油气井注水泥理论与应用
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常用油井水泥外加剂作用机理与应用探讨油井水泥外加剂是指在油井水泥浆中添加的一种特殊化学品,用于改善水泥浆的流动性、降低水泥浆的密度、提高水泥浆的抗压强度等作用。
水泥外加剂的作用机理与应用在油田工程中有着重要的意义。
一、水泥外加剂的作用机理:1. 流动性调节:水泥外加剂能够减少水泥浆的黏度,改善其流动性能。
水泥浆与岩石接触时,水泥浆会流失一部分水分,因此加入外加剂可以保持水泥浆的流动性,有利于泥浆在油井中的布料。
2. 密度调节:油井需要使用具有特定密度的水泥浆进行固井作业,以保证井眼的稳定。
水泥外加剂可以调节水泥浆的密度,使其满足工程需要。
3. 抗压强度:水泥外加剂可以显著提高水泥浆的抗压强度,尤其在高温、高压情况下。
外加剂能够改善水泥的晶体结构,增强其抗压性能,提高固井质量。
4. 提高稳定性:水泥浆添加外加剂能够减少水泥与水的分离,提高水泥浆的稳定性。
外加剂可以与水泥进行物理或化学反应,形成一种稳定的结构,防止水泥在固井过程中产生脱粘现象。
二、水泥外加剂的应用:1. 常用外加剂:包括减水剂、密度调节剂、提高抗压剂等。
减水剂能够减少水泥浆的黏度,提高流动性;密度调节剂可以调节水泥浆的密度,满足工程需要;提高抗压剂可以提高水泥浆的抗压强度。
2. 高温高压环境下的应用:在高温高压环境下,水泥浆的固化性能会受到限制。
水泥外加剂在这种情况下具有特殊的意义。
常用的高温高压外加剂包括萘酐树脂、酚醛树脂等,它们可以提高水泥浆的稳定性和抗压强度。
3. 深井固井中的应用:在深井固井过程中,水泥浆需要承受极高的压力,因此需要添加外加剂来提高水泥浆的抗压强度。
常用的外加剂有缓凝剂、聚合物等,它们可以有效地提高水泥浆的抗压性能,保证固井的质量。
4. 粘土胶结水泥外加剂:在含有粘土的地层中进行固井时,常常出现粘土离土现象,导致固井质量下降。
可以添加粘土胶结水泥外加剂来提高水泥浆的胶结性能,防止粘土离土现象的发生。
水泥外加剂在油田工程中起着至关重要的作用,它可以改善水泥浆的流动性、调节密度、提高抗压强度等。
常用油井水泥外加剂作用机理与应用探讨油井水泥外加剂是在水泥基础上添加一些化学品,以提高水泥的性能。
它们可以被广泛应用于油井水泥和封堵。
本文将探讨常用的油井水泥外加剂的作用机理以及应用范围。
1. 倍特糖倍特糖是一种聚羧酸缩合物。
它的添加可以加快水泥的凝结反应,从而能够更快地凝固。
它的主要作用是制备速度快,使用方便,且具有良好的相容性。
与传统的凝结剂相比,倍特糖可以改进水泥的性能和加速水泥的反应,杠杆作用既可以在时间上,还可以在速度上实现。
2. 改性高分子改性高分子可以用于改善水泥的性能,例如流动性、抗裂性和耐磨性等。
它们通常是聚丙烯酸酯或聚乙烯酸酯高分子,它们具有优异的高吸水性和粘附性能。
通过将其中的一部分化学结构改变为亲水基团和疏水基团,可以实现水泥和环境的化学反应。
在加入改性高分子后,水泥的流动性和粘度可以得到显著提高,从而可以实现更优异的压实效果。
3. 润滑剂石油灰斑土是石油开采过程中特殊的固体残留物,被认为是最难堵塞的固体颗粒。
在油井水泥过程中,石油灰斑土能够使水泥粉末黏稠地与其他文件粉末混合在一起,从而达到更好的压实效果。
在凝固过程中,石油灰斑土可以形成更大的红铁矿物,从而更好地粘结水泥和其他颗粒。
4. 抗裂剂抗裂剂是一种特殊的化学剂,可以帮助材料抵抗表面损伤,从而减少水泥在向深部钻探时发生的裂纹。
常见抗裂剂如聚酯和聚氨酯涂层中的硼系物质和德氏合金。
这种抗裂剂的作用机制是通过增强水泥和其他材料之间的化学键,从而防止破坏。
总之,油井水泥外加剂在油井水泥和封堵中广泛应用。
这些外加剂的作用机理和应用范围不同,但可以统一改善水泥的性能,使其具有更好的抗裂性、流动性、压实性和耐久性。
这将有助于确保油井的安全和生产效率。
油田固井水泥浆体系研究及应用摘要:目前,由于资源的紧缺,世界各国都在紧锣密鼓的对深水油气资源进行勘探开发。
深水区域的钻井作业一直是一个世界上多个国家面临的问题,特别是表层钻井作业,例如浅层、水平基底的研究都还有待解决,这对固井水泥浆,尤其是表层的工作提出了更高的要求。
钻井技术的发展及油田勘探开发持续的加深,探井深度和生产井不同深度的不断增加,面临着很多长度、深度、强度都面临着高难度挑战。
深层埋藏较深,使得生产井深度一般在5000米也很多;深井固井的制造工艺要满足工作的需要,首先就得使得质量达标,并且在保证质量的同时从节约成本出发,提高科技含量提高市场的竞争力,使得在国际市场上拥有自己的一席之地。
关键词:固井水泥浆技术体系深固井气井固井水泥砂浆系统设计有一定固井性能满足一般要求应老驴温度、系统稳定性、水泥石的高温稳定性,我们必须肯定在什么情况下都能实施,并且固井质量需要有一定弹性材料及增韧材料进行严格的研究记忆及最佳分析外,还得研究加水泥浆增白剂及外部留下原料的添加量对水泥浆各种性能的影响。
目前气井的施工深度至少都是3500米,所以对于长度、深度都有很高的要求。
然后,对基层进行试气、压裂等工作环境的了解,水泥浆性能和施工固井更高的要求,保证了封固井质量使得工程的实施顺利的得以实施。
但是现在国内深层气井固井质量并不理想,自2005年以来,先后发生了几起严重的事故,特别是对固井等环空窜气问题和油气测试、生产建设造成了极大的影响。
一、一般固井水泥浆体系对于水泥体系而言中温的温度需要小于120℃,但是考虑到高温时性能的优越性,我们一般选择的是小于160℃的高温,超高温的固井特砂浆高温的性能更优越,目前较少的使温度控制在200℃水泥浆体系,适用温度一般都不超过200℃。
这样的体系对于淡水以及矿化的固井的效果是最好的,它一般使用的一般条件,同时也固井用的低密度、高密度的条件比较复杂的固井;性能的提高能够扩大产品使用的范围,优良的性能是保证稳定的基础,要确保各种性能都能满足所需并且更容易调节。
第一章总论影响注水泥顶替效率的主要影响因素:套管居中、紊流顶替、合理的隔离液与冲洗液的性能及用量、紊流接触时间、活动套管、水泥浆与钻井液流变性能的合理匹配、增加水泥浆与钻井液的密度差、降低钻井液的触变性及滤失性能等。
通常下需要控制紊流触变时间不小于8-10min。
油、气、水窜的主要因素:水泥浆凝结过程中浆柱压力的降低;水泥浆失重:由于水泥浆胶凝、体积收缩及桥堵引起。
钻井液和水泥浆流变模型:更符合带静切力的三参数幂律模型,包括赫谢尔—巴尔克莱(H-B)流变模型和罗伯逊-斯蒂夫(R-S)流变模型。
水泥浆滤失性:水泥浆的失水量比钻井液的滤失量大数十倍,一般可达到500-2000ml/30min(7MPa),但对于储层油层和气层固井时水泥浆失水量分别控制在200ml/300min(7MPa)和50-100ml/300min(7MPa)。
通常下水泥浆滤液污染深度一般不超过5cm,渗透率下降率在10%左右。
微硅的化学组成为: SiO2 92.46%; Al2O30.29%; Fe2O3 0.88%; CaO 1.78%; MgO 0.3%; P2O5 1.77%。
第二章油井水泥硅酸盐水泥(波兰特水泥)主要成分:氧化钙(CaO)、二氧化硅(SiO2)、三氧化铝(Al2O3)和三氧化二铁(Fe2O3)水灰比对水化速度影响:通常下水灰比均限制在0.4-0.7范围,在允许的条件下尽可能降低水灰比。
常用的G级水泥试验时的水灰比为0.44.在高于350℃的热采井、地热井中,采用加硅粉的技术已不适用,而需应用高铝水泥代替。
水化反应的主要阶段为:调凝期、凝固期、硬化期。
矿渣G级水泥混合物(硅酸盐水泥和高炉矿渣混合物)第三章油井水泥浆与水泥石性能密度:水泥浆密度须满足注水泥全过程浆柱压力与地层压力的平衡关系,即水泥浆柱所产生的静液柱压力和流动阻力须大于或等于地层流体压力,同时小于地层破裂压力或漏失压力。
在设计水泥浆密度时,要求水泥浆密度略大于钻井液密度。
水泥熟料:主要是Cao、SiO2、Al2O3、Fe2O3CaO:水泥熟料中最主要的部分。
形成硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙SiO2:与氧化硅生成硅酸三钙和硅酸二钙Al2O3:生成铝酸三钙和铁铝酸四钙Fe2O3:生成铁铝酸四钙高抗硫酸盐积极油井水泥为什么要控制C3A的含量:若C3A过多,则水化反应会加快,使水泥凝结不牢固,另外还会造成水化热大,会与石膏生成钙矾石,导致水泥石膨胀开裂,因此必须要控制C3A的含量。
湿法优点:1加水后有利于搅拌均匀2制备生料时扬尘少缺点:1成本高,所需场地大2耗能较大干法优点:1热耗较低2成本不大缺点:1扬尘较多2配料调和比困难油井水泥生产工艺过程:硅酸盐水泥生产的主要工艺过程为:生料制备、熟料的煅烧、水泥的粉磨与包装等。
油井水泥生产工艺过程:原料混配、粉磨、煅烧、冷却、熟料研磨煅烧经历:干燥与脱水、碳酸盐的分解、固相反应、烧成、冷却1.干燥与脱水:使物料的自由水蒸发,脱水是粘土矿物分解放出化合水,自由蒸发热耗很大,粘土脱水首先发生在粒子的表面,接着向粒子中心扩散。
2.碳酸盐分解:其过程是吸热反应,受系统温度和周围介质中二氧化碳的分压影响较大,碳酸钙的分解吸收大量的热量。
3.固相反应:发生在回转窑内,在900°到1100°时,所有碳酸钙分解,游离氧化钙达到最高值。
在1100-1200℃时,大量形成C3A和C4AF,C2S含量达到最大值。
固相反应的反应活性很低,速率很慢。
一般包括相界面上的反应和物质迁移两过程。
4.烧成:熟料烧结成阿利特的过程5.冷却:熟料的冷却从烧结温度开始,同时进行液相的凝固和相变两个过程,能回收熟料带走的热量,预热二次空气,提高热效率;迅速冷却熟料以改善熟料质量与易磨性,降低熟料温度。
出磨的水泥为什么强度低于出厂时的强度水泥出磨时,游离CaO含量较高,没有完全消解,它对水泥的破坏性比较大。
因此,强度不高。
过了一段时间,游离氧化钙消解了很多,此时出厂的水泥强度破坏作用就很少,强度大于出磨时。
常用油井水泥外加剂作用机理与应用探讨
作用机理:
1. 提高水泥浆的流动性:油井水泥外加剂可以通过改变水泥颗粒之间的相互作用力,提高水泥浆的流动性,降低浆体黏度,从而使水泥浆更易于注入油井井孔,并且能够在井
孔中均匀分布。
2. 阻隔泥浆与地层之间的间隙:油井水泥外加剂能够填充泥浆与地层之间的间隙,
形成一层坚固的水泥环,阻止油井井孔中的水、油或气体向外渗漏,从而保护地下水资源
和防止油气井的外泄。
3. 提高水泥强度:油井水泥外加剂可以通过改善水泥浆结构,增加水泥颗粒的亲和
力和结合力,提高水泥的强度和稳定性,并能够延长水泥的硬化时间,保证水泥在油井环
境中具有良好的强度。
4. 耐高温性能:油井水泥外加剂能够增加水泥的耐高温性能,使水泥在高温环境下
仍能保持较好的强度和稳定性,适应油田的高温作业环境。
应用探讨:
1. 水泥固井:油井水泥外加剂广泛应用于油井固井中,能够提高固井效果,防止油
井井孔的漏失,保持地下水的安全和井下环境的稳定,确保油井的正常生产。
2. 气油井水驱封堵:油井水泥外加剂可以用于气油井的水驱封堵作业中,能够在井
孔中形成致密的水泥环,堵塞地下水和井孔中的气体和油,防止井孔的压力下降和井漏的
发生,提高气油井的采集效率。
3. 水泥回收利用:油井水泥外加剂还可以用于水泥回收利用中,能够改善废弃水泥
的性能,增加其再利用价值,减少对原材料的需求,降低油井施工的成本。
油井水泥外加剂的作用机理主要有提高水泥浆流动性、阻隔泥浆与地层间隙、增加水
泥强度和稳定性、提高耐高温性能等。
其应用范围广泛,包括固井、水驱封堵和水泥回收
利用等,对于保障油井的安全和正常生产具有重要作用。
第一章总论影响注水泥顶替效率的主要影响因素:套管居中、紊流顶替、合理的隔离液与冲洗液的性能及用量、紊流接触时间、活动套管、水泥浆与钻井液流变性能的合理匹配、增加水泥浆与钻井液的密度差、降低钻井液的触变性及滤失性能等。
通常下需要控制紊流触变时间不小于8-10min。
油、气、水窜的主要因素:水泥浆凝结过程中浆柱压力的降低;水泥浆失重:由于水泥浆胶凝、体积收缩及桥堵引起。
钻井液和水泥浆流变模型:更符合带静切力的三参数幂律模型,包括赫谢尔—巴尔克莱(H-B)流变模型和罗伯逊-斯蒂夫(R-S)流变模型。
水泥浆滤失性:水泥浆的失水量比钻井液的滤失量大数十倍,一般可达到500-2000ml/30min(7MPa),但对于储层油层和气层固井时水泥浆失水量分别控制在200ml/300min(7MPa)和50-100ml/300min(7MPa)。
通常下水泥浆滤液污染深度一般不超过5cm,渗透率下降率在10%左右。
微硅的化学组成为: SiO2 92.46%; Al2O30.29%; Fe2O3 0.88%; CaO 1.78%; MgO 0.3%; P2O5 1.77%。
第二章油井水泥硅酸盐水泥(波兰特水泥)主要成分:氧化钙(CaO)、二氧化硅(SiO2)、三氧化铝(Al2O3)和三氧化二铁(Fe2O3)水灰比对水化速度影响:通常下水灰比均限制在0.4-0.7范围,在允许的条件下尽可能降低水灰比。
常用的G级水泥试验时的水灰比为0.44.在高于350℃的热采井、地热井中,采用加硅粉的技术已不适用,而需应用高铝水泥代替。
水化反应的主要阶段为:调凝期、凝固期、硬化期。
矿渣G级水泥混合物(硅酸盐水泥和高炉矿渣混合物)第三章油井水泥浆与水泥石性能密度:水泥浆密度须满足注水泥全过程浆柱压力与地层压力的平衡关系,即水泥浆柱所产生的静液柱压力和流动阻力须大于或等于地层流体压力,同时小于地层破裂压力或漏失压力。
在设计水泥浆密度时,要求水泥浆密度略大于钻井液密度。
水泥浆密度一般可通过调节水灰比或加入密度调节剂(减轻剂或加重剂)来进行调节,也可用充气等办法进行调节。
水泥浆流变性:水泥浆的流变性能常用塑性粘度、动切力、稠度系数和流性指数表示。
流动度是视粘度的一种度量方法,反映了水泥浆配制和流动的难易程度。
当水泥浆的流动度达到22-24cm时,其流动度性能较好;而小于18cm时,其流动性能较差;流动度大于24cm,水泥浆的沉降稳定性较差。
在低压下(小于1MPa),随温度增加,表观粘度降低;在高压下(2MPa)下,随温度增加,表观粘度升高。
水泥浆稠化时间:指水泥浆在流动过程丧失流动的时间,单位为Bc。
当水泥浆在模拟搅拌试验中,其稠度达到100Bc时,水泥浆已丧失流动性能,所测得的时间定义为稠化时间。
在某些高温试验条件下,为避免因冷却的时间过长而使水泥浆凝固在浆杯中,当水泥浆稠度达到70Bc时,即停止加温和试验。
再人为延长稠化记录曲线,得到水泥浆稠度为100Bc所需要的时间。
水泥浆稠化时间(t ct)按注水泥施工的总时间确定。
如从施工安全角度来考虑,水泥浆的稠化时间应小于施工的总时间,一般可取t ct = t t -1h,或者t ct =0.75 t t,有时也用水泥浆稠度为70Bc的时间表示t70Bc。
大多数稠化仪最高试验温度和压力为200℃和170MPa;而高温高压稠化仪的最高试验温度和压力可达到315℃和275MPa。
测量水泥浆稠化时间是在带有桨叶的浆杯中进行,桨叶以150r/min的转速搅拌水泥浆。
该转速与常规井眼的剪切速率类似。
如稠化仪的转速可以在0-200r/mim范围内调节,即可以根据井眼环空情况,确定出测量稠化时间的合理转速。
凝固时间:水泥浆静止后的凝固特性。
分为初凝和终凝。
初凝为水泥浆丧失流动开始的时间;终凝为水泥浆完全失去塑性。
研究表明,水泥浆稠化时间与凝固时间之间不存在必然的联系,即水泥浆稠化时间长,并不一定意味着凝固时间也必然长。
水泥石性能:抗压强度、胶接强度、体积收缩性、渗透率、抗腐蚀性等。
抗压强度:指破坏水泥试样的单位面积所作用的压力,抗压强度较高的水泥石固井质量一般较好。
一般中等强度(13.7-20.6MPa)的水泥石就具有较好的密封性能。
依据经验,水泥石的抗压强度达到3.45MPa,已能支持套管所形成的轴向载荷。
为了适应油层开发和射孔的要求,水泥石抗压强度值要求在7-14MPa之间。
强度低于7MPa水泥胶结和密封性能差,而强度高于14.0MPa的水泥石出现脆性,射孔时易破裂。
胶结强度:水泥浆在环空中凝固后,水泥与地层、水泥与套管之间界面胶结的牢固程度。
胶结强度可分为水力胶结强度和剪切胶结强度。
一般水泥剪切胶结强度约为7MPa,而加有膨胀剂的则在12MPa左右。
体积收缩性:硅酸盐水泥和水反应时,水泥加水体系的总体积发生变化,其规律性的结论是水泥水化反应生成物的总体积减少,这种现象称为水泥水化后的“减缩”或称“体积收缩”。
温度、压力对水泥浆性能影响:常压至20.7MPa的范围内,压力对水泥浆的稠化时间和水泥石的抗压强度有较大影响,当压力继续提高时,其影响较小。
水泥浆配制:实验室水泥浆的配制是用瓦棱搅拌器进行,瓦棱搅拌器模拟了现场水泥浆混配过程的剪切状态,其混配体积为600ml 。
混配水泥浆时,先以低速4000r/min 运转15s ,而后以12000r/min 搅拌35s 。
由于空心微珠在高剪切应力下容易破碎,因此搅拌器必须在低速下搅拌,一般为4000r/min 以下进行。
失水量:将装有水泥浆的浆杯置于加热套中,浆杯的上密封盖和加压系统相连接,下密封盖之上装有过滤筛网,其孔径与中等砂层相近。
失水实验在7000kPa ±345 kPa 压差作用下,测量30min 通过标准滤网体积,如测量时间小于30min 为t ,其滤液体积为t Q ,则API 失水量可由下公式表示:302t Q Q =⨯渗透率:水泥石防水窜和防砂的重要指标,渗透率测试是试样在100-1400kPa 压差作用下,测量水在15min 内通过标准水泥石试样的体积。
第四章 油井水泥外加剂水泥外加剂:促凝剂、缓凝剂、填充剂、加重剂、充填剂、分散剂、降失水剂、堵漏剂、特殊外加剂(发泡、消泡及防强度退化剂)分散剂作用机理:分散剂一般为表面活性剂,大体可分为阴离子型、阳离子型和非离子型。
做药作用机理为吸附分散作用。
分散剂用量范围窄,一般为水泥质量分数的0.2%-0.3%。
促凝剂:氯化物是常用的油井水泥促凝剂。
其它,如:碳酸盐、硅酸盐、铝酸盐、硝酸盐、硫酸盐、硫代硫酸盐以及钠、钾、铵的氢氧化物也都是油井水泥促凝剂。
以上促凝剂,按阳离子或阴离子促凝强弱排列顺序为:Ca 2+>Mg 2+>Li +>Na +>H 2OOH ->Cl ->NO 3->SO 42->H 2O氯化钙是最有效、最经济的促凝剂,其正常加量为2%-4%(质量分数)。
在50℃条件下课由152min缩短至59min。
氯化钠对水泥质量分数在10%以下时为促凝剂;氯化钠含量在10%-18%范围内既不促凝也不缓凝。
降失水剂:固井作业中,一般要求不超过250ml/30min,有时要求滤失量不超过50ml/30min(固尾管)降失水剂的主要作用在以下两方面:(1)当水泥浆液相像地层滤失时,水泥滤饼在地层表面形成。
降失水剂的作用是改善滤饼结构使之形成致密、渗透率低的滤饼从而降低失水。
(2)常用聚合物类降失水剂,可增大水泥浆滤液粘度,增加向地层滤失的阻力,而降低水泥浆失水。
目前常用降失水剂主要有两大类:(1)微粒材料;(2)水溶性高分子材料。
减轻剂:降低水泥浆密度,从而固井水泥浆柱的静压力下降。
有助于防止由于薄弱地层的破裂而引起的井漏,保证固井质量。
减轻剂作用原理可分为3类:(1)膨润土类材料,其吸附能力强,造浆率高,即通过水泥浆搞的水灰比来降低水泥浆密度;(2)一些低密度的材料,因其自身密度比水泥轻故加入水泥浆之后可以使水泥密度降低,如漂珠、玻璃微珠等;(3)泡沫水泥,以向水泥浆中充气或化学发气的办法,形成泡沫水泥使之形成超低密度。
膨润土用量一般为20%(质量分数),高于6%时就要加入分散剂以降低水泥浆粘度和胶体强度。
据API推荐、所有基本的API水泥,每加1%膨润土要额外补充5.3%(质量分数)的水。
硅酸钠用量为0.2%-3%(质量分数),可以使水泥浆密度降低到1.70-1.37g/cm3,且吸水量小。
该体系水泥石的后期强度低,并且渗透率偏高。
其适宜的使用温度为60-70℃,在高温条件下浆体稳定性变差。
硬沥青常与高保水材料复合使用。
加量2.5%-50%(质量分数)可使水泥浆密度降低到1.7-1.37g/cm3。
当加量较高时,拌灰困难,故常与膨润土等复合使用。
适用温度为150℃以下。
粉煤灰配制水泥浆可使其密度降低到1.6-1.7g/cm3。
粉煤灰低密度水泥体系具有优秀的抗腐蚀能力,其水泥石抗压强度也明显高于膨润土水泥体系。
微珠有空心玻璃微珠和尿醛树脂空心微珠两类。
其密度小于0.7g/cm3,用于超低密度高强度水泥体系,解决易漏地层和地热井、热采井固井施工问题。
通过调整空心微珠的加量,所配制的水泥浆密度可变化在1.0-1.7g/cm3范围。
空心玻璃微珠主要化学成分为二氧化硅、氧化铝。
因此,空心玻璃微珠为惰性材料,故对稠化时间无影响,对缓凝剂的作用也无不良影响。
对于温度高于110℃的高温低密度体系,应该在微珠水泥体系中添加硅粉或微硅以提高水泥的抗温性能。
微珠成本高于漂珠,性质明显优于漂珠。
加重剂:为了防止井喷、气窜,需要加水泥浆密度,常常往水泥中掺入加重剂。
包括:重晶石、赤铁矿、钛铁矿以及石英砂等。
有时也可用NaCl和一些分散剂来提高水泥浆密度。
重晶石:密度为4.3-4.6g/cm3。
用重晶石配制的水泥浆密度可到到2.2g/cm3左右。
重晶石虽然使用普遍,但综合性能不如钛铁矿和赤铁矿。
钛铁矿:密度为4.45g/cm3,钛铁矿能使水泥浆密度调到2.4g/cm3,对稠化时间和抗压强度均无影响。
赤铁矿:密度为5.0-5.3g/cm3。
由于赤铁矿自身密度大,比重晶石所需附加水少,故可使水泥浆密度升高到2.4g/cm3左右,可制备超高密度水泥浆。
当与分散剂、降失水剂等复合应用时,可使水泥浆密度提高到2.6g/cm3。
固井水泥外加剂的选择(1)浅井、低温井。
某些高寒地区的井温降低到0℃以下,水泥难以凝结、硬化,这种情况下需要选择促凝和早强的水泥浆体系。
(2)深井或超深井。
井深达到6000-7000m,井温高达200-250℃,水泥浆在此条件下,迅速凝结硬化,水泥石结构变疏松,渗透率增大。
同时因高温下水化硅酸钙等结构改变致使水泥石抗压强度陡降。