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油井专用水泥

2020-08-24 06:35 作者:金沙电玩城 点击:

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  油井水泥专用于油井气井的固井工程,又称堵塞水泥。在勘探和开采石油或天然气时,要把钢质套管下入井内,再注人水泥浆,将套管与周围地层胶结封同。进行固井作业,封隔地层内的油、气、水层,防止互相串拢,以便在井层内形成一条从油层流向地面、隔绝良好的油流通道。

  凡将石灰质物质与黏土质物质或其他含氧化硅、氧化铝氧化铁的物质均匀混合,在烧结温度下煅烧,并将所得的熟料与石膏粉磨制得的产品称为波特兰水泥,即硅酸盐水泥。

  油井水泥是应用于油气田各种钻井条件下进行固井、修井、挤注等用途的硅酸盐水泥和非硅酸盐水泥的总称,包括掺有各种外掺料或外加剂的改性水泥,后者有时被称为特种油井水泥。

  通常所指的油井水泥是包括API各级波特兰油井水泥的基本油井水泥,其他如触变水泥、膨胀水泥、抗腐蚀水泥等称作特种油井水泥。

  API标准是指美国石油学会专用水泥标准。按此标准生产的油井水泥称API油井水泥。API油井水泥分A至H八个级别,每种水泥适用于不同井况。此外还根据水泥抗硫酸盐能力进行分类,分为普通型(O)、中抗硫型(MSR)和高抗硫型(HSR)。

  A级:在无特殊性能要求时使用,适用于自地面至1830m井深的注水泥。仅有普通型。

  B级:适合于井下条件要求高早期强度时使用,适用于自地面至1830m井深的注水泥。分为中抗硫酸盐型和高抗硫酸盐型两种类型。

  C级:适合于井下条件要求高的早期强度时使用,适用于自地面至1 830 m井深的注水泥。分为普通型、中抗硫酸盐型和高抗硫酸盐型三种类型。

  D级:适合于中温中压的井下条件时使用,分为中抗硫酸盐和高抗硫酸盐型两种类型。

  E级:适合于高温高压的进行条件时使用,分为中抗硫酸盐和高抗硫酸盐型两种类型。

  F级:适合于超高温高压的进行条件时使用,分为中抗硫酸盐和高抗硫酸盐型。

  G级、H级:是一种基本油井水泥,分为中抗硫酸盐型和高抗硫酸盐两种类型。

  油井水泥的物理性能要求包括:水灰比、水泥比表面积、15~30 min内的初始稠度,在特定温度和压力下的稠化时间以及在特定温度、压力和养护龄期下的抗压强度。

  油井水泥的生产工艺与普通硅酸盐水泥相同,但在某些生产环节上,必须满足油井水泥生产的基本要求。生产中所使用的原材料中,要求石灰石的氧化钙含量要高,黏土中的钾、钠含量要低,出磨生料应入均化库均化,以保证人窑生料的成分符合规定要求;煅烧熟料时,要严格控制熟料的所占比重和游离氧化钙的含量,必须达到规定的控制指标;出磨水泥入库后,应进行充分的均化,以保证出厂的产品质量全部符合标准规定的技术要求。

  油井水泥的生产工艺流程可分为:原料混配一粉磨一煅烧一冷却一熟料研磨五个单元。

  世界上生产油井水泥主要采用回转窑进行,它的窑筒体呈卧置(略带斜度1.5%~4%),并能作回转运动,称为回转窑(也称旋窑)。

  按生料制备的方法可分为干法生产和湿法生产,与生产方法相适应的回转窑分为干法回转窑和湿法回转窑两类。

  湿法回转窑的主要优点是各原料之间混合好,易磨、生料成分均匀,使烧成的熟料质量高。缺点是单位熟料的能耗高,工厂占地面积大。

  自20世纪70年代预分解技术投人实际应用以来,以“预分解技术”为主要代表的干法水泥生产技术得到了广泛的推广应用。

  《钻井手册》编写组编,钻井手册 上 第2版,石油工业出版社,2013.09,327-328

  陈大钧,陈馥等编,油气田应用化学 第2版,石油工业出版社,2015.07,第114页

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