我国油井水泥发展现状的综述.doc

我国油井水泥发展现状的综述 摘要：在工业高速发展的今天，普通硅酸盐类水泥的发展虽已达到很高的水平，但特种工程用的水泥才起步不久。因此油气固井工程的发展就依赖于油井水泥的发展。本文简要概述当前油井水泥的发展现状，以及未来高性能化油井水泥的发展方向。 关键词：油井水泥；固井；发展；高性能化 Abstract：Although the development of ordinary silicate cement has reached a high level today, special engineering with cement starts soon. So the development of oil and gas well cementing works depends on the development of the oil well cement. This article is a brief overview of the current development status of the oil well cement, and the direction of the development of high performance of the oil well cement in the future. Keywords：Oil well cement；Cementing；Development；High performance 1油井水泥的定义 油井水泥（Oil well cement），又称堵塞水泥(blockage ce-ment)或固井水泥[1]，包括掺有各种外掺料或外加剂的改性水泥或特种水泥的油井水泥体系。通常包括API各级波特兰油井水泥，其它如触变水泥、膨胀水泥、抗腐蚀水泥等称作特种油井水泥。 2油井水泥的特点油井水泥属特种水泥，由水硬性硅酸钙为主要成分的硅酸盐水泥熟料，加入适量石膏和助磨剂磨细制成。具有合适的密度和凝结时间，较低的稠度，用其配制的预拌油井混凝土具有良好的抗沉降性和可泵性。将其注入预定（温度、压力）的井段，能迅速凝结硬化并产生一定的机械强度。混凝土固化后具有良好的抗渗性、稳定性和耐腐蚀性。,且随着外掺料和外加剂的发展而发展。油井水泥的种类多样繁杂,并没有相对明确的界限。 目前，固井基本水泥有了很大发展，我国的油井水泥有： 3.1 API油井水泥 A级只有普通型一种,化学成份和细度类似于ASTMC150,Ⅰ型,适合无特殊要求的浅层固井作业。 B级具有中抗硫酸盐型(MSR)和高抗硫酸盐型(HSR)。一般适用于需抗硫酸盐的浅层固井作业,目前在我国还没有使用。 C级又被称作早强油井水泥,具有普通(O)型、中抗硫酸盐型(MSR) 和高抗硫酸盐型(HSR)三种类型。一般适用于需早强和抗硫酸盐的浅层固井作业。 D级、E级、F级又被称作缓凝油井水泥,具有中抗硫酸盐型(MSR)和高抗硫酸盐型(HSR)。一般适用于中深井和深井的固井作业。 G、H级油井水泥被称为基本油井水泥,具有中抗硫酸盐型(MSR)和高抗硫酸盐型(HSR),可以与外加剂和外掺料相混合适用于大多数的固井作业,水泥浆体系也多种多样[2]。 3.2 微细或超细油井水泥 油井水泥颗粒较为细小,水泥中95%粒子的粒径在12μm以下,平均粒径在3~6μm左右,能够渗透到API油井水泥不能到达的区域,可用于挤水泥、消除砾石层出水,修复套管泄漏区,封堵地层出水通道以及小间隙固井。 3.3 G级抗高温油井水泥 G级抗高温油井水泥根本上是G级高抗油井水泥与硅粉按一定比例混合的产物,主要用于防止井底静止温度大于110℃的深井、蒸汽注入井和蒸汽采油井由于温度过高造成的强度倒退。 3.4 快凝早强油井水泥 快凝早强油井水泥是面向低温地层条件(38℃)固井开发的一种油井水泥，凭借其快凝、早强的优势, 是较为理想的产品。 4油井水泥的生产 油井水泥的生产与普通水泥生产没有多大差别，只是由于注水泥工程对油井水泥的化学、物理性质提出了较高的控制要求，反映在生产上对原材料的选用、水泥熟料的烧成工艺和水泥制备条件的控制比较严格，生产中的质量控制检验比较繁多[3]。 4.1原料与辅助原料 制备硅酸盐水泥的原料中主要的有四种，即氧化钙（CaO）、二氧化硅（SiO2）、三氧化二铝（Al2O3）、和三氧化二铁（Fe2O3），且它们之间要有一定比例。但是在自然界很难找到符合上述成分要求的单一原料，所以一般都是采用石灰质原料与粘土质原料调配使用，同时添加辅助原料以弥补SiO2、Al2O3、Fe2O3三种氧化物的不足。 4.2油井水泥生产工艺 粗略统计我国油井水泥的年用量在80万t左右,而且以G级居多。随着我国水泥工业的发展,油井水泥的生产也将向“新型干法旋转窑”工