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当地层水中存在硫酸盐时，会对胶凝体系产生侵蚀作用。在油井固井中，我们研究地质聚合物系统的可能性及其在各种腐蚀环境中的耐久性。
与传统地质聚合物系统相比，轻质地质聚合物系统展现出独特的微观结构和宏观性能。传统地质聚合物系统在硫酸盐侵蚀下的耐久性已经得到验证，但轻质地质聚合物的抵抗力如何，值得我们深入研究。
我们探索了偏高岭土、磨碎的粒化高炉矿渣和硅粉等原料，在由硅酸钠和氢氧化钠溶液组成的体系中，如何应对硫酸盐侵蚀。研究发现，强度损失并非由于有害相的形成，而是钠离子从地质聚合物中浸出。
当标准和高密度水泥体系用于浅层和弱层段时，其中下伏地层由于较高的等效循环密度而破裂。在这种情况下，低密度系统因较低的静压柱而更受欢迎。
普通波特兰水泥是井眼隔离中最常用的水硬水泥，但其生产过程中释放的二氧化碳对环境产生负面影响。石油井眼中使用的基于水泥的系统还面临一些技术问题，如强度倒退、高脆性易断裂以及易受酸侵蚀等。这些问题促使我们开发低碳水泥体系——地质聚合物。
地质聚合物是一种替代性水泥基粘合剂，由含有非晶二氧化硅和氧化铝的材料（如粉煤灰、矿渣、硅粉和煅烧高岭土）在碱性溶液中混合形成。我们研究了不同地质聚合物系统在井眼条件下的行为，以及高温对地质聚合物微观结构的影响。
粒状高炉矿渣混合在具有硅酸盐模量的碱性溶液中，硅酸盐模量是控制地质聚合物的和易性和强度的参数。地质聚合物系统在高温下的强度退化是由于结晶相的形成。当它们经历热膨胀时，结晶相会恶化微观结构。
地质聚合物在普通水中和盐水中的行为是我们关注的重点。我们通过混合粉煤灰和矿渣，将其作为CO2封存井密封剂的可行性进行了探索。各种盐和酸产生的腐蚀环境会导致水泥护套恶化。在二氧化碳储存的地质构造中，二氧化碳会形成酸性环境从而腐蚀管道。随后，系统中的钙化合物转化为碳酸盐沉淀，对水泥环的物理和机械性能以及井的完整性产生不利影响。
硫酸盐呈现出一种腐蚀性环境，导致水泥基粘合剂的劣化。建筑行业的一些地质聚合物在硫酸盐侵蚀下的耐久性已经得到研究。各种地质聚合物系统的耐久性在不同的硫酸盐环境中存在差异。一些系统表现出强度持续提高，而其他系统则表现出强度波动。这是因为其耐久性受多个因素影响，包括硫酸盐类型、浓度、硅铝酸盐前体的类型、地质聚合物的微观结构和宏观结构特性以及时间。