基于正交试验的地热固井材料性能评价

常规地热固井材料导热系数低，会影响地热井取热量及降低能源利用效率。为了提高地热固井材料导热系数，本研究采用正交试验并运用层次分析和极差分析，对地热固井材料各项指标进行综合性能研究。研究表明：石墨、氧化铝和钢渣粉都能有效提高导热系数，石墨提升作用明显，钢渣粉次之，氧化铝最小；综合性能评价中石墨属于显著因素，氧化铝和钢渣粉属于一般因素；随着石墨掺量的增加，导热系数逐渐升高，8 h抗压强度和流动度降低。高导热固井材料最佳配比为：7%石墨、1%氧化铝黄睿、3%钢渣粉，导热系数为1.604 W/(m·K),比常规固井材料0.9059 W/(m·K)的导热系数提高了约77%。