API油井水泥級別

1、油井水泥及油井水泥外加劑API規(guī)范和我國標(biāo)準(zhǔn)把油井水泥分為 AH八個(gè)級別，每種水泥都適用于不 同的井深、溫度和壓力。同一級別的油井水泥，又根據(jù) C3A的含量分為：普通型（O）: GA15%中 抗硫酸鹽型（MSR: GAW 8%,S（3X 3%;高抗硫酸鹽型（HSR: C3A3%,C4AF+2C3 24%以示抗硫酸鹽侵蝕的能力。1 、API 油井水泥級別A級：A級水泥旨在無特殊性能要求時(shí)使用，僅有普通型（O）。根據(jù)API規(guī)范10A, A級水泥試驗(yàn)時(shí)的水灰比為 0.46（干水泥：拌和水=100: 46）。A級水泥適用于從地面到1830m的淺井。B級：B級水泥在需要中抗硫酸鹽或高抗硫酸鹽的使用。 B

2、級水泥類似于A 級水泥，但它既有中抗硫酸鹽型（MSR,又有高抗硫酸鹽型（HSR。目前，國際 上已有不再生產(chǎn)或很少生生產(chǎn) B級水泥，而被G級水泥所代替。B級水泥適用于從地面到1830m的淺井。C級：C級水泥旨在需要高早強(qiáng)時(shí)使用。它是 API水泥中磨得最細(xì)的水泥。 此種水泥有普通型（O）、中抗硫酸鹽型（MSR和高抗硫酸鹽型（HSR）。根握API 規(guī)范10A, C級水泥試驗(yàn)時(shí)的水灰比為0.56（干水泥：拌和水=100: 56）。C級水泥適用于從地面到1830m的淺井。D E和F級油井水泥，適用于中深井注水泥。D 級： D 級水泥是一種緩凝水泥，在中、高溫條件下使用。 D 級水泥包括中 抗硫酸鹽型（M

3、SR和高抗硫酸鹽型（HSR。根據(jù)API規(guī)范10A, D級水泥試驗(yàn)時(shí) 水灰比為0.38（干水泥：拌和水=100： 38）。D級水泥適用于1830m到3050m井深的注水泥作業(yè)。E級：E級水泥類似于D級水泥，是一種較強(qiáng)的緩凝水泥，分為中抗硫酸鹽 型（MSR和高抗硫酸鹽型（HSR,旨在井下高溫情況下使用。根據(jù)API規(guī)范10A. E 級水泥試驗(yàn)時(shí)水灰比為 0.38（ 干水泥：拌和水 =100： 38）。E級水泥適用于3050m到 4270m的井深進(jìn)行注水泥作業(yè)。F級：F級水泥是一種高緩凝水泥，有中抗硫酸鹽型（MSR和高抗硫酸鹽型 （HSR兩種，在極高溫度條件下使用。根據(jù) API規(guī)范10A, F級水泥試

4、驗(yàn)時(shí)水灰 比為 0.38 （干水泥：拌和水 =100： 38）。F級水泥適用于3050m到 4880m的超深井進(jìn)行注水泥作業(yè)。G級：G級水泥是1962年由美國西部太平洋沿岸的石油公司， 水泥廠和服務(wù) 公司共同研制的，繼G級水泥之后，美國又出現(xiàn)了一種H級水泥，二者均是基本 油井水泥，有中抗硫酸鹽型（MSR和高抗硫酸鹽型（HSR兩種。此種水泥有中 抗硫酸鹽型（MSR和高抗硫酸鹽型（HSR）。根據(jù)API規(guī)范10A. G級水泥試驗(yàn)時(shí)的水灰比為0.44（干水泥：拌和水=100: 44）G級水泥適用于從地面到井深2440m井深注水泥，加入速凝劑或者緩凝劑適 用于更廣泛的井深和溫度范圍。H級：H級水泥類似于

5、G級水泥，作為基本水泥使用，但與 G級水泥相比， 不同之處在于這種水泥磨得較粗，根據(jù) API規(guī)范10A, H級水泥試驗(yàn)時(shí)的水灰比 為0.38（干水泥：拌和水=100: 38）。G級水泥適用于從地面到井深2440m井深注水泥，加入速凝劑或者緩凝劑適 用于更廣泛的井深和溫度范圍。表I API油井水泥類型級別普通型（O）（對C3A無要求）中抗硫酸鹽型（MSR）（C2 3% 8%）高抗硫酸鹽型（HSR）（C3A3%）AXBXXCXXXDXXEXXFXX參見API規(guī)范10A2、外加劑一般地說，油井水泥外加劑可分為：1）調(diào)節(jié)水泥漿稠化時(shí)間的外加劑：促凝劑、緩凝劑；2）改變水泥漿失水性能的外加劑：降失水劑3

6、）改善水泥漿流變性能的外加劑：分散劑；4）水泥漿密度調(diào)節(jié)劑：加重劑、減輕劑；5）降低循環(huán)漏失的外加劑：堵漏劑；6）提高水泥石熱穩(wěn)定性的外加劑：石英砂；7）配制含鹽水泥漿；8）其它外加劑（一）促凝劑促凝劑是指能縮短水泥漿凝固時(shí)間，加快抗壓強(qiáng)度形成速度的化學(xué)品。在淺井或表層套管注水泥施工中，雖然水泥漿滿足泵送的要求，但往 往存在稠化時(shí)間長、強(qiáng)度發(fā)展慢的問題，嚴(yán)重影響鉆井進(jìn)尺和固井質(zhì)量。而 加入促凝劑或早強(qiáng)劑，可以改變水泥漿性能，既能滿足固井作業(yè)的要求，又 能使強(qiáng)度盡快地達(dá)到繼續(xù)鉆進(jìn)的要求。油井水泥促凝劑有以下幾種類型：1）氯化物促凝劑：氯化物促凝劑主要包括氯化鈣、氯化鈉、氯化鉀和 海水等。2）無氯

7、促凝劑 ：主要包括碳酸鈉、硅酸鈉和石膏等無機(jī)物，以及低相 對分子質(zhì)量的有機(jī)物，貿(mào)易公司甲酰胺，三乙醇胺等。3）復(fù)合促凝劑 ：用這些材料固井，既能縮短水泥漿的凝固時(shí)間，又能 提高它的流動性。4）促凝促凝劑 ：這種促凝劑，不使水泥漿產(chǎn)生沉降。并適用于任何水 基水泥漿，縮短其候凝時(shí)間，它不僅含有鋁酸鉀、碳酸鉀，還含有一定量的 氫氧化鉀。5）其它促凝劑 ：鋁酸鈉、三聚氰胺甲醛樹脂、硫酸鋁、明礬等。（二）緩凝劑緩凝劑是指延長水泥漿凝固時(shí)間的化學(xué)品，緩凝劑的作用是能夠有效 的延長或者維持水泥漿處于液態(tài)或者可泵狀態(tài)的時(shí)間。 油井水泥緩凝劑有以 下幾種類型：1）木質(zhì)素磺酸鹽及其異構(gòu)體或衍生物；2）單寧、磺化單

8、寧及其衍生物；3）羧酸、羥基羧酸、異構(gòu)體或衍生物及其鹽類； 5）葡糖酸及其衍生物的鈉鹽或鈣鹽；6）低相對分子質(zhì)量的纖維素及其衍生物；7）有機(jī)或無機(jī)磷酸鹽；8）酸及其鹽類等。（三）降失水劑 降失水劑是指能夠控制水泥漿中的水向地層濾失的化學(xué)材料。油井水 泥降失水劑有以下幾種類型：1）顆粒材料：最初用作降失水劑的是膨潤土，屬于這類材料還有瀝青、 石灰石粉 =熱塑性樹脂等，均可用作降失水劑；2）纖維素類：這類材料包括羧甲基纖維素（CM）羥乙基纖維素（HEC、 羧甲基羧乙基纖維素（CMHE）纖維素硫酸鹽（CelSO、和水解聚丙烯睛（HPA）3）淀粉類：這類材料包括羧甲基淀粉、黃原酸淀粉和丙基淀粉等；4）

9、聚酰胺類：是陰離子聚合物降失水劑中為數(shù)量最多的一種類型，它包括 丙烯酰胺及其衍生物的聚合物、二元共聚物和三元共聚物等；5）聚胺類：聚胺屬于陽子聚合物；6）磺化聚合物：這類化合物也屬于陰離子聚合物；7） 聚乙烯吡咯烷酮：是非離子型合成聚合物，縮寫為PVP；8）聚乙烯醇（PVA：聚乙烯醇是一種非離子型降失水劑， 縮寫PVA或 PVAL（四）分散劑分散劑又稱減阻劑或紊流誘導(dǎo)劑。 其主要作用是提高水泥漿的可泵性， 降低一定流速下的泵壓， 使水泥施工順利。 油井水泥分散劑有以下幾種類型：1）磺酸鹽類：磺酸鹽類是最通用的油井水泥分散劑。其種類有以下幾種a：木質(zhì)素磺酸鹽；b：聚萘磺酸鹽從；c:密胺磺酸鹽；d

10、:醛酮加成聚合物；e：亞硫酸鹽改性酚酞樹脂；f ：其它磺酸鹽聚合物。2）羧酸鹽類：a：丙烯酰胺一丙烯酸或甲基丙烯酰胺一甲基丙烯酸共聚物；b: 聚馬來酸酐；c: 苯乙烯馬來酸酐磺化共聚物。（五）加重劑增加水泥漿密度的外加劑或外摻料稱加重劑， 其自身密度都比水泥大。 增密 水泥漿最常用的加重劑是重晶石、鈦鐵礦和赤鐵礦等。（六）減輕劑減輕劑也稱填充劑， 是一些填充材料。 主要用于降低水泥漿密度， 減少固井 時(shí)靜水液柱壓力， 避免水泥漿通過裂縫性地層、 多孔隙地層、 高滲透性地層和溶 洞漏失層時(shí)流失，同時(shí)，又可增加水泥造漿率，降低水泥用量，節(jié)約固井成本。通常減輕劑可分為三類：吸水性材料、輕質(zhì)材料和泡沫

11、水泥。（七）熱穩(wěn)定劑 熱穩(wěn)定劑主要是石英砂。（八）防氣竄劑 在油、氣井注水泥中，特別是某些高壓氣井，毗鄰環(huán)空的地層，含苞欲放有 一定壓力的原生氣， 這種氣體能夠進(jìn)入注水泥后的環(huán)空， 造成氣體泄漏， 有時(shí)可 能到達(dá)地面或其它低壓層，這就是氣竄，也稱氣侵。防氣竄劑就是配制可壓縮水泥、 不滲透水泥、 觸變性水泥、 零游離水泥和不 膠凝水泥等所使用的外加劑。（九）消泡劑常用消泡劑劑有以下幾種類型：1）醇類： 甘油聚醚、斯盤 80、聚磷酸三丁酯、乙二醇、聚丙稀醇、正丁 醇等等。2）有機(jī)硅類： 硅醚油、硅氧烷等（十）堵漏劑油井水泥堵漏劑有以下幾種類型：1）防漏材料：在水泥中，防止井漏常用的方法是降失水漿密

12、度、縮短水泥 柱高度和減少環(huán)空摩擦阻力，以達(dá)到平衡壓力固井；也可使用硅酸鉀溶液作前置 液，或在水泥漿中加入片狀、纖維狀、顆粒狀或凝膠材料，如賽璐珞、玻璃纖維、 云母片和硬瀝青等幫助控制漏失。當(dāng)然還要以使用觸變性水泥。2）橋塞劑：橋塞劑一般是顆粒狀、薄片狀、纖維狀和封包吸液顆粒。在使 用中可以根據(jù)不同情況加到鉆井液中，水泥漿中或聚合物一起直接封堵漏層。3）有機(jī)聚合物：通常所說的化學(xué)堵漏劑指的就是有機(jī)聚合物堵漏劑。主要 包括樹脂類、丙烯腈類和膠乳類等。4）無機(jī)膠凝劑：此類材料是處理井露最常用的堵劑， 并在提高封堵效果和降 低成本方面取得顯著效果。主要包括：鈣鋁灰渣、低密度封堵液、快凝水泥、菱 鎂礦

13、石堵劑、油井水泥和聚乙烯醇、觸變性水泥等。3、油井水泥外加劑產(chǎn)品介紹固井化學(xué)品技術(shù)服務(wù)公司的產(chǎn)品是對十幾年油井水泥外加劑研究、生產(chǎn)和應(yīng)用總結(jié)，下表列出一些典型國產(chǎn)油井水泥外加劑及廠家：表2國產(chǎn)油井水泥外加劑*促凝劑鈣 化 氯20 a C鉀 化 氯胺 酰 甲鹽 食0 a N璃 玻 水5緩凝劑aa N酸 石 酒H B鹽 珞 鐵物 合 化 子 分 高 類 酸 弱K MS分散劑一N DP物 合SS類 酸 磺 荼口Y XS物 合 縮 醛 =口 r 酉FAS物 合 縮 醛 =口 r 酉化一鄉(xiāng) 新降失水粉 膠 龍?zhí)?剽 露 甘 乳 乙 徑1 P72-S院 究 研 程 工 油 石消泡劑瞇 聚 露 甘劑 泡 消亠口子減輕劑土 潤廠 土 潤 W山 黑灰 煤 粉珠 漂 璃 玻 宀仝防氣竄劑A CQ