G级高抗油井水泥的研制与生产

G级高抗硫油井水泥稠化性能异常原因分析G级高抗硫油井水泥稠化性能异常原因分析硫化物是石油中一种常见的有害物质，会对钻井设备和油管造成损坏。

因此，为了延长石油产业的寿命，保护环境和设备，采用G级高抗硫油井水泥作为填充材料非常重要。

但是，在进行实际生产过程中，发现了G级高抗硫油井水泥稠化性能异常的情况。

这种情况严重影响了施工质量和井壁的质量。

因此，本文旨在分析导致G级高抗硫油井水泥稠化性能异常的原因。

首先，G级高抗硫油井水泥稠化性能异常的主要原因是水泥浆体中添加了过量的添加剂。

在水泥浆体中，通常添加细粉、超细粉、黄原胶、钨酸铵等多种添加剂，这些添加剂的缺陷会导致水泥浆体的稠化性能受到影响。

例如，添加剂中的微粉和超细粉颗粒较多，粒径过小，影响了浆体的稳定性，水泥浆体的流变性能急剧下降，远远低于标准值。

其次，温度变化也是导致G级高抗硫油井水泥稠化性能异常的原因之一。

多数情况下，水泥浆体作为填充材料填充到深度较深处，浆体内部温度大，导致填充材料的体积抽缩，从而影响了水泥浆体的稠化性能。

同时，随着温度的变化，水泥浆体的流变性能也会发生改变，这种变化是无法预知的，导致施工难度极大，稠化性能异常也不可避免。

此外，填充材料的PH值和水泥浆体的PH值不同也是导致G 级高抗硫油井水泥稠化性能异常的原因之一。

通常来说，填充材料的PH值会受到水质、气体、溶液浓度等因素的影响，而水泥浆体的PH值则受到其成分和结构的影响。

由于PH值存在较大差异，导致填充材料和水泥浆体在混合过程中产生反应，进而影响其稠化性能。

综上所述，G级高抗硫油井水泥稠化性能异常的原因可能是多方面的，需要采取有效的措施来解决。

比如，对添加剂的数量和种类进行科学控制，确保其稳定性、高效性和持久性，加强温度监测和控制，防止在施工过程中水泥浆体变得过热，保证其维持在标准温度范围内，更重要的是，坚持科学、规范、质量第一的原则，加强施工过程中的质量管理，确保施工质量和水泥浆体的稠化性能达标，从而保障钻井设备和油管的安全和稳定运行。

g级油井水泥密度G级油井水泥是一种用于固井作业的特殊水泥材料，其密度是该水泥的一个重要性能指标。

本文将从G级油井水泥的密度角度出发，介绍其特点、应用领域以及相关的技术要点。

一、G级油井水泥的特点G级油井水泥是一种高密度水泥，其密度通常在1.9-2.3 g/cm³之间。

相比普通水泥，G级油井水泥具有更高的密度，这是由于其配方中添加了一些重质填料，如重质矿粉、重晶石等。

这些重质填料的添加可以使水泥的密度增加，从而满足一些特殊井下环境的需求。

二、G级油井水泥的应用领域1. 高密度井下固井G级油井水泥由于其高密度的特点，适用于一些井下需要高密度固井的场合。

例如，当井下存在高压油气层时，需要使用高密度水泥进行固井，以抵抗高压油气的返吐和渗漏。

2. 防止油气外溢G级油井水泥还可以用于防止油气在固井过程中外溢到地表。

由于G级油井水泥具有较高的密度，可以形成较大的固井压力，有效地防止油气的外溢。

3. 井下水泥环空隔离在井下作业过程中，有时需要对不同层位的油气进行隔离。

G级油井水泥由于其高密度特点，可以用于形成有效的水泥环空隔离，防止不同层位的油气交叉干扰。

三、G级油井水泥的技术要点1. 水泥配方设计G级油井水泥的密度与其配方中的填料种类和比例密切相关。

在设计配方时，需要根据实际井下情况和需求进行合理的选择和调整，以达到所需的密度要求。

2. 密度测定方法测定G级油井水泥的密度通常采用密度计进行。

密度计通过测量单位体积内的质量来确定水泥的密度。

在测定时，需要注意排除气泡、保持样品均匀和避免外界干扰等因素的影响。

3. 密度控制与调整在实际施工中，为了确保G级油井水泥的密度达到设计要求，需要进行密度的控制和调整。

可以通过调整水泥中填料的种类和比例，或者添加其他密度调整剂来实现。

四、总结G级油井水泥是一种高密度水泥，其密度范围通常在1.9-2.3 g/cm³之间。

由于其高密度特点，G级油井水泥适用于高密度固井、防止油气外溢和井下水泥环空隔离等场合。

《水泥技术》2010年第四期发表浅谈生产G级高抗硫酸盐型油井水泥的体会我公司于2005年开始生产G级高抗硫酸盐型油井水泥，经过逐步摸索，不断总结、积累经验，已能稳定的生产符合GB 10238—2005要求的G级高抗硫酸盐型油井水泥，经国家水泥质量监督检验中心、石油工业油井水泥及外加剂质量监督检验中心检测，各项理、化性能良好，与外加剂相容性较好，产品畅销本区与周边省区，2008年，年销量突破7万吨,并受到用户的广泛赞誉。

现就自己在生产G级高抗硫酸盐型油井水泥过程中的配料设计、生料粉磨、熟料煅烧、水泥粉磨及出厂方面的一些体会，做一个总结，与同行共同探讨，希望能起到抛砖引玉的作用。

一：我公司生产G级高抗硫酸盐型油井水泥的情况简介主机设备情况生料磨：φ3.5×10m中卸式烘干磨回转窑：φ3.2×46m预热器：五级悬浮预热器分解炉：TD炉带N-MFC炉水泥磨：φ3.8×13m开流磨，带HF1400-700辊压机。

原燃材料、熟料化学成分及水泥主要性能与国家标准对比(见表1-表4)表1 原燃材料的化学成分分析％表表表4 我公司油井水泥主要性能与国家标准（GB 10238—2005）对比二：油井水泥在生产过程中的若干注意事项配料设计因GB 10238—2005对G级高抗硫酸盐型油井水泥的化学成分及物理性能有着严格的规定，因此，采用的原燃材料及配料方案必须要满足生产油井水泥的质量要求。

1.选用优质原燃材料。

我公司生产油井水泥熟料时，采用石灰石、型砂、粉煤渣、铁矿粉四组分配料，（见表 1），燃料使用优质烟煤（见表 2）。

其中，石灰石为自备矿山开采，储量丰富，但因石灰石矿构造较复杂，矿石夹层较多，不易剔除，造成石灰石品位较低（钙低镁高），且不稳定，生产普通熟料时，石灰石在进行适度挑选与搭配后，CaO含量能稳定在46.5%左右，MgO的含量在2.7%左右，有时高达3.8%，但生产油井水泥熟料时，我公司石灰石内控指标：CaO含量≥47%，MgO 含量≤2.5%。

油井水泥工艺质量管理技术摘要：对于我国发展来说，油井水泥工艺质量管理工作十分重要。

G级高抗硫酸盐油井水泥为一种基本的油井水泥，在生产中用G级油井熟料掺加适量的石膏粉磨而成，不允许掺加其它掺和料。

目前我国的油井水泥生产企业都是以G级高抗硫酸盐油井水泥为市场主打产品，再掺加适量的减轻（增重材料）和外加剂混拌成高密度和系列低密度成品灰，以满足不同质量性能要求的油田固井需求。

根据生产实践介绍油田固井大量使用的一种高性能G级高抗硫酸盐基本油井水泥在2500t/d新型干法生产线、Φ4.2m×13m闭路水泥磨系统的工艺质量管理技术。

关键词：油井水泥；工艺质量；管理技术引言专用于油井、气井固井工程的水泥为油井水泥，又称堵塞水泥。

它的主要作用是将套管与周围的岩层胶结封固，封隔地层内油、气、水层，防止互相串扰，以便在井内形成一条从油层流向地面且隔绝良好的油流通道。

按照GB/T10238－2015《油井水泥》的分类，油井水泥分为A、B、C、D、G、H六个级别，其类型主要分为普通型（O）、中抗硫酸盐型（MSR）、高抗硫酸盐型（HSR）油井水泥。

1.概述铜川药王山生态水泥有限公司是尧柏特种水泥集团的油井水泥的生产基地，公司在一条2500t/d新型干法生产线上生产油井熟料，在Φ4.2m×13m闭路水泥磨系统生产油井水泥，公司的市场主导产品为G级高抗硫酸盐油井水泥，根据客户需求，生产少量其它品种的油井水泥。

公司2014年初生产的G级高抗硫酸盐油井水泥虽然能够完全满足GB/T10238-2015标准要求，但市场客户反馈质量性能的稳定性及高温触变等使用性能还需优化提升。

2.油井水泥标准发展现状20世纪60年代初，我国就开始了油井水泥的研究和生产，当时受苏联的影响，在分类和生产上采用苏联的模式。

这个时期的油井水泥仿苏联45℃,90℃,120℃,150℃水泥进行生产[1]。

20世纪80年代我国开始按照API规范进行油井水泥分类并且研制开发，随后向全国推广。

各级油井水泥的性能及应用范围1 API A级油井水泥A级油井水泥属硅酸盐水泥系列，只有普通型一种(与ASTM标准的I型水泥相似)，其物理化学性能在表2-1和2-3中已描述这里不再重复。

一般来说，A级水泥具有可泵性好、凝结硬化快及早期强度高的特点，对于高压井效果特别好，有利于防止油、气上窜，提高固井质量。

在没有特殊要求的条件下，使用深度从地面到井深1830m，仅作为普通类型水泥使用。

下面介绍一下A级油井水泥的生产工艺。

A级油井水泥的生产对原料、燃料和生料的质量要求，熟料的煅烧，水泥的制成和装运等过程都有严格的要求。

(1)原料、燃料和生料的质量要求虽然API Spec10中对A级水泥没有明确的矿物组成规定，但水泥的性能要求对原料、燃料和生料有一定的质量控制。

石灰石：CaO≥52%粘土：Al2O3 13%~14%铁粉：Fe2O3≥55%二水石膏：SO3≥40%燃煤：灰分≤20%热值≥25080 kJ/kg生料组成按计算熟料矿物组成为：C3S 53%~60%；C2S 20%~13%；C4AF l4%~12%；f-CaO≤1.0%配料较好；生料细度≤10%；CaCO3滴定值±0.5%；Fe2O3滴定值±0.2%。

(2)熟料的煅烧严格规定窑的热工制度，适当提高烧成温度，在稳定料量前提下，采用“薄料快转长焰顺烧”的操作方法，使熟料结粒均齐，立升重保证在1450~1550g/L，f-CaO≤1.0%。

值得注意的是窑灰应均匀入窑，避免造成熟料成分波动，且应剔除不合格熟料。

(3)水泥的制成和装运水泥细度按比表面积控制为35~370m2/kg，0.08mm方孔筛筛余4%~6%，水中SO3控制为2.2%~2.5%。

包装和储运应注意避免混入杂物和受潮。

2 B级油井水泥B级油井水泥的适用油井深度与A级水泥相同，但它还具有抗硫酸盐的性能。

B级油井水泥分为中抗硫酸盐型和高抗硫酸盐型两种，适用于从地面到井深1830m，B级水泥与ASTM标准中Ⅱ型相似。

企业标准G级油井水泥1、主题内容与适用范围本标准规定了G级油井水泥的定义、要求、试验方法、检验规则、交货与验收标志、包装、运输和贮存。

2、引用标准GB10238-1998油井水泥标准及其引用标准。

3、定义3.1 G级油井水泥：由水硬性硅酸钙为主要成分的硅酸盐水泥经熟料，加入适量的石膏，磨细制成的产品。

在粉磨与混合G级水泥过程中，不允许掺加任何其他外加剂。

4、级别和类型4.1 G级油井水泥：该产品是一种基本油井水泥，有中抗硫酸盐型（MSR）和高抗硫酸盐型（HSR）两种类型。

5、要求化学要求物理性能要求6. 试验方法仪器校准：按GB10239-1998中规定执行取样、试验时间和设备：按GB1023-1998中规定执行试验方法：按GB1023-1998中—规定执行7. 检验规则编验及取样水泥出厂前应按产品的级别和类型编号取样，袋装和散装水泥应分别进行编号和取样。

每一编号为一取样单位，每400为一编号。

取样方法按GB12537进行，取样应具有代表性，亦可从20个琐部位取等量样品，总量至少20kg。

所取样品按本标准第6章规定的方法进行出厂检验。

检验项目包括需要对产品进行考核的全部要求。

出厂水泥出厂水泥的品质指标应符合本标准规定的要求，否则不得作为油井水泥出厂。

试验报告水泥厂生产单位应在水泥发出日7天内寄发水泥品质试验报告，试验报告内容包括本标准规定的各项要求及试验结果。

掺助磨剂或调凝剂时，还应填报助磨剂或调凝剂的名称及掺量。

8. 交货与验货交货时水泥的质量验收可抽取实物试样以其检验结果为依据，也可以水泥厂同编号水泥的检验报告为依据，采取何种方法验收由买卖双方商定，并在合同或协议中注明。

以抽取实物试样的检验结果为验收依据时，买卖双方应在发货前或到货后7天内共同取样和签封。

取样方法按GB12573进行，取样数量为20kg缩分为二等分，一份由卖方保存40天，一份由买方按本标准规定的项目方法进行检验。

当买方检验认为产品质量不符合本标准要求而拒收时，应于到货后15天内通知生产厂，并说明原因，而卖方又有异议时，则双方应将卖方保存的另一份试样送交国家指定的油井水泥质量监督检验机构进仲栽检验。

高抗硫酸盐油井水泥的生产王萍;霍慢慢【期刊名称】《水泥技术》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】2页(P96-97)【作者】王萍;霍慢慢【作者单位】【正文语种】中文【中图分类】TQ172.75我公司从2008年开始生产油井水泥，到2012年G级高抗硫硅酸盐油井水泥生产步入正常。

2013年全年共销售油井水泥10万吨，油井水泥的生产和销售进入了一个新的时期。

现将我公司油井水泥熟料在生产过程中遇到的情况以及影响油井水泥性能的因素和大家分享。

1.1 原材料的选择生产油井水泥对C3S要求较高，矿山石灰石应选用CaO含量在50.0%左右的优质石灰石，MgO含量＜2.0%。

铁质原材料需要含铁量高的铜渣和硫酸渣按一定比例搭配使用，以满足熟料对铝率要求较低的配料要求。

硅质原材料使用SiO2＞90%、Al203＜5.0%、碱含量＜1.0%的硬质砂岩，利于生产。

1.2 熟料三率值的选择由于油井水泥熟料要求较高的C3S和较低的C3A，因此要选择高饱和比、中硅酸率和低铝氧率的配料方案。

KH：0.90±0.02；SM：2.40±0.1；AM：0.75±0.1。

1.3 熟料生产过程中遇到的问题及解决方案（1）由于在生产初期矿山石灰石CaO含量只有47.0%左右，进厂硫酸渣的品位低，Fe2O3含量只有26%左右，烧出的熟料饱和比普遍偏低，熟料易磨性较差，水泥粉磨时间长，造成水泥初始稠度大，给油井水泥的生产带来了困难。

2011年9月，公司开始使用进厂Fe2O3＞48%的铜渣与进厂Fe2O3为26%的硫酸渣按比例搭配进行生产。

由于铜渣进厂水分大，下料时容易堵塞，造成原料断料，影响生产，所以进厂铜渣应严格控制水分，提前进厂适当晾晒，为生产提供条件，防止在储库板结，避免生产时下料不畅。

生产初期熟料三率值为：KH：0.90±0.02，SM：2.40±0.1，AM：0.75±0.1。