本发明专利技术提供了一种利用煤矸石作为硅质材料生产优质G级油井水泥的方法。具体包括以下步骤：利用煤矸石作为硅质原材料，参与配料，经粉磨得到生料，再经过预热分解，经过高温煅烧冷却得到油井熟料，再与石膏一起粉磨得到油井水泥。本发明专利技术提供的方法实施后，原材料除石灰石外大都采用废渣，熟料烧成煤耗大幅下降。生料磨产量大幅提高，大大节省了能源，减少了CO2的排放，节能减排，符合国家节能减排环保的理念。该方案不仅消耗了大量的废渣如煤矸石、粉煤灰和采矿废石等，减少了环境污染，另外，本发明专利技术提供的方案还能降低生产成本，提高经济效益。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及油井水泥生产领域，具体涉及一种利用煤矸石作为硅质材料生产优质 G级油井水泥的方法。
技术介绍
硅质原材料为油井水泥生产主要原材料，其硅含量和碱含量要求高。水泥厂一般 采用优质硅砂作为油井水泥硅质原材料。其成本相对于煤矸石较高。而且由于硅砂的硅含 量过高，铝含量偏低，往往会导致油井水泥熟料C3A偏低，窑堆雪人严重，影响优质油井水泥 的生产。 煤矸石是采煤过程排放的固体废物，其主要成分为SiOJP Al 203。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对以上问题，提供一种利用煤矸石作为硅质材料生产优质G级 油井水泥的方法。降低油井水泥生产成本，提高生料磨台时产量，降低烧成煤耗，稳定窑况， 提尚油井水泥性能。 本专利技术提供了一种G级油井水泥，该水泥的比表面积为300-310m2/kg，MgO含量为 L 5±0· 5% ;S03含量为2. 0±0· 2% ;游离液含量为4. 8±0· 5% ;稠化时间为100-120min ; 38°C、8h 水泥强度为 4. 5-5. IMPa ;60°C、8h 水泥强度为 11. 4-14. 6MPa。 该水泥的原料配方包括如下重量份的原料组成：石灰石80-85份，粉煤灰0-2份， 煤矸石10-13份，铁矿采矿废石3-5份，煤灰3-5份，天然二水石膏2-4份进一步优选为石 灰石83. 8份，粉煤灰0. 6份，煤矸石11. 2份，铁矿采矿废石4. 4份，煤灰3. 39份，天然二水 石膏3份。 所述的煤矸石中的主要成分及质量分数为！SiO2 75-80%，Al2O3 6-7%，Fe2O32-3%，R2O 0· 65-0. 80%。 本专利技术提供了一种利用煤矸石作为硅质材料生产G级油井水泥的方法。具体是利 用煤矸石作为硅质原材料，参与配料，经粉磨得到生料，再经过预热分解，经过高温煅烧冷 却得到油井熟料，在与石膏一起粉磨得到优质油井水泥。步骤如下：1)将石灰石，粉煤灰， 煤矸石，铁矿采矿废石按重量比混合后粉磨，控制粉磨成品过80微米筛的筛余物< 18%， 得到生料； 2)将步骤1)中的生料经混合均化，将均化好的生料通过5级预分解窑系统进 行预热分解，控制生料的分解率为93±2%，然后将分解后的生料放入水泥回转炉中在 1350-1400°C下煅烧，煅烧20-22min，煅烧采用煤作为燃料，煤煅烧后落入煤灰参与物理、化 学反应，得到部分熔融物料，将该部分熔融物料以50~70°C /min的冷却速度冷却至60~ 100°C，得到油井水泥熟料； 3)将油井水泥熟料经过3-4天堆放冷却，冷却后与石膏混合后，粉磨，即可得到G 级油井水泥。 利用所述发五级旋风预分解系统在预热分解过程中，控制分解炉出口 860±5°C ; C5出口 855±5°C ;物料入窑温度850±5°C ;烟室温度1030±20°C、压力_250±50Pa ;三次 风温 880±30°C、压力 _550±100Pa ;二次风温 1050±30°C、窑头罩压力-30±10Pa。 本专利技术具有以下有益效果： 1)煤矸石相对硅砂易磨性好，生料磨产量明显提高。 2)煤矸石成分稳定，硅铝比例合适能有效的改善窑况，提高熟料质量，大大减少窑 堆雪人、飞沙等不良现象； 3)煤矸石本身具有一定的发热量，能减少煤用量，降低熟料热耗；水泥磨和回转 窑产量大幅提高，大大节省了能源，减少了 CO2的排放，节能减排； 4)由于采用煤矸石作为硅质材料，不仅消耗了大量煤矸石，而且保护了矿山资源， 减少了废渣的堆放，有利于保护生态环境；节约了成本，每吨油井水泥相对于使用硅砂做硅 质原材料节约成本约5-6元。【附图说明】 以下各图为实施例1中的G级油井水泥在各大油田应用效果图 其中，Λ -稠度（BC)，□-压力（MPa)，?-温度（°C )。 图1为本专利技术实施例1中的G级油井水泥在四川油田西南固井中的应用效果图。 图2本专利技术实施例1中的G级油井水泥在江汉油田中的应用效果图。 图3本专利技术实施例1中的G级油井水泥在长庆油田中的应用效果图。【具体实施方式】 实施例1 下面结合实施例来进一步说明本专利技术，但专利技术要求的保护范围并不局限于实施例 表述的范围。 利用煤矸石作为硅质材料生产优质油井水泥具体操作如下： 1)进厂原燃材料尽可能稳定，主要原材料尽可能使用单一矿点，主要原料为石灰 石，硅质材料采用选矿废石，铁质材料采用铁矿采矿废石，铝质材料使用电厂湿粉煤灰，煤 采用榆神煤与碳质页岩按1:1进行搭配。将石灰石，粉煤灰，煤矸石，铁矿采矿废石按重量 比混合后粉磨，控制粉磨成品过80微米筛的筛余物< 18%，得到生料，所述的粉磨过程在 立磨中进行； 其中实施中原料的化学成分见表1 : 表1实施中原料的化学成分 一2)将步骤1)中的生料后混合均化，将均化好的生料通过5级预分解窑系统进 行预热分解，控制生料的分解率为93±2%，然后将分解后的生料放入水泥回转炉中在 1350-1400°C下煅烧，煅烧20-22min，煅烧采用煤作为燃料，煤煅烧后落入煤灰参与物理、化 学反应，得到部分熔融物料，将该部分熔融物料以50~70°C /min的冷却速度冷却至60~ 100°C，得到油井水泥熟料； 其中实施中配料方案见表2 : 表2实施方案的配料 熟料控制范围为： 熟料中二氧化硅被氧化钙饱和成硅酸三钙的程度：KH :0. 91 ±0. 02 ; 水泥熟料硅酸盐矿物与溶剂矿物的比例：SM :2. 60 ±0. 1 ; 水泥熟料中铝酸三钙含量：C3A :2. 0±0· 5f-cao〈l. 0立升重>1250g/l。 实施前后，利用煤矸石配料前后熟料化学分析结果对比表3 : 表3利用煤矸石配料前后熟料化学分析结果对比<当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种G级油井水泥，其特征在于，该水泥的比表面积为300‑310m2/kg，MgO含量为1.5±0.5%；SO3含量为2.0±0.2%；游离液含量为4.8±0.5%；稠化时间为100‑120min；38℃、8h水泥强度为4.4‑5.1MPa；60℃、8h水泥强度为11.4‑14.6 MPa。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杨莉荣，陈杉，覃爱平，皮光忠，刘生超，邹兴芳，颜新传，
申请(专利权)人：葛洲坝集团水泥有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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