油井水泥執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)GB/T 10238-2015
油井水泥專用于油井、氣井的固井工程,又稱堵塞水泥。它的主要主用是將套管與周圍的巖層膠結(jié)封固,封隔地層內(nèi)油、氣、水層,防止互相串?dāng)_,以便在井內(nèi)形成一條從油層流向地面且隔絕良好的油流通道。油井水泥的基本要求為:水泥漿在注井過程中要有一定的流動(dòng)性和適合的密度;水泥漿注入井內(nèi)后,應(yīng)較快凝結(jié),并在短期內(nèi)達(dá)到相當(dāng)?shù)膹?qiáng)度;硬化后的水泥漿應(yīng)有良好的穩(wěn)定性和抗?jié)B性、抗蝕性。
特點(diǎn)
具有合適的密度和凝結(jié)時(shí)間,較低的稠度,用其配制的預(yù)拌油井混凝土具有良好的抗沉降性和可泵性。將其注入預(yù)定(溫度、壓力)的井段,能迅速凝結(jié)硬化并產(chǎn)生一定的機(jī)械強(qiáng)度?;炷凉袒缶哂辛己玫目?jié)B性、穩(wěn)定性和耐腐蝕性。油井水泥屬特種水泥,由水硬性硅酸鈣為主要成分的硅酸鹽水泥熟料,加入適量石膏和助磨劑磨細(xì)制成。
油井水泥使用
使用場(chǎng)所:油井水泥是專用于油井、氣井的固井工程的水泥。
使用要求:水泥漿在注井過程中要有一定的流動(dòng)性和合適的密度,水泥漿注入井內(nèi)后,應(yīng)較快凝結(jié),并在短期內(nèi)達(dá)到相當(dāng)強(qiáng)度;硬化后的水泥漿應(yīng)有良好的穩(wěn)定性和抗?jié)B性、抗蝕性等。
注意事項(xiàng):油井和氣井的情況十分復(fù)雜,為適應(yīng)不同油氣井的具體條件,又是還要在水泥中加入一些外加劑,如增重劑、減輕劑或緩凝劑等。
油井水泥分類
油井底部的溫度和壓力隨著井深的增加而提高,每深入100 m,溫度約提高3℃,壓力增加1.0~2.0 MPa。因此,高溫高壓,特別是高溫對(duì)水泥各種性能的影響是油井水泥生產(chǎn)和使用的最主要問題。高溫作用使硅酸鹽水泥的強(qiáng)度顯著下降,
因此,不同濃度的油井,應(yīng)該用不同組成的水泥。根據(jù)GB 10238-98,我國(guó)油井水泥分為九個(gè)等級(jí),包括普通(0)、中等抗硫酸鹽型(MSR)和高抗硫酸鹽型(HSR)三類。
油井水泥參數(shù)表(執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)GB 10238-2005):以下參數(shù)由國(guó)家水泥質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢測(cè)
項(xiàng)目 |
水泥級(jí)別 |
HSR700 |
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A |
B |
C |
D |
E |
F |
G |
H |
G |
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細(xì)度(比表面積)最小值㎡/kg |
280 |
280 |
400 |
NR |
NR |
NR |
NR |
NR |
607 |
|||||||
游離液含量,最大值/% |
NR |
NR |
NR |
NR |
NR |
NR |
5.9 |
5.9 |
/ |
|||||||
8h抗壓強(qiáng)度/MPa |
最終養(yǎng)護(hù)溫度/℃(℉) |
最終養(yǎng)護(hù)壓力/MPa(psi) |
抗壓強(qiáng)度,最小值/MPa(psi) |
|
||||||||||||
38(100) |
常壓 |
1.7(250) |
1.4(200) |
2.1(300) |
NR |
NR |
NR |
2.1(300) |
2.1(300) |
9.9 |
||||||
60(140) |
常壓 |
NR |
NR |
NR |
NR |
NR |
NR |
10.3(1500) |
10.3(1500) |
23.3 |
||||||
110(230) |
20.7(3000) |
NR |
NR |
NR |
3.4(500) |
NR |
NR |
NR |
NR |
/ |
||||||
143(290) |
20.7(3000) |
NR |
NR |
NR |
NR |
3.4(500) |
NR |
NR |
NR |
/ |
||||||
160(320) |
20.7(3000) |
NR |
NR |
NR |
NR |
NR |
3.4(500) |
NR |
NR |
/ |
||||||
24h抗壓強(qiáng)度/MPa
|
最終養(yǎng)護(hù)溫度/℃(℉) |
最終養(yǎng)護(hù)壓力/MPa(psi) |
抗壓強(qiáng)度,最小值/MPa(psi) |
|
||||||||||||
38(100) |
常壓 |
12.4(1800) |
10.3(1500) |
13.8(2000) |
NR |
NR |
NR |
NR |
NR |
/ |
||||||
|
77(170) |
20.7(3000) |
NR |
NR |
NR |
6.9(1000) |
6.9(1000) |
NR |
NR |
NR |
/ |
|||||
110(230) |
20.7(3000) |
NR |
NR |
NR |
13.8(2000) |
|
6.9(1000) |
NR |
NR |
/ |
||||||
143(290) |
20.7(3000) |
NR |
NR |
NR |
NR |
13.8(2000) |
NR |
NR |
NR |
/ |
||||||
160(320) |
20.7(3000) |
NR |
NR |
NR |
NR |
NR |
6.9(1000) |
NR |
NR |
/ |
各級(jí)別油井水泥使用范圍如下:
A級(jí):在無特殊性能要求時(shí)使用,適用于自地面至1 830 m井深的注水泥。僅有普通型。
B級(jí):適合于井下條件要求高早期強(qiáng)度時(shí)使用,適用于自地面至1 830 m井深的注水泥。分為中抗硫酸鹽型和高抗硫酸鹽型兩種類型。
C級(jí):適合于井下條件要求高的早期強(qiáng)度時(shí)使用,適用于自地面至1 830 m井深的注水泥。分為普通型、中抗硫酸鹽型和高抗硫酸鹽型三種類型。
D級(jí):適合于中溫中壓的井下條件時(shí)使用,分為中抗硫酸鹽和高抗硫酸鹽型兩種類型。
E級(jí):適合于高溫高壓的進(jìn)行條件時(shí)使用,分為中抗硫酸鹽和高抗硫酸鹽型兩種類型。
F級(jí):適合于超高溫高壓的進(jìn)行條件時(shí)使用,分為中抗硫酸鹽和高抗硫酸鹽型。
G級(jí)、H級(jí):是一種基本油井水泥,分為中抗硫酸鹽型和高抗硫酸鹽兩種類型。
J級(jí):適用于超高溫高壓條件下的3 660~4 880 m井深的注水泥。
油井水泥的物理性能要求包括:水灰比、水泥比表面積、15~30 min內(nèi)的初始稠度,在特定溫度和壓力下的稠化時(shí)間以及在特定溫度、壓力和養(yǎng)護(hù)齡期下的抗壓強(qiáng)度。