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油井水泥的化學指標知識

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油井水泥的化學指標知識

發布日期:2017-04-20 00:00 來源:http://www.xxyixiangyuan.com 點擊:

油井水泥專用於油井、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岩層膠結封固,封隔地層內油、氣、水層,防止互相串擾,以便在井內形成一條從油層流向地麵且隔絕良好的油流通道。淄博AGapp水泥有限責任公司為您介紹油井水泥的化學指標:

1、MgO

美國標準,對於建築水泥,規定質量分數最大值是6.0% 。而油井水泥,要求MgO盡可能低。有些水泥所具有的MgO質量分數甚至低於1.0%。這個化合物在中心實驗室很容易分析,而在野外實驗室一般是不能測定的。MgO隻存在於原料中而不在外加劑中,所以對於同批水泥樣品很難看出有什麽變化。

2、SO3

在水泥中很難找到遊離的SO3,一般都是與鈣或堿化合生成硫酸鹽類。通常有三種來源:原料、燃料和在熟料研磨期間加入的石膏。石膏的加入可使水泥和水的混合物凝固速度變慢,因硫酸鹽能防止C3 A過早水化,使水泥漿突然凝固。石膏不僅為水泥漿提供緩凝,還可降低水泥漿粘度。 

3、燒失量

盡管純波特蘭水泥通常的燒失量為1%左右,但標準規定的最大值卻是3%。當熟料還沒有與水作用時,燒失量主要是石膏失去結晶水所致。一般石膏占水泥5%,所以燒失量是1 %(兩個結晶水全部失去)。如果加入第二種成分,例如CaCO3,大約850℃時釋放出CO2,將增加燒失量。為了檢查碳酸鹽類的存在,可以在少量水泥上滴一點鹽酸,如起泡,意味著存在CO2。控製燒失量是非常重要的。

4、不溶物

波特蘭水泥由95%的熟料和5%的石膏製成。這表明在鹽酸中,不溶的殘留物是非常少的。所以,API標準(與ASTM標準一樣)規定最大值是0.75% 。但大多數波特蘭水泥都在0.5%以下。   若不溶性殘留物超過0.75%,那麽就表明有第二種成分存在。測定不溶性殘留物就能確定在水泥中加入的第二種成分的質量分數。

5、矽酸三鈣

計算C3 S含量的公式包含了SiO2 、CaO、Fe2O3 、AL2O3 和SO3的質量分數。通過分析必須計算這種礦物成分。對於G級和H級水泥,API標準給出了一個範圍:中抗硫酸鹽型(MSR)是48%-58%;而高抗硫酸鹽型(HSR)是48%-65 %。對於其它級別沒有這種特殊要求,然而,在所有級別的水泥中檢驗C3 S也是必要的。

6、鋁酸三鈣 

API規範給出了三個最大值:C級普通型(O)最大值是15%,中抗硫酸鹽型(MSR)最大值是8%,高抗硫酸鹽型(HSR)最大值是3%。為計算這種礦物成分,必須測出Fe2O3 、AL2O3的質量分數。無論出現什麽可能性,基於下述原因,選擇HSR會更好些:   

(1) C3 A含量越低,反應活性越差,所需緩凝劑越少。當然,這還與水泥存放時間有關(儲存時間越長,活性越差)。   

(2)如果出現硫酸鹽腐蝕問題C3 A含量越低,防腐效果越好。

(3)C3 A含量較低或不含C3 A的水泥,在熟料研磨時所需石膏較少,這就減少了生成無水石膏和(或)半水石膏的可能性,因而也減少了假凝現象。

7、鐵鋁酸四鈣(C4AF)+2倍鋁酸三鈣(C3A)

API規範限製在24%之內是一個放寬數宇,而ASTM標準規定最大值是20 %,使用這個標準會更好些。當水泥中Fe2O3與AL2O3的比值小於或等於0.64時,可根據標準計算出其它累計總數。或在任何情況下,知道Fe2O3與AL2O3的百分數都是必須的。對水泥進行詳細的分析是可行的。

8、總堿含量

以氧化鈉(NaO)當量表示的總堿含量,API標準限製其最大值為0.75%,而ASTM標準為0.60%。由於堿起促凝作用,所有含堿量低的水泥更受歡迎。

9、化學要求中應注意的問題

(1)A級水泥隻有普通型,當C3 A含量等於或低於8%時,SO3最大含量應為3%。但標準中沒有對C3 A提出要求,隻規定SO3最大值是3.5%,這意味著C3 A含量為8%-15%。    

(2)C級水泥普通型,既要求SO3最大值是4.5%,又要求C3 A最大值是15%。


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