本发明专利技术公开了一种耐高温热采水泥及其制备方法，该热采水泥由以下组分组成：55-65重量份铝酸盐水泥熟料，10-30重量份磷矿渣，10-30重量份矿渣，1-3重量份陶瓷纤维，1-3重量份橡胶粉。其制备方法如下：称取铝酸盐水泥熟料、磷矿渣、矿渣进行混合，然后倒入球磨机研磨，待混合粉体研磨到勃氏比表面积250-300m2/kg，加入陶瓷纤维和橡胶粉，混拌10分钟后，即得耐高温热采水泥。该热采水泥工程性能易调、低温下强度高且具有优异的耐高温性能，其形成的水泥石高温后强度不衰退、渗透率不增加且具有一定的韧性，能够满足稠油热采井固井的要求，其制备方法原理可靠，操作简便，生产成本低。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，该热采水泥由以下组分组成：55-65重量份铝酸盐水泥熟料，10-30重量份磷矿渣，10-30重量份矿渣，1-3重量份陶瓷纤维，1-3重量份橡胶粉。其制备方法如下：称取铝酸盐水泥熟料、磷矿渣、矿渣进行混合，然后倒入球磨机研磨，待混合粉体研磨到勃氏比表面积250-300m2/kg，加入陶瓷纤维和橡胶粉，混拌10分钟后，即得耐高温热采水泥。该热采水泥工程性能易调、低温下强度高且具有优异的耐高温性能，其形成的水泥石高温后强度不衰退、渗透率不增加且具有一定的韧性，能够满足稠油热采井固井的要求，其制备方法原理可靠，操作简便，生产成本低。【专利说明】
本专利技术涉及石油天然气勘探开发中用于稠油热采井固井的一种热采水泥及其制备方法。
技术介绍
稠油资源占全球剩余石油资源的70%以上，其储量已远远超过常规原油。稠油开采以热力采油方式为主，热力采油时蒸汽温度通常高达300°C~350°C，火烧油层时温度将超过400°C。在如此高的温度下，井筒周围的油井水泥环抗压强度衰退，渗透率增加，稳定性和均质性遭到破坏，耐高温性能急剧衰退。目前用的稠油热采井固井水泥体系多是在水泥中添加外掺料来解决水泥本身的不耐高温缺陷，但是在热采过程中的高温条件下水泥体系仍出现高温强度急剧衰退、渗透率增大的现象，严重影响稠油热采井的生产寿命，所以提高水泥本身的耐高温性将具有重要意义。磷矿渣和粒化高炉矿渣是一种水淬类工业废渣，主要组成为微晶玻璃体，含钙量较低的熔体在水淬过程中会形成一种畸变的硅酸盐网络结构，其中含有的磷和氟对环境有一定的污染。磷矿渣可改善水泥的力学性能，高炉矿渣也是一种废渣，它是冶炼生铁时从高炉中排出的，其主要成分是氧化钙，可改善水泥的强度。废旧橡胶是固体废弃物的一种，但是将废弃橡胶粉碎为小颗粒与水泥其他原料一起研磨可增加水泥的韧性。陶瓷纤维具有低导热率、优良的热稳定性、化学稳定性、无腐蚀性。因此在水泥的生产制备过程中，上述几种材料不仅可以提高铝酸盐水泥石的力学性能，同时还能降低热采用铝酸盐水泥的成本。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种耐高温热采水泥，该热采水泥工程性能易调、低温下强度高且具有优异的耐高温性能，其形成的水泥石高温后强度不衰退、渗透率不增加且具有一定的韧性，能够满足稠油热采井固井的要求。本专利技术的另一目的还在于提供上述耐高温热采水泥的制备方法，该方法原理可靠，操作简便，生产成本低，不仅充分利用了磷矿渣、高炉矿渣、陶瓷纤维及橡胶粉几种废渣废料，而且赋予了热采水泥优异的耐高温性能。为达到以上技术目的，本专利技术提供以下技术方案。一种耐高温热采水泥，由以下组分组成:55-65重量份铝酸盐水泥熟料，10-30重量份磷矿渣，10-30重量份矿渣，1-3重量份陶瓷纤维，1-3重量份橡胶粉。所述铝酸盐水泥熟料为CA50铝酸盐水泥的熟料，符合国家标准GB201-2000《铝酸盐水泥》要求。所述磷矿渣为电炉磷渣，符合国家标准GB6645-2008《用于水泥中的粒化电炉磷渣》。所述矿渣为粒化高炉矿渣，符合国家标准GB203-2008/T《用于水泥中的粒化高炉矿渣》。所述陶瓷纤维平均长度1.0mm-3.5mm,平均直径为2.0 μ m-4.0 μ m。所述橡胶粉为废旧轮胎橡胶粉，粒径为100目。该耐高温热采水泥的制备方法如下:称取55-65重量份铝酸盐水泥熟料，10-30重量份磷矿渣，10-30重量份矿渣，进行混合，然后倒入球磨机研磨，待混合粉体研磨到勃氏比表面积250-300m2/kg，加入1_3重量份陶瓷纤维和1-3重量份橡胶粉，混拌10分钟后，即得耐高温热采水泥。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果:该热采水泥物化性能稳定，工程性能易调配，其制备方法工艺简单、操作方便、成本低廉，生产可控性强，产品一致性好；该热采水泥低温强度高、高温后强度不衰退，耐高温性能好；磷矿渣和矿渣的加入，克服了铝酸盐水泥水化后期的抗压强度下降的缺点，同时保证了 300多摄氏度后的水泥石抗压强度。陶瓷纤维和橡胶粉的加入使得脆性的铝酸盐水泥石韧性增加，更能满足井下工况的需求。【具体实施方式】下面通过实施例进一步说明本专利技术。一、耐高温热采水泥的制备实施例1:称取55重量份铝酸盐水泥熟料，10重量份磷矿渣，30重量份矿渣，进行混合，然后倒入球磨机研磨，待混合粉体研磨到勃氏比表面积250m2/kg，加入I重量份陶瓷纤维和2重量份橡胶粉，混拌10分钟后，热采水泥即制成。实施例2: 称取65重量份铝酸盐水泥熟料，30重量份磷矿渣，10重量份矿渣，进行混合，然后倒入球磨机研磨，待混合粉体研磨到勃氏比表面积260m2/kg，加入3重量份陶瓷纤维和3重量份橡胶粉，混拌10分钟后，热采水泥即制成。实施例3:称取65重量份铝酸盐水泥熟料，30重量份磷矿渣，20重量份矿渣，进行混合，然后倒入球磨机研磨，待混合粉体研磨到勃氏比表面积270m2/kg，加入2重量份陶瓷纤维和2重量份橡胶粉，混拌10分钟后，热采水泥即制成。实施例4:称取60重量份铝 酸盐水泥熟料，20重量份磷矿渣，20重量份矿渣，进行混合，然后倒入球磨机研磨，待混合粉体研磨到勃氏比表面积280m2/kg，加入1.5重量份陶瓷纤维和1.5重量份橡胶粉，混拌10分钟后，热采水泥即制成。实施例5:称取55重量份铝酸盐水泥熟料，30重量份磷矿渣，30重量份矿渣，进行混合，然后倒入球磨机研磨，待混合粉体研磨到勃氏比表面积300m2/kg，加入3重量份陶瓷纤维和3重量份橡胶粉，混拌10分钟后，热采水泥即制成。二、耐高温热采水泥的性能测试热采水泥主要热稳定性能测试结果如表1。表1热采水泥性能测试结果【权利要求】1.一种耐高温热采水泥，由以下组分组成:55-65重量份铝酸盐水泥熟料，10-30重量份磷矿渣，10-30重量份矿渣，1-3重量份陶瓷纤维，1-3重量份橡胶粉。2.如权利要求1所述的耐高温热采水泥，其特征在于，所述磷矿渣为电炉磷渣，所述矿渣为粒化高炉矿渣，所述陶瓷纤维平均长度1.0mm-3.5mm,平均直径为2.0 μ m-4.0 μ m，所述橡胶粉粒径为100目。3.如权利要求1所述的耐高温热采水泥的制备方法，如下:称取55-65重量份铝酸盐水泥熟料，10-30重量份磷矿渣，10-30重量份矿渣，进行混合，然后倒入球磨机研磨，待混合粉体研磨到勃氏比表面积250-300m2/kg，加入1_3重量份陶瓷纤维和1_3重量份橡胶粉，混拌10分钟后，即得耐高温热采水泥。【文档编号】C04B7/32GK103803823SQ201410028033【公开日】2014年5月21日 申请日期:2014年1月21日 优先权日:2014年1月21日 【专利技术者】程小伟, 李早元, 郭小阳, 李明, 刘健, 罗洪文, 韦庭丛, 罗解, 龙丹, 王凯 申请人:西南石油大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种耐高温热采水泥，由以下组分组成：55?65重量份铝酸盐水泥熟料，10?30重量份磷矿渣，10?30重量份矿渣，1?3重量份陶瓷纤维，1?3重量份橡胶粉。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：程小伟，李早元，郭小阳，李明，刘健，罗洪文，韦庭丛，罗解，龙丹，王凯，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：
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