油井專用水泥

API標(biāo)準(zhǔn)是指美國石油學(xué)會(huì)專用水泥標(biāo)準(zhǔn)。按此標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的油井水泥稱API油井水泥。API油井水泥分A至H八個(gè)級(jí)別，每種水泥適用于不同井況。此外還根據(jù)水泥抗硫酸鹽能力進(jìn)行分類，分為普通型（O）、中抗硫型（MSR）和高抗硫型（HSR）。

A級(jí)：在無特殊性能要求時(shí)使用，適用于自地面至1830m井深的注水泥。僅有普通型。

B級(jí)：適合于井下條件要求高早期強(qiáng)度時(shí)使用，適用于自地面至1830m井深的注水泥。分為中抗硫酸鹽型和高抗硫酸鹽型兩種類型。

C級(jí)：適合于井下條件要求高的早期強(qiáng)度時(shí)使用，適用于自地面至1 830 m井深的注水泥。分為普通型、中抗硫酸鹽型和高抗硫酸鹽型三種類型。

D級(jí)：適合于中溫中壓的井下條件時(shí)使用，分為中抗硫酸鹽和高抗硫酸鹽型兩種類型。

E級(jí)：適合于高溫高壓的進(jìn)行條件時(shí)使用，分為中抗硫酸鹽和高抗硫酸鹽型兩種類型。

F級(jí)：適合于超高溫高壓的進(jìn)行條件時(shí)使用，分為中抗硫酸鹽和高抗硫酸鹽型。

G級(jí)、H級(jí)：是一種基本油井水泥，分為中抗硫酸鹽型和高抗硫酸鹽兩種類型。

J級(jí)：適用于超高溫高壓條件下的3660～4 880 m井深的注水泥。

油井水泥的物理性能要求包括：水灰比、水泥比表面積、15～30 min內(nèi)的初始稠度，在特定溫度和壓力下的稠化時(shí)間以及在特定溫度、壓力和養(yǎng)護(hù)齡期下的抗壓強(qiáng)度。

油井水泥的生產(chǎn)工藝與普通硅酸鹽水泥相同，但在某些生產(chǎn)環(huán)節(jié)上，必須滿足油井水泥生產(chǎn)的基本要求。生產(chǎn)中所使用的原材料中，要求石灰石的氧化鈣含量要高，黏土中的鉀、鈉含量要低，出磨生料應(yīng)入均化庫均化，以保證人窯生料的成分符合規(guī)定要求；煅燒熟料時(shí)，要嚴(yán)格控制熟料的所占比重和游離氧化鈣的含量，必須達(dá)到規(guī)定的控制指標(biāo)；出磨水泥入庫后，應(yīng)進(jìn)行充分的均化，以保證出廠的產(chǎn)品質(zhì)量全部符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的技術(shù)要求。

油井水泥的生產(chǎn)工藝流程可分為：原料混配一粉磨一煅燒一冷卻一熟料研磨五個(gè)單元。

世界上生產(chǎn)油井水泥主要采用回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行，它的窯筒體呈臥置（略帶斜度1.5%～4%），并能作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，稱為回轉(zhuǎn)窯（也稱旋窯）。

按生料制備的方法可分為干法生產(chǎn)和濕法生產(chǎn)，與生產(chǎn)方法相適應(yīng)的回轉(zhuǎn)窯分為干法回轉(zhuǎn)窯和濕法回轉(zhuǎn)窯兩類。

濕法回轉(zhuǎn)窯的主要優(yōu)點(diǎn)是各原料之間混合好，易磨、生料成分均勻，使燒成的熟料質(zhì)量高。缺點(diǎn)是單位熟料的能耗高，工廠占地面積大。

自20世紀(jì)70年代預(yù)分解技術(shù)投人實(shí)際應(yīng)用以來，以“預(yù)分解技術(shù)”為主要代表的干法水泥生產(chǎn)技術(shù)得到了廣泛的推廣應(yīng)用。

凡將石灰質(zhì)物質(zhì)與黏土質(zhì)物質(zhì)或其他含氧化硅、氧化鋁及氧化鐵的物質(zhì)均勻混合，在燒結(jié)溫度下煅燒，并將所得的熟料與石膏粉磨制得的產(chǎn)品稱為波特蘭水泥，即硅酸鹽水泥。

油井水泥是應(yīng)用于油氣田各種鉆井條件下進(jìn)行固井、修井、擠注等用途的硅酸鹽水泥和非硅酸鹽水泥的總稱，包括摻有各種外摻料或外加劑的改性水泥，后者有時(shí)被稱為特種油井水泥。

通常所指的油井水泥是包括API各級(jí)波特蘭油井水泥的基本油井水泥，其他如觸變水泥、膨脹水泥、抗腐蝕水泥等稱作特種油井水泥。

油井管在服役工況下常常受到腐蝕介質(zhì)和交變載荷（彎曲、振動(dòng)）的共同作用，會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的腐蝕疲勞破環(huán)。

分析了環(huán)境、力學(xué)狀態(tài)和材料特性等因素對(duì)腐蝕疲勞的影響，介紹了油井管腐蝕疲勞的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、裂紋萌生機(jī)理和裂紋擴(kuò)展機(jī)理。

裂紋萌生機(jī)理包括點(diǎn)蝕坑處應(yīng)力集中、構(gòu)件幾何不連續(xù)、駐留滑移帶和表面膜破裂等,裂紋擴(kuò)展機(jī)理包括陽極溶解、活性因子、表面能減小、產(chǎn)物轉(zhuǎn)移和產(chǎn)物膜因素等。

指出油井管腐蝕疲勞研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)是腐蝕環(huán)境下的腐蝕疲勞機(jī)理，應(yīng)深入研究服役工況下各種影響因素之間的耦合作用對(duì)油井管腐蝕疲勞的影響。

以現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，結(jié)合試驗(yàn)和數(shù)值模擬方法進(jìn)行腐蝕疲勞研究，可為油井管的斷裂理論奠定基礎(chǔ),也可為油氣井安全生產(chǎn)提供保障。

我國已經(jīng)成為油井管生產(chǎn)大國，然而我國油井管在出口持續(xù)增長的同時(shí)，每年還要進(jìn)口。

最近進(jìn)口量一直保持在國內(nèi)總需求量的15%～20%。我國出口的油井管大多屬于低端產(chǎn)品, 而進(jìn)口的基本都是高技術(shù)含量、高附加值的高端油井管產(chǎn)品，例如高強(qiáng)韌性油井管、抗H2S腐蝕油井管、不銹鋼及鎳基合金油套管、特殊螺紋接頭油套管、膨脹套管及連續(xù)管等。

這表明我國還不算油井管生產(chǎn)強(qiáng)國。加快高性能油井管的國產(chǎn)化進(jìn)程，是我國油井管行業(yè)一項(xiàng)艱巨而光榮的任務(wù)。

鉆探專用水泥，專為滿足地質(zhì)勘探護(hù)孔堵漏及封孔要求研制和生產(chǎn)的一個(gè)水泥新品種。其成分是以無水硫鋁酸鈣為主要熟料礦物的硫鋁酸鹽水泥。

學(xué)科：鉆探工程

詞目：鉆探專用水泥

英文：cement for geodrilling

釋文：專為滿足地質(zhì)勘探護(hù)孔堵漏及封孔要求研制和生產(chǎn)的一個(gè)水泥新品種。其成分是以無水硫鋁酸鈣為主要熟料礦物的硫鋁酸鹽水泥。其特點(diǎn)是快干早強(qiáng),即凝結(jié)速度快,早期強(qiáng)度,具有微膨脹性。施工使用此種水泥的待凝時(shí)間縮短,當(dāng)班灌注,當(dāng)班即可掃孔鉆進(jìn),大大縮短非生產(chǎn)時(shí)間。在不改變水灰比的條件下,加極少量的減水劑,即能得到需要的流動(dòng)度,使可泵性、可泵期滿足灌注施工工藝的要求。根據(jù)需要,硫鋁酸鹽水泥又分為R與H兩個(gè)類型,R型凝結(jié)速度較快 4小時(shí)的早期強(qiáng)度較高,一般適用于較淺的鉆孔；H型則凝結(jié)速度較慢,8小時(shí)早期強(qiáng)度較高,一般適用于較深的鉆孔。 2100433B