环氧树脂具有良好的耐酸碱、耐腐蚀性和力学强度,广泛应用于道路修补、桥梁加固、固井封堵等领域。随着我国对油气井的开发,提高固井质量、保证油气的开采,环氧树脂浇注材料成为固井工程中的首选材料。但环氧树脂粘度大,流动性差,加入固化剂后固化速度加快,容易造成管道堵塞,且在不同压力层下材料所需密度不同,需对浇注材料改性以降低粘度并控制其固化反应的速率,同时通过添加无机填料控制材料的密度。在本研究中,通过非等温DSC法对固化剂的固化特性进行了研究,从凝胶时间、稠化时间、力学性能方面对浇注材料进行可控性分析,通过填料的物理改性对材料进行密度调节,并对其力学性能、热学性能等进行分析。主要研究内容如下:(1)非等温DSC法对固化剂D39和651研究发现,E51/651固化体系的特征温度高于E51/D39体系,固化剂651的活性高于D39。在相同温度下,达到同一固化度时,E51/651体系的固化速率快于E51/D39体系。(2)研究了稀释剂、固化剂、促进剂和温度对环氧浇注体系凝胶时间、稠化时间和压缩性能的影响,研究结果表明苄基缩水甘油醚对E51的降粘效果较好,稀释剂的最佳用量为30%。环氧浇注体系的凝胶时间、稠化时间随温度、固化剂用量、促进剂用量增加而缩短,力学性能逐渐增加,浇注体系的凝胶时间在120～240min内可控,材料的压缩强度在50～80MPa范围内变化。(3)以KH-560对石英砂作表面处理,红外波谱、粒径分布结果证明偶联剂与石英砂发生偶联反应,KH-560的合适用量为1.5%。石英砂用量增加,复合浇注体系的凝胶时间、稠化时间延长,颗粒的分布系数增加,材料的密度为1.13～1.38g/cm~3变化。石英砂表面处理后,环氧树脂复合体系浇注体的压缩性能和热性能提高,石英砂用量为10%时,压缩强度为81.8MPa,较未添加石英砂时提高了47.6%。(4)KH-560的表面处理改善了漂珠与环氧树脂的润湿性,KH-560的合适用量为1.2%。复合浇注体系的凝胶时间、分散系数随漂珠用量增加的增大,材料的密度在0.90～1.13g/cm~3变化。漂珠用量为10%时,材料的压缩强度为62.88MPa,较未添加漂珠时提高了13.4%,玻璃化转变温度较漂珠未处理时提高了8℃。