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一种低钙耐高温油井水泥及其制备方法技术

技术编号:42664412 阅读:112 留言:0更新日期:2024-09-10 12:21
本发明专利技术公开了一种低钙耐高温油井水泥及其制备方法,低钙耐高温油井水泥由90‑95重量份水泥熟料和5‑10重量份天然二水石膏组成。水泥熟料由75‑85重量份石灰石、5‑10重量份砂岩、3‑6重量份铝矿废渣、5‑10重量份铁渣共同煅烧制备而得。水泥熟料中含有30‑55重量份C3S、20‑45重量份C2S、1‑3重量份C3A和14‑16重量份C4AF。本发明专利技术制备出的低钙耐高温油井水泥具有优异的高温力学性能,满足固井工程要求;同时,可减少水泥浆体系中石英砂的用量,降低材料成本。此外,增加水泥熟料中C2S的含量并减少C3S的含量,可有效降低水泥熟料煅烧能耗,减少石灰石分解和燃烧燃料产生的二氧化碳,符合当下的节能减排和可持续发展的要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种低钙耐高温油井水泥及其制备方法,特别适用于耐高温油井水泥的组分设计,以及油气井固井工程领域。


技术介绍

1、国内油气勘探开发逐渐向“深(深层)、低(低压、低渗透、低丰度)、海(海洋)、非(非常规储层)”方向发生战略性和政策性转变,其中,剩余的油气资源中有40%以上分布在5000米以下的深部地层。随着深井超深井数量的逐年增加,固井工程面临着地质条件更加复杂、环境温度更高、水泥浆外加剂耐温性差等难题。在深井超深井中,井底温度往往高达200℃以上,在该环境温度下水泥浆性能急剧变差,尤其是水泥石抗压强度下降达50%以上。因此,对配套水泥浆体系的高温性能提出更加苛刻的要求,要求固井后水泥环要拥有良好的长期密封性和耐久性,水泥石在高温下强度不衰退或强度衰退低。

2、针对高温下水泥石强度极易发生衰退这一问题,目前的解决办法是在水泥中加入30-50%石英砂。通过加入石英砂降低水泥浆体系的钙硅比,生成低钙硅比的水化产物。加砂水泥浆能在一定程度上防止水泥石高温强度衰退,但温度越高,水泥石力学性能仍有下降的趋势。另外,水泥石力学性能除受服役环境温度本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种低钙耐高温油井水泥,其特征在于,低钙耐高温油井水泥由90-95重量份水泥熟料和5-10重量份天然二水石膏组成;水泥熟料由75-85重量份石灰石、5-10重量份砂岩、3-6重量份铝矿废渣、5-10重量份铁渣共同煅烧制备而得;水泥熟料中含有30-55重量份C3S、20-45重量份C2S、1-3重量份C3A和14-16重量份C4AF。

2.根据权利要求1所述水泥,其特征在于:通过将压片烘干后的水泥生料放入高温电炉中进行煅烧,煅烧温度为1300-1500℃,保温时间为60-90min,烧成后取出熟料急冷,形成水泥熟料。

3.根据权利要求1所述水泥,其特征在于:所述...

【技术特征摘要】

1.一种低钙耐高温油井水泥,其特征在于,低钙耐高温油井水泥由90-95重量份水泥熟料和5-10重量份天然二水石膏组成;水泥熟料由75-85重量份石灰石、5-10重量份砂岩、3-6重量份铝矿废渣、5-10重量份铁渣共同煅烧制备而得;水泥熟料中含有30-55重量份c3s、20-45重量份c2s、1-3重量份c3a和14-16重量份c4af。

2.根据权利要求1所述水泥,其特征在于:通过将压片烘干后的水泥生料放入高温电炉中进行煅烧,煅烧温度为1300-1500℃,保温时间为60-90min,烧成后取出熟料急冷,形成水泥熟料。

3.根据权利要求1所述水泥,其特征在于:所述砂岩的硅质校正原料化学成分满足sio2>80%,所述铝矿废渣的铝质校正原料化学成分满足al2o...

【专利技术属性】
技术研发人员:韦庭丛肖建庄程小伟赵峰龙丹王英辉杨海峰梅开元龚鹏
申请(专利权)人:广西大学
类型:发明
国别省市:

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