油井水泥(摘要)

1主題內(nèi)容與適用范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了九個(gè)級(jí)別油井水泥的技術(shù)要求及試驗(yàn)方法。本標(biāo)準(zhǔn)適用于油、氣井注水泥作業(yè)用水泥。 2引用標(biāo)準(zhǔn)(略) 3定義 3.1Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ與Ｆ級(jí)油井水泥：由水硬性硅酸鱸為主要成分的水泥熟料，加入適量石膏和助磨劑[1)]，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，不允許摻加任何其他外加物。 3.3 J級(jí)油井水泥：符合本規(guī)定的J級(jí)水泥物理性能要求的產(chǎn)品。 4產(chǎn)品分類本標(biāo)準(zhǔn)包括九個(gè)級(jí)別的油井水泥，可分為普通型、中抗硫酸鹽型和高抗硫酸鹽型三類，各級(jí)別油井水泥使用范圍如下： 4.1Ａ級(jí)油井水泥無特殊性能要求時(shí)，適用于自地面至1830m井深的注水泥。僅有普通型。 4.2Ｂ級(jí)油井水泥適用于自地面至1830m井深的注水泥。分為中抗硫酸鹽型和離抗硫酸鹽型。 4.3Ｃ級(jí)油井水泥要求具有高早強(qiáng)度時(shí)，適用于自地面至1830m井深的注水泥。分為普通型、中抗硫酸鹽型和高抗硫酸鹽型。 4.4Ｄ級(jí)油井水泥適用于中溫中壓條件下的1830￣ 3050m井深的注水泥。分為中抗硫酸鹽型和高抗硫酸鹽型。 4.5Ｅ級(jí)油井水泥適用于高溫高壓條件下的3050￣4270m井深的注水泥。分為中抗硫酸鹽型和高抗硫酸鹽型。 4.6Ｆ級(jí)油井水泥適用于超高溫高壓條件下的3050￣4880m井深的注水泥。分為中抗硫酸鹽型和高抗硫酸鹽型。 4.7Ｇ級(jí)油井水泥是一種基本油井水泥。適用于自地面至2440m井深的注水泥。分為中抗硫酸鹽型和高抗硫酸鹽型。與促凝劑或緩凝劑一起使用，能適應(yīng)于較大的井深和溫度范圍。 4.8Ｈ級(jí)油井水泥是一種基本油井水泥。適用于自地面至2440m井深的注水泥。分為中抗硫酸鹽型和高抗硫酸鹽型。與促凝劑或緩凝劑一起使用，能適應(yīng)于較大的井深和溫度范圍。 4.9 J級(jí)油井水泥適用于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歙使用，能適應(yīng)于較大的井深和溫度范圍。注：各級(jí)水泥深度限是基于為套管注水泥標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)利用的條件(本標(biāo)準(zhǔn)附錄Ｄ表Ｄ8中模擬試驗(yàn)方案1、4、5、6、8、9)，同時(shí)應(yīng)作為近似值加以考慮。 5技術(shù)要求 5.1化學(xué)要求規(guī)定級(jí)別和類型的油井水泥，必須符合表1規(guī)定的化學(xué)要求 5.2物理要求不同級(jí)別和類型的油井水泥必須符合表2規(guī)定的物理要求。表１化學(xué)要求─────────────────────┬───────────────────水泥級(jí)別│技術(shù)指標(biāo)│ A B C D、E、F G H化學(xué)成分│─────────────────────┼───────────────────普通型(O)│氧化鎂(MgO)最大值│6.0 6.0三氧化硫(SO3)最大值[1)]│3.5 4.5燒失量最大值│3.0 3.0不溶物最大值│0.75 0.75鋁酸三鈣(C3A)最大值[2)]│ 15─────────────────────┼───────────────────中抗硫酸鹽型(MSR)│氧化鎂(MgO)最大值│ 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0三氧化硫(SO3)最大值│ 3.0 3.5 3.0 3.0 3.0燒失量最大值│ 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0不溶物最大值│ 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75硅酸三鈣(C3S)[2)]│ 48￣58 48￣58鋁酸三鈣(C3A)最大值[2)]│ 8 8 8 8 8總堿量以氧化鈉(Na2O)當(dāng)量表示最大值[3)]│ 0.75 0.75─────────────────────┼───────────────────高抗硫酸鹽型(HSR)│氧化鎂(MgO)最大值│ 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0三氧化硫(SO3)最大值│ 3.0 3.5 3.0 3.0 3.0燒失量最大值│ 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0不溶物最大值│ 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75硅酸三鈣(C3S)[2)]│ 48￣65 48￣65鋁酸三鈣(C3A)最大值[2)]│ 3 3 3 3 3鐵鋁酸四鈣(C4AF)+2倍鋁酸三鈣(C3A)最大值│ 24 24 24 24 24總堿量以氧化鈉(Na2O)當(dāng)量表示最大值[3)]│ 0.75 0.75─────────────────────┴───────────────────注:1)當(dāng)Ａ級(jí)水泥中鋁酸三鈣(C3A)的含量為8％或小于8％時(shí)，水泥中的SO3含量為3％。 2)由理論計(jì)算方法得出的極限化學(xué)成分，并不一定代表其實(shí)際或全部氧化物。當(dāng)Al2O3/Fe2O3≤0.64時(shí)，C3A含量為零。當(dāng)Al2O3/Fe2O3＞0.64時(shí)，化合物含量按下式計(jì)算： C3A＝2.65×Al2O3％－1.69×Fe2O3％ C4AF=3.04×Fe2O3％ C3S＝4.07×CaO％－7.60×SiO2％－6.72×Al2O3％－1.43×Fe2O3％－2.85SO3％當(dāng)Al2O3/Fe2O3＜0.64時(shí)，形成氧化鐵－氧化鋁－氧化鈣固熔體(表達(dá)為C4AF＋C2F)化合物含量按下式計(jì)算： C4AF＋C2F=2.10×Al2O3％＋1.70×Fe2O3％ C3S＝4.07×CaO％－7.60×SiO2％－4.48×Al2O3％－2.86×Fe2O3％－2.85×SO3％ 3)總堿量以氧化鈉(Na2O)當(dāng)量表示，按下式計(jì)算： Na2O當(dāng)量＝(0.658×K2O％)＋Na2O％表２物理要求───────────────────┬────────────────────────水泥級(jí)別│技術(shù)指標(biāo)│ＡＢＣＤＥＦＧＨＪ[1)]物理性能│───────────────────┼────────────────────────用水量(按油井水泥重量的百分比),％│46 46 56 38 38 38 44 38───────────────────┼────────────────────────安定性(壓蒸膨脹)，％最大值│0.80 0.80 0.80 0.80 0.80 0.80 0.80 0.80－───────────────────┼────────────────────────細(xì)度(比面積)，m[2]/kg最小值│270 290 400－－－－－－───────────────────┼────────────────────────游離水含量，mL最大值│－－－－－－3.5[2)] 3.5[2)]－──────┬────────────┼────────────────────────│升溫養(yǎng)護(hù)溫度養(yǎng)護(hù)壓力│抗壓強(qiáng)度(最小值)，MPa│方案℃ MPa│├────────────┼────────────────────────│－ 38常壓│1.7 1.4 2.1－－－ 2.1 2.1－ 8h抗壓強(qiáng)度│－ 60常壓│－－－－－－ 10.3 10.3－│ 6s 110 20.7│－－－ 3.5－－－－－│ 8s 143 20.7│－－－－ 3.5－－－－│ 9s 160 20.7│－－－－－ 3.5－－－──────┼────────────┼──────────────────────── 12h抗壓強(qiáng)度│ 8s 143 20.7│－－－－－－－－ 3.5──────┼────────────┼────────────────────────│升溫養(yǎng)護(hù)溫度養(yǎng)護(hù)壓力│抗壓強(qiáng)度(最小值)，MPa│方案℃ MPa│├────────────┼────────────────────────│－ 38常壓│12.4 10.3 13.8－－－－－－ 24h抗壓強(qiáng)度│ 4s 77 20.7│－－－ 6.9 6.9－－－－│ 6s 110 20.7│－－－ 13.8－ 6.9－－－│ 8s 143 20.7│－－－－ 13.8－－－－│ 9s 160 20.7│－－－－－ 6.9－－－│10s 177 20.7│－－－－－－－－ 6.9[3)]──────┼────┬───────┼────────────────────────│模擬方案│15￣30min稠度│稠化時(shí)間(最小值)，min[5)]││(最大值)Bc[4)]│──────┼────┼───────┼────────────────────────│ 1│ 30│90 90－－－－－│ 4│ 30│90 90 90 90－－│ 5│ 30│－－－－－－ 90稠化時(shí)間│ 5│ 30│－－－－－－ 120[6)] 120[6)]│ 6│ 30│－－－ 100 100 100－－ 180│ 8│ 30│－－－－ 154－－－－│ 9│ 30│－－－－－ 190－－ 180──────┴────┴───────┴────────────────────────注：1)J級(jí)油井水泥用水量，由生產(chǎn)廠推薦。 2)以250mL量筒為基準(zhǔn)，3.5mL相應(yīng)的百分?jǐn)?shù)為1.4％。 3)升溫方案10S,J級(jí)油井水泥7d后的抗壓強(qiáng)度應(yīng)不低于24h的抗壓強(qiáng)度。 4)水泥漿稠度單位伯登(Bc) Bc表示用高溫高壓稠化儀測(cè)得的稠度單位伯登。 ABc表示用常壓稠化儀測(cè)得的稠度單位伯登。當(dāng)稠度單位小于30Bc時(shí)，Bc與ABc的關(guān)系為 Bc×0.69＝ABc 5)稠化時(shí)間的要求是基于在套管注水泥測(cè)得的總的注水泥時(shí)間為75％，加上25％安全系數(shù)。 6)模擬方案5的最大稠化時(shí)間要求為120min。 6試驗(yàn)方法 7檢驗(yàn)規(guī)則 8驗(yàn)收與拒收 9標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸、貯存(略)