油井水泥及水化原理-資料下載頁
2025-01-20 08:06本頁面
【正文】 46 水泥水化反應(yīng)及其作用機(jī)理 水泥水化的歷程與機(jī)理 2)、硅酸鈣的水化歷程 （ 2）、對(duì)誘導(dǎo)期的解釋之二 —— 延緩晶核形成過程理論：該理論認(rèn)為，誘導(dǎo)期是由于Ca(OH)2或 /和 CSH對(duì)晶核形成過程的延緩；而一但晶核開始形成，誘導(dǎo)期就結(jié)束。 47 水泥水化反應(yīng)及其作用機(jī)理 水泥水化的歷程與機(jī)理 3)、鋁酸鈣的水化歷程 C3A單礦物與水反應(yīng)一般用下式表示： 2 C3A + 21 H C4AH13+C2AH8 2 C3AH6+9 H (六角水化物） （立方水化物） 如圖： 48 水泥水化反應(yīng)及其作用機(jī)理 水泥水化的歷程與機(jī)理 4)、硅酸鹽水泥早期水化歷程 硅酸鹽水泥早期水化過程分為四個(gè)時(shí)期。（ 1）、反應(yīng)活潑期 —— 從拌漿開始 5分鐘后就可達(dá)到放熱最大值；（ 2）、誘導(dǎo)期 —— 由于鈣釩石和水化硅酸鈣包覆層對(duì)水泥粒子的包覆作用，水化極慢；（ 3）、加速期 ——滲透壓和結(jié)晶壓力使包覆層破壞；水化加速并達(dá)到平衡（第 Ⅱ 放熱峰）。（ 4）硬化期 —— 水化速度很慢，水泥硬化。（如圖） 49 API油井水泥分類及性能 API油井水泥分類 我國的油井水泥標(biāo)準(zhǔn)從前采用前蘇聯(lián)標(biāo)準(zhǔn) ， 70年代制訂了自己國家的油井水泥標(biāo)準(zhǔn) ， 但其標(biāo)準(zhǔn)仍然參照前蘇聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)制訂 。（ 45℃ 、 75℃ 、 95℃ 油井水泥 ） 當(dāng)時(shí)用凝結(jié)時(shí)間 、 48小時(shí)抗折強(qiáng)度 、 流動(dòng)度等技術(shù)指標(biāo)來評(píng)價(jià)水泥質(zhì)量 ， 這些標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)美國 API標(biāo)準(zhǔn)來說是顯得簡單一點(diǎn) 、 粗糙一點(diǎn) 。 隨著國家改革開放的政策變化 ， 外國公司進(jìn)入中國境內(nèi)鉆井 ， 提出了使用符合美國 API標(biāo)準(zhǔn)的油井水泥 ， 從 1981年開始由嘉華水泥廠和國家建材研究院開始了API標(biāo)準(zhǔn)水泥的開發(fā) 。 1982年開始進(jìn)入南海 、 黃海以及東海的石油公司選用 ， 得到了外國公司的認(rèn)可 ， 1986年嘉華公司第一次申請(qǐng)API花押字 。 1988年國家油井水泥標(biāo)準(zhǔn)正式等效采用美國 API標(biāo)準(zhǔn) 。 50 API油井水泥分級(jí)及性能 API油井水泥分類 API標(biāo)準(zhǔn)共有九個(gè)級(jí)別的油井水泥 ， 1995年 API標(biāo)準(zhǔn)去掉了 J級(jí)油井水泥 ， 現(xiàn) API標(biāo)準(zhǔn)只有八個(gè)級(jí)別的油井水泥 。 其中 A、 B、 C、 D、E、 F級(jí)油井水泥是由水硬性硅酸鈣為主要成分的水泥熟料 ， 加入適量石膏和助磨劑 ， 磨細(xì)制成的產(chǎn)品 。 在粉磨與混合 D、 E、 F級(jí)水泥的過程中 ， 允許摻加適宜的調(diào)凝劑 ， 并要求助磨劑對(duì)水泥強(qiáng)度不產(chǎn)生不良影響 。 G、 H級(jí)油井水泥為基本水泥 ， 是由水硬性硅酸鈣為主要成分的水泥熟料 ， 加入適量石膏或石膏和水 ， 磨細(xì)制成的產(chǎn)品 。 在粉磨與混合 G、 H級(jí)水泥的過程中 ， 不允許摻加其它任何外加物 。 ， 51 API油井水泥分級(jí)及性能 API油井水泥的性能 API油井水泥有三個(gè)類型 ， 即：普通型 （ O） 、 中抗硫酸鹽型（ MSR） 、 高抗硫酸鹽型 （ HSR） 。 （ 1） 、 A級(jí)：適用于 0—— 1830米井深 ， 溫度至 ℃ ， 無特殊要求 ， 僅有普通型 （ O） ； （ 2） 、 B級(jí)：適用于 0—— 1830米井深 ， 溫度至 ℃ ， 屬于中熱水泥 ， 分為中抗硫酸鹽型 （ MSR） 、 高抗硫酸鹽型 （ HSR） 。 （ 3） 、 C級(jí)：適用于 0—— 1830米井深 ， 溫度至 ℃ ， 屬于早強(qiáng)水泥 ， 分為普通型 （ O） 、 中抗硫酸鹽型 （ MSR） 、 高抗硫酸鹽型（ HSR） 。 （ 4） 、 D級(jí)：適用于 1830—— 3050米井深 ， 溫度至 76—— 127℃ ，為基本水泥加緩凝劑而成 ， 用于中溫中壓條件 。 分為 MSR、 HSR； 。 52 API油井水泥分級(jí)及性能 API油井水泥的性能 （ 5） 、 E級(jí)：適用于 0—— 1830米井深 ， 溫度 76—— 143℃ ， 為基本水泥加緩凝劑而成 ， 用于高溫高壓條件；分為 MSR、 HSR。 （ 6） 、 F級(jí)：適用于 3050—— 4880米井深 ， 溫度 110—— 160℃ ，為基本水泥加緩凝劑而成 ， 用于超高溫高壓條件；分為 MSR、 HSR。 （ 7） 、 G級(jí) 、 H級(jí)：適用于 0—— 2440米井深 ， 溫度至 93℃ ， 屬于基本水泥 ， 分為 MSR、 HSR；兩者的差異僅在粒度上 。 53 API油井水泥分級(jí)及性能 API油井水泥的性能測試 目前，我國對(duì)油井水泥及其外加劑性能測試是按美國石油學(xué)會(huì)制定 API《 油井水泥試驗(yàn)推薦做法 》 （ API RP 10B）以及參照 API標(biāo)準(zhǔn)制定的國家標(biāo)準(zhǔn) 《 油井水泥及其試驗(yàn)方法 》 進(jìn)行評(píng)價(jià)的。 測定其體系性能包括以下主要方面：水泥漿密度、油井模擬稠化時(shí)間試驗(yàn)、靜失水試驗(yàn)、滲透率試驗(yàn)、水泥漿的流變性和膠凝強(qiáng)度、水泥漿穩(wěn)定性試驗(yàn)以及與井下流體的相容性試驗(yàn)。井下流體有地層水、前置液、鉆井液等。 注意： API規(guī)范 10A《 固井用油井水泥與材料規(guī)范 》 最新版本為第 23版。 5
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