一種油井水泥的製作方法
2023-08-04 03:59:41 5
專利名稱：一種油井水泥的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種油井水泥的組成，屬於特種水泥領域。
油井水泥，國家標準規定了級別等級，能夠適用於超高溫高壓條件下的3660～4880m井深的注水泥，與促凝劑或緩凝劑一起使用，能適應於較大的井深和溫度範圍，由於高溫油井水泥要求在120℃和111.3MPa壓力的條件下具有良好的可泵性，因而通常需要燒制無C3A和高C2S含量的水泥熟料，對原料組成要求嚴格，條件苛刻，原料的適用範圍少，給生產帶來了很大困難。
目前，高溫油井水泥一般由貝利特矽酸鹽水泥熟料、石英砂及少量的石膏混合粉磨製成，用該三組份配方製成的油井水泥在地層高溫高壓的條件下的稠化時間短，在120℃、111.3MPa下達到30BC的時間僅為60～90min，稠化時間為180～260min，不利於固井作業。
本發明的目的在於提供一種合理組成的油井水泥，該水泥高溫高壓下的稠化時間長，可泵性能好，適宜深井固井作業，固化後抗壓強度高，並且對原料的選用範圍廣。
本發明的目的可以由以下方案來實現所述的油井水泥，合有水泥熟料、石英、石膏組分，其特徵在於還合有石灰石組分。
如上所述的油井水泥，其組成的重量百分比為水泥熟料 15～40％石膏 1～5％石英 20～45％石灰石20～40％其中的水泥熟料可以是貝利特矽酸鹽水泥熟料，也可以是阿利特矽酸鹽水泥熟料。各種原料純度要求與通常的油井水泥生產要求一致。
本發明油井水泥採用通常的油井水泥生產工藝生產即可，根據配方組成配料，經球磨機研磨粉碎並通過選粉機選粉後即可得到產品。
本發明油井水泥的組成，由多次實驗、試驗結果篩選而定，其性能由檢測部門檢測，指標超過目前國家J級油井水泥標準GB10238-88(見表1)，檢測結果見表2。
本發明實驗完成後，與勝利石油管理局鑽井工程總公司固井二公司籤訂了「油井水泥試驗協議」，進行檢測和現場施工試驗，他們的試驗結論是(1)本發明的油井水泥物性指標符合GB10238-88規定指標，且初始稠度低，保持時間長，滿足了我們最初提出的120℃、111.3MPa下30BC時間不少於150min的願望要求，抗壓強度也比GB10238標準要求的高。
(2)本發明的油井水泥與油田目前廣泛使用的氣鎖膨脹劑ZG-3、QJ-625相容性好，配合使用對稠化時間基本沒有影響，有利於防止油氣竄。
(3)本發明的油井水泥在油田六個構造上固井，與所用工業水適應性廣，可以進行大面積推廣。
(4)本發明的油井水泥與D級高抗硫酸鹽水泥相容性也好，這樣不影響採用「兩凝」水泥固井方法，使用範圍進一步拓寬。
綜上所述，可以看出，本發明具有以下優點(1)本發明油井水泥大大改善了油井水泥的稠化性能，在水灰比0.5時，120℃、111.3MPa下，稠度在30BC的時間可延長至150min以上，稠化時間可延長至300min以上，可泵性能好，適宜深井固井作業。
(2)本發明油井水泥固化後抗壓強度高，大大超過G810238標準的指標要求，且7天後不倒縮。
(3)本發明油井水泥所用水泥熟料既可以是貝利特矽酸鹽水泥熟料，也可以是阿利特矽酸鹽水泥熟料，擴大了原料的選用範圍，給生產帶來方便。
(4)本發明降低了水泥熟料的用量，大大降低了油井水泥的粉磨電耗，可從現行生產的約50KWh/t左右，降低到約30KWh/t左右，下降了30％以上。
下面給合實施例對本發明作進一步詳細說明。
實施例1，油井水泥的重量組成為，貝利特矽酸鹽水泥熟料30％，石英砂35％，石灰石32％，石膏3％。
該組成的油井水泥按J級油井水泥測試標準檢測，在水灰比為0.5時，初始稠度為9.0BC，小於10BC，稠度至30BC的時間為200min，大於180min，稠化時間為316min，大於310min；143℃、20.7MPa下12小時抗壓強度為6.2MPa，大於3.5MPa；117℃，20.7MPa下24小時抗壓強度為15.6MPa，大於6.9MPa；177℃、20.7MPa下，7天抗壓強度為26.1MPa，大於24小時的抗壓強度，經檢測部門檢測，技術性能指標見表2。
實施例2、油井水泥的重量組成為阿利特矽酸鹽水泥熟料20％，石英砂40％，石灰石37％，石膏3％。
該組成的油井水泥按J級油井水泥測試標準檢測，在水灰比為0.5時，初始稠度為17BC，小於20BC；稠度至30BC的時間為166min，大於150min；稠化時間為310min，大於300min；強度大大超過國標的要求，使用性能良好。
實施例3、油井水泥的重量組成為貝利特矽酸鹽水泥熟料15％、石英砂45％、石灰石39％、石膏1％。
實施例4、油井水泥的重量組成為貝利特矽酸鹽水泥熟料40％、石英砂24％、石灰石32％、石膏4％。
實施例5、油井水泥的重量組成為阿利特矽酸鹽水泥熟料25％、石英砂30％、石灰石40％、石膏5％。
實施例6、油井水泥的重量組成為阿利特矽酸鹽水泥熟料35％、石英砂40％、石灰石23％、石膏2％。
表1、J級油井水泥技術要求(GB10238-88)
權利要求
1.一種油井水泥，合有水泥熟料、石膏、石英組分，其特徵在於還合有石灰石組分。
2.根據權利要求1所述的油井水泥，其特徵在於其組成的重量百分比為，水泥熟料 15～40％石膏 1～5％石英 20～45％石灰石20～40％
3.根據權利要求1或2所述的油井水泥，其特徵在於所用水泥熟料既可以是貝利特矽酸鹽水泥熟料，也可以是阿利特矽酸鹽水泥熟料。
全文摘要
本發明公開了一種油井水泥的組成，含有水泥熟料、石英、石膏組分，其特徵在於還含有石灰石組分。本發明組成的油井水泥高溫下稠化時間長，可泵性能好，能夠較好地適宜深井固井作業，固化後抗壓強度高，大大超過GB10238油井水泥標準的指標要求，並且配料組成擴大了原料的選用範圍，即，既可使用貝利特矽酸鹽水泥熟料，也可以使用阿利特矽酸鹽水泥熟料，給生產帶來了很大的方便。
文檔編號C04B28/00GK1148577SQ9511218
公開日1997年4月30日 申請日期1995年10月24日 優先權日1995年10月24日
發明者戴傑, 丁日偉, 李青雲, 張斌, 王文松, 王忠偉, 劉冰 申請人:淄博市張店特種水泥工業集團公司