اخبار صنعتی

دانش سیمان چاه نفت

2022-05-16

سیمان یک ماده سیمانی هیدرولیکی است که به سیمان معمولی و سیمان چاه نفت. سیمان معمولی که به عنوان سیمان ساختمانی نیز شناخته می شود، در استانداردهای ASTM ذکر شده است، در حالی که سیمان چاه نفت در استانداردهای API ذکر شده است. تفاوت اساسی سیمان چاه نفت با سیمان معمولی در این است که سیمان چاه نفت دارای ترکیب شیمیایی و ترکیب معدنی دقیقی است و هیچ ماده دیگری به جز 3 تا 6 درصد گچ دی هیدرات در طول تولید مجاز به افزودن نیست. این بخش عمدتاً به معرفی ترکیب شیمیایی، عیار و نوع سیمان چاه نفت و برخی دانش اولیه در تولید و کاربرد می پردازد.

سیمان چاه نفت

1. ترکیب شیمیایی

کیفیت سیمان عمدتاً با ترکیب شیمیایی آن تعیین می شود و روش های تحلیلی پیشرفته راه را برای بدست آوردن ترکیب شیمیایی سیمان هموار کرده است. جدول 1.2.1 اجزای شیمیایی اصلی سیمان درجه G HSR را فهرست می کند. همانطور که از داده های جدول مشاهده می شود، سیمان پرتلند شامل

است

اجزای اصلی: تری کلسیم آلومینات C3A (3CaO A1203) تتراکلسیم آهن آلومینات C4AF (4CaO A1203 Fe203) سیلیکات تری کلسیم C3S (3CaO SiO2). سیلیکات دی کلسیم C2S (2CaO SiO2). با بررسی میکروسکوپی هر فاز، ذرات کلینکر حاوی 4 جزء معدنی هستند (کلینکر 95٪ از کل سیمان را تشکیل می دهد):

(1) سیلیکات تری کلسیم C3S ( 3CaO SiO2 ): این یک کریستال چند ضلعی است که 50 تا 60 درصد از سطح را تشکیل می دهد.

(2) سیلیکات دی کلسیم C2S (2ca0 Sio2): بلورهای گرد 10-25٪ از سطح را تشکیل می دهند. مقدار کل دو سیلیکات کلسیم بالا (تری کلسیم و دی کلسیم) 75 درصد است.

(3) آلومینات آهن تترا کلسیم، C4AF (4CaO A1203 Fe203): ساختار منافذ در اطراف دو سیلیکات فوق تشکیل شده است. (4) آلومینات سوزنی C3A (3CaO A1203)، که همچنین به ساختار منافذ تعلق دارد.

این دو سیلیکات 75 درصد از کل سیمان را تشکیل می دهند و مقدار کل C4AF+C3A 25 درصد از مواد معدنی سیمان را تشکیل می دهد.

2. عیار سیمان چاه نفت، طبقه بندی و کاربرد

2.1 درجه و طبقه بندی سیمان چاه نفت

از آنجایی که شرایط پایین چاه عملیات سیمان کاری کاملاً با محیط زمین پروژه های ساختمانی متفاوت است، استانداردهای چینی یا مشخصات API درجه بندی و طبقه بندی خاصی را بر اساس ترکیب شیمیایی و ترکیب معدنی برای انطباق با اعماق چاه و شرایط گودال مشخص می کنند. در حال حاضر، مشخصات API و استانداردهای چینی، سیمان چاه نفت را به هشت گرید A-H تقسیم می‌کند که برای عمق، دما و فشار چاه‌های مختلف مناسب است.

همان سطح سیمان چاه نفت به موارد زیر تقسیم می شود: معمولی (O) C3A<15% مقاومت سولفات متوسط ​​(MSR C3A≤8%)، SO2.3% مقاومت سولفات بالا (HSR C3A≤ 8%, C4AF+2C3A24% برای نشان دادن توانایی خود در مقاومت در برابر حمله سولفات.

تمام سطوح سیمان چاه نفت برای شرایط مختلف چاه مناسب هستند. تنها یک نوع رایج وجود دارد. ترکیب شیمیایی و ظرافت آن مشابه ASTMC150 نوع I است. برای عملیات سیمان کاری کم عمق و بدون نیاز خاص مناسب است. این بیشتر در میدان های نفتی Daqing، Jilin و Liaoning در کشور من استفاده می شود. سیستم دوغاب سیمان تهیه شده نیز نسبتاً ساده است، - به طور کلی، سیمان چاه نفت درجه A را می توان به نسبت با آب در محل مخلوط کرد، - گاهی اوقات مقدار کمی از مواد افزودنی مانند منعقد کننده ها را می توان به طور مناسب بر اساس نیاز اضافه کرد. p>

گرید B دارای مقاومت سولفات متوسط ​​(MSR) و مقاومت سولفات بالا (HSR) است. ترکیب شیمیایی و ظرافت نوع مقاومت متوسط ​​درجه B مشابه ASTMC150 نوع II است. نوع مقاومت بالا کلاس B مشابه ASTMC150 نوع V است. عموماً برای عملیات سیمان کاری کم عمق که نیاز به مقاومت سولفات دارند مناسب است و در حال حاضر در کشور من استفاده نشده است.

گرید C که به عنوان سیمان شانژینگ با مقاومت اولیه نیز شناخته می شود، دارای سه نوع است: نوع معمولی (O)، نوع مقاومت سولفات متوسط ​​(MSR) و نوع مقاومت سولفات بالا (HSR). ترکیب شیمیایی و ظرافت نوع معمولی (O) مشابه ASTMC150 نوع III. به طور کلی برای عملیات سیمان کاری چاه های کم عمق که به استحکام اولیه و مقاومت سولفات نیاز دارند، مناسب است. سیمان چاه نفت با چگالی کم و استحکام بالا در آب بندی چاه های کم عمق نفت و گاز و تهیه دوغاب سیمان با چگالی کم استفاده می شود. هر دو مزایای بزرگی دارند، اما ژوجینگ کشور من به استفاده از سیمان چاه نفت درجه G در طراحی فرمول عادت دارد، که استفاده از سیمان چاه نفت درجه C را محدود می‌کند و در کشور من به ندرت از آن استفاده می‌شود.

گرید D، درجه E و درجه F نیز به عنوان سیمان عقب مانده شانجینگ شناخته می شوند. با مقاومت سولفات متوسط ​​(MSR) و مقاومت سولفات بالا (HSR). به طور کلی برای عملیات سیمان کاری در چاه های با عمق متوسط ​​و چاه های عمیق مناسب است. سیمان چاه نفت درجه D به طور گسترده در میدان نفتی شمال چین و میدان نفتی Zhongyuan در کشور من استفاده می شود. از آنجایی که کنترل کلینکر سیمانی با ترکیب معدنی خاص برای برآوردن نیازهای شاخص سیمان شانژینگ درجه D ضروری است، کنترل فرآیند پیچیده دشوار است و هزینه آن بالا است. علاوه بر این، سیمان چاه نفت گرید D را می توان با افزودن کندکننده به سیمان چاه نفت گرید H جایگزین کرد. این فرآیند نسبتا ساده است، بنابراین در سال های اخیر، استفاده از سیمان چاه نفت درجه D نیز به تدریج در حال کاهش است. سیمان چاه نفت گرید E درجه F در کشور ما گزارش نشده است. سیمان های چاه نفت کلاس H به سیمان های چاه نفت پایه گفته می شود که دارای مقاومت سولفات متوسط ​​(MSR) و مقاومت سولفات بالا (HSR) هستند. می توان آن را با مواد افزودنی و افزودنی مخلوط کرد و برای اکثر عملیات سیمان کاری مناسب است. سیستم های دوغاب سیمان نیز متنوع هستند

سیمان چاه نفت گرید H درجه G را می توان با مواد کم چگالی (خاکستر بادی، دانه های شناور، بنتونیت و غیره) ترکیب کرد تا یک سیستم دوغاب سیمان با چگالی کم برای آب بندی سازندهای مستعد نشتی با فشار کم آماده شود. ; می توان آن را با مواد افزودنی برای تشکیل یک سیستم دوغاب سیمان با چگالی معمولی فرموله کرد، که برای آب بندی چاه های معمولی استفاده می شود، و می توان آن را با مخلوط های مواد وزن دار (پودر سنگ ریز، پودر سنگ آهن و غیره) ترکیب کرد تا یک چگالی بالا ایجاد کند. سیستم دوغاب سیمان - برای آب بندی چاه های عمیق و چاه های گاز فشار قوی استفاده می شود. از جمله - سیمان چاه نفت درجه G بزرگترین در کشور من است و اکثر تولید کنندگان از آن در میادین مختلف نفتی در کشور من استفاده می کنند. سیمان چاه نفت گرید H درشت تر از سیمان چاه نفت گرید G است و نسبت آب به سیمان کمتر است. چگالی دوغاب سیمان حدود 1.98 است. این بیشتر برای سیستم دوغاب سیمان با چگالی بالا برای آب بندی چاه های گاز فشار بالا مناسب است. در میدان نفتی تاریم کشور من بیشتر استفاده کنید.

سیمان چاه نفت

2.2 کاربرد سیمان چاه نفت

تولید و عرضه سیمان چاه نفت به گریدها و انواع استاندارد یا مشخصات. سپس کاربر نسبت آب به سیمان یا ماده افزودنی را با توجه به شرایط گودال انتخاب کرده و در محل با دوغاب سیمان مخلوط کرده و سپس عملیات سیمان کاری را انجام می دهد. هنگام استفاده از سیمان چاه نفت که مطابق با مشخصات API یا استانداردهای ملی است، طراحی فرمول دوغاب سیمان باید مطابق روش آزمایش شبیه سازی API یا روش آزمایش کاربرد انجام شود. فقط با استحکام سیمانی خوب پوشش می‌توان ایمنی ساخت سیمان‌کاری را تضمین کرد، کیفیت سیمان‌کاری را بهبود بخشید، اثر آب‌بندی دائمی را حفظ کرد و از کانال‌گذاری و مهاجرت نفت، گاز و آب جلوگیری کرد.

سیمان چاه نفت< /p>

(1) تقاضای آب، چگالی دوغاب سیمان و میزان تولید دوغاب سیمان چاه نفت در همه سطوح نیز مورد نیاز است.

(2) برای سازندهای ساحلی، باتلاقی، نمک دار و سازندهای آب خورنده، باید از سیمان مقاوم در برابر اسید سولفوریک بالا استفاده شود.

(3) برای پوشش های سطحی یا چاه های کم عمق، به منظور کوتاه کردن زمان پخت، می توان از درجه A یا B استفاده کرد. برای چاه های عمیق می توان از گریدهای DE و F استفاده کرد. برای چاه های گاز فشار بالا، سیمان درجه H را می توان با یک عامل وزنی مخلوط کرد. سیمان با چگالی بالا؛ در صورت نیاز به سیمان با چگالی کم، سیمان درجه C یا G بیشتر استفاده می شود.