8h，抗压强度分别增大194.7%、49.9%；在30℃、60℃、90℃温度下，导热系数下...
