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) C3 A 的含量分為：普通型（ O）： C3A15% ；中 抗硫酸鹽型（MSR） : C3A 8%,SO3 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使用， 僅有普通型 （O） 。根據(jù) API 規(guī)范 10A， A 級水泥試驗(yàn)時的水灰比為 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：

2、B 級水泥在需要中抗硫酸鹽或高抗硫酸鹽的使用。 B 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)時使用。它是 API 水泥中磨得最細(xì)的水泥。此種 水泥有普通型（0）、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

3、，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（MSR）和高抗硫酸鹽型（HSR ）。根據(jù)API規(guī)范10A , D級水泥試驗(yàn) 時水灰比為0.38（干水泥：拌和水=100 : 38） oD 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)

4、。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級水泥試驗(yàn)時水灰 比為 0.38 （干水泥：拌和水 =100： 38）oF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

5、驗(yàn)時的水灰比為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 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（0）中抗硫酸鹽型（MSR）高抗硫酸鹽型（HSR）（對C3A無要求）A= 3%8 % )(C3A3 %)AXB

6、XXCXXXDXXEXXFXX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）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

7、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

8、長水泥漿凝固時間的化學(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

9、纖維素（CMC八羥乙基纖維素（HEC ）、羧甲基羧乙基纖維素 （CMHEC ） 、纖維素硫酸鹽（ CelSO 4 ）和水解聚丙烯睛（ HPAN ）； 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）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

10、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 :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 :丙烯酰胺丙烯酸或甲基丙烯酰胺甲基丙烯酸共聚物；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

11、料。 主要用于降低水泥漿密度， 減少固井 時靜水液柱壓力， 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 洞漏失層時流失，同時，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

12、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：

13、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)油井水泥外加劑類型名稱或者代號主要化學(xué)組成生產(chǎn)廠家氯化鈣CaCb氯化鉀KCl促甲酰胺HCONH2連云港曙光化工廠凝純堿Na CO23食鹽NaCl水玻璃1Na2SiO3單寧酸鈉N

14、aTr廣州梧州化工廠酒石酸BH上海染料七廠鐵鉻鹽鐵鉻木質(zhì)素磺酸鹽牡丹江紅旗化工廠緩 凝 劑腐殖酸鐵弱酸類高分子化合物山西孝義腐殖酸廠磺化栲膠SMK、成都栲膠廠葡萄糖酸鈣重慶626制藥廠磺化褐煤鶴崗腐殖酸廠木質(zhì)素磺酸鈣分 散PDN萘磺酸甲醛縮合物湛江外加劑廠SZ萘磺酸鹽類劑木質(zhì)素磺酸鈉開山屯化纖漿廠n丫 XSFAS化一鄉(xiāng) 新降失水粉膠龍-1-AP-S院 究 研 程 工 油 石消泡劑聚 露 甘廠 工 化 連 犬I劑 泡 消林 吉Z-醇 辛化 五 海 上減輕劑土 潤廠 土 潤 黑灰 煤 粉廠 電 發(fā) 新 埠珠 漂 璃 玻 宀仝防氣竄劑A-Q K鋁粉鋁粉河鋁粉4劑 脹心- 一 一 zr .一 一 一、 一 一.” N1丿亠 洋 .一 一 一 K 西-加重劑一晶4昆昆Q &F昆熱穩(wěn)定劑另外，世界上具有代表性的固井公司，如哈利伯頓公司、道威爾公司、BJ休斯公司等公司均生產(chǎn)油井水泥外加劑。其典型產(chǎn)品如下表：類型名稱或者代號主要化學(xué)組成生產(chǎn)廠家促 凝 劑鹽NaCI哈利伯頓公司D75Na2SiO3道威爾公司TXG 1偏硅酸鈉BJ休斯公司緩 凝 劑HR4木質(zhì)素磺酸鹽哈禾H伯頓公司D110有機(jī)酸及鹽的混合物道威爾公司SR30合成聚合物緩凝劑BJ休斯公