油井專用水泥油井水泥的生產(chǎn)工藝

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，要嚴(yán)格控制熟料的所占比重和游離氧化鈣的含量，必須達到規(guī)定的控制指標(biāo)；出磨水泥入庫后，應(yīng)進行充分的均化，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單元。

世界上生產(chǎn)油井水泥主要采用回轉(zhuǎn)窯進行，它的窯筒體呈臥置（略帶斜度1.5%～4%），并能作回轉(zhuǎn)運動，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。

API標(biāo)準(zhǔn)是指美國石油學(xué)會專用水泥標(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八個級別，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行分類，分為普通型（O）、中抗硫型（MSR）和高抗硫型（HSR）。

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

B級：適合于井下條件要求高早期強度時使用，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：適合于井下條件要求高的早期強度時使用，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：適合于中溫中壓的井下條件時使用，分為中抗硫酸鹽和高抗硫酸鹽型兩種類型。

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

F級：適合于超高溫高壓的進行條件時使用，分為中抗硫酸鹽和高抗硫酸鹽型。

G級、H級：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：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間以及在特定溫度、壓力和養(yǎng)護齡期下的抗壓強度。

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，后者有時被稱為特種油井水泥。

通常所指的油井水泥是包括API各級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）的共同作用，會發(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、裂紋萌生機理和裂紋擴展機理。

裂紋萌生機理包括點蝕坑處應(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,裂紋擴展機理包括陽極溶解、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和難點是腐蝕環(huán)境下的腐蝕疲勞機理，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油井管腐蝕疲勞的影響。

以現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，結(jié)合試驗和數(shù)值模擬方法進行腐蝕疲勞研究，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，每年還要進口。

最近進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)強國。加快高性能油井管的國產(chǎn)化進程，是我國油井管行業(yè)一項艱巨而光榮的任務(wù)。

鉆探專用水泥，專為滿足地質(zhì)勘探護孔堵漏及封孔要求研制和生產(chǎn)的一個水泥新品種。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)勘探護孔堵漏及封孔要求研制和生產(chǎn)的一個水泥新品種。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。其特點是快干早強,即凝結(jié)速度快,早期強度,具有微膨脹性。施工使用此種水泥的待凝時間縮短,當(dāng)班灌注,當(dāng)班即可掃孔鉆進,大大縮短非生產(chǎn)時間。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兩個類型,R型凝結(jié)速度較快 4小時的早期強度較高,一般適用于較淺的鉆孔；H型則凝結(jié)速度較慢,8小時早期強度較高,一般適用于較深的鉆孔。 2100433B