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特种、专用水泥产品知识介绍及主要质量指标控制标准

添加时间:2019-08-06   点击量:1225

油井水泥

一、定义:

油井水泥又称堵塞水泥或固井水泥。油井底部的温度和压力随着井深的增加而提高,每深入100 m,温度约提高3℃,压力增加1.0~2.0 MPa。因此,高温高压,特别是高温对水泥各种性能的影响是油井水泥生产和使用的***主要问题,高温作用使硅酸盐水泥的强度显著下降,因此,不同浓度的油井,应该用不同组成的水泥。根据GB 10238-2005,我国油井水泥分为九个等级,包括普通(0)、中等抗硫酸盐型(MSR)和高抗硫酸盐型(HSR)三类。各级别油井水泥使用范围如下:

A级:在无特殊性能要求时使用,适用于自地面至1 830 m井深的注水泥。仅有普通型。

B级:适合于井下条件要求高早期强度时使用,适用于自地面至1 830 m井深的注水泥。分为中抗硫酸盐型和高抗硫酸盐型两种类型。

C级:适合于井下条件要求高的早期强度时使用,适用于自地面至1 830 m井深的注水泥。分为普通型、中抗硫酸盐型和高抗硫酸盐型三种类型。

D级:适合于中温中压的井下条件时使用,分为中抗硫酸盐和高抗硫酸盐型两种类型。

E级:适合于高温高压的进行条件时使用,分为中抗硫酸盐和高抗硫酸盐型两种类型。

F级:适合于超高温高压的进行条件时使用,分为中抗硫酸盐和高抗硫酸盐型。

G级、H级:是一种基本油井水泥,分为中抗硫酸盐型和高抗硫酸盐两种类型。根据市场需求,我公司主要生产G级和D级高抗硫酸盐油井水泥。

油井水泥的物理性能要求包括:水灰比、水泥比表面积、15~30 min内的初始稠度,在特定温度和压力下的稠化时间以及在特定温度、压力和养护龄期下的抗压强度。

G级定义:由水硬性硅酸钙为主要成分的硅酸盐水泥熟料,通常加入适量的石膏经磨细制成的产品。在生产G级水泥时,除了加石膏或水或两者一起与熟料相互粉磨或混合外,不得加其他外加剂,该产品是一种基本油井水泥,分为中抗硫酸盐和高抗硫酸盐两种类型。

D级定义:由水硬性硅酸钙为主要成分的硅酸盐水泥熟料,通常加入适量的石膏经磨细制成的产品。在生产D级水泥时,允许掺入符合JC/T667的助磨剂。此外,生产时还可选用合适的调凝剂进行混合。该产品适合于中温中压的条件下使用,分为中抗硫酸盐和高抗硫酸盐两种类型。

二、油井水泥的特点:

具有合适的密度、凝结时间、较低的稠度,用其配制的预拌油井混凝土具有良好的抗沉降性、可泵性、稳定性、流动性。将其注入预定(温度、压力)的井段,能迅速凝结硬化并产生一定的机械强度。混凝土固化后具有良好的抗渗性、稳定性和耐腐蚀性;具有强度高、低碱、低热等性能;与外加剂适应性好,适应油田注水泥作业降低综合成本的需求。

三、油井水泥的用途:

使用场所:油井水泥应用于油井、气井的固井工程。G级油井水泥广泛用于石油和天然气的钻井、固井等注水泥作业,也可用于水井、盐井、污水处理井和地热井的封固。G级油井水泥常用于地面至2440米井深,如加入适量缓凝剂还可用于5000米井深。为防止深井、高温井井底温度超过100℃所造成的水泥石强度倒缩,可加入适量硅粉以减低高温代来的不利影响。

使用要求:水泥浆在注井过程中要有一定的流动性和合适的密度,水泥浆注入井内后,应较快凝结,并在短期内达到相当强度;硬化后的水泥浆应有良好的稳定性和抗渗性、抗蚀性等。

注意事项:油井和气井的情况十分复杂,为适应不同油气井的具体条件,有时还要在水泥中加入一些外加剂,如增重剂、减轻剂或缓凝剂等。

四、技术指标

1、G级高抗硫酸盐型油井水泥:

2、G级中抗硫酸盐型油井水泥:

3、D级高抗硫酸盐型油井水泥:

4、D级中抗硫酸盐型油井水泥:

抗硫酸盐硅酸盐水泥

一、定义:

高抗硫酸盐硅酸盐水泥:

以特定矿物组成的硅酸盐水泥熟料,加入适量石膏,磨细制成的具有抵抗较高浓度硫酸根离子侵蚀的水硬性胶凝材料,称为高抗硫酸盐硅酸盐水泥。简称高抗硫酸盐水泥,代号P·HSR。

中抗硫酸盐硅酸盐水泥:

以特定矿物组成的硅酸盐水泥熟料,加入适量石膏,磨细制成的具有抵抗中等浓度硫酸根离子侵蚀的水硬性胶凝材料,称为中抗硫酸盐硅酸盐水泥。简称中抗硫酸盐水泥,代号P·MSR。

二、抗硫酸盐水泥特点:

水泥的硫酸盐侵蚀主要有两种:一种是硫酸盐溶液中的可溶性阳离子(如Na、K)与C3A反应生成钙矾,产生体积膨胀致使混凝土在膨胀压力下开裂破坏;另一种是硫酸盐与Ca(OH)2反应生成石膏,将C-S-H置换成M-S-H混凝土产生 微小膨胀,致使混凝土强度、刚度和粘结力降低。因此与通用硅酸盐水泥相比,抗硫酸盐硅酸盐水泥的铝酸三钙(C3A)含量受到限制,标准GB 748-2005 《抗硫酸盐硅酸盐水泥》规定:中抗硫酸盐水泥的C3A含量不得超过5%,高抗硫酸盐水泥的C3A含量不得超过3%。

在侵蚀环境条件下,许多通用水泥配制的混凝土工程短期内就发生早期损坏甚至彻底破坏,工程寿命远远达不到设计使用年限,增加了维修和重建负担,为此设计单位考虑到工程的重要性,沿海地区、盐碱地基础工程或地下水中含SO42-离子浓度高的工程,必须要用抗硫酸盐水泥确保工程质量来满足工程设计的要求,主要是抵抗硫酸根离子及其他异离子的侵蚀,是普通水泥所不能达到抗腐蚀效果的理想产品。

三、抗硫酸盐水泥适用的范围和抗硫酸盐浓度:

抗硫酸盐水泥适用于一般受硫酸盐侵蚀的海港、水利、地下、隧涵、引水、道路和桥梁基础等工程,主要在盐碱地或沿海等地区。

中抗硫酸盐硅酸盐水泥,一般用于硫酸根离子浓度不超过2500mg/L的纯硫酸盐的腐蚀。

高抗硫酸盐硅酸盐水泥,一般用于硫酸根离子浓度不超过8000mg/L的纯硫酸盐的腐蚀。

四、技术指标:

1、42.5高抗硫酸盐硅酸盐水泥:

2、42.5中抗硫酸盐硅酸盐水泥:

中(低)热硅酸盐水泥 低热矿渣硅酸盐水泥

一、定义:

中热硅酸盐水泥:以适当成分的硅酸盐水泥熟料,加入适量石膏,经磨细制成的具有中等水化热的水硬性胶凝材料,简称中热水泥。

低热硅酸盐水泥:以适当成分的硅酸盐水泥熟料,加入适量石膏,经磨细制成的具有低等水化热的水硬性胶凝材料,简称低热水泥。

低热矿渣硅酸盐水泥:以适当成分的硅酸盐水泥熟料,加入粒化高炉矿渣、适量石膏,经磨细制成的具有低水化热的水硬性胶凝材料,简称低热矿渣水泥。

二、中(低)热水泥特点:

中、低热硅酸盐水泥是一种以硅酸二钙为主导矿物,铝酸三钙含量较低的水泥。该品种水泥具有良好的工作性、低水化热、高后期强度、高耐久性、高耐侵蚀性等通用硅酸盐水泥无可比拟的优点。
  特别是低热硅酸盐水泥,3d、7d水化热比中热水泥低15%-20%,而且水化放热平缓,峰值温度低。其早期强度较低,但后期强度增进率大,28d强度与通用硅酸盐水泥相当,3-6个月龄期强度则高于通用硅酸盐水泥10-20Mp。实现了水泥性能的低热高强。

低热矿渣水泥,按质量分数计水泥中矿渣掺入量为20%—60%,允许用不超过混合材总量50%的磷渣或粉煤灰代替部分矿渣,只有32.5等级。具有水化热低、抗硫酸盐性能良好、干缩小等性能。一般用在大体积混凝土的内部。

三、中(低)热水泥的用途:

中、低热水泥特别适合水工大体积混凝土、高强高性能混凝土工程应用。特别是低热硅酸盐水泥所配制的混凝土后期强度远高于中热硅热酸盐水泥混凝土;绝热温升比中热硅酸盐水泥混凝土低35℃;干缩小,自生体积变形为微膨胀。这一切说明低热硅酸盐水泥对进一步提高大坝混凝土的抗裂性,减少大坝混凝土裂缝,提高混凝土耐久性,将起到非常重要的作用。

四、技术指标:

1、42.5中热硅酸盐水泥:

2、42.5低热硅酸盐水泥:

3、32.5低热矿渣硅酸盐水泥:

道路硅酸盐水泥

一、定义:

道路硅酸盐水泥:由道路硅酸盐水泥熟料,适量石膏,可加入适量GB13693-2005标准中规定的混合材料,磨细制成的水硬性胶凝材料,称为道路硅酸盐水泥(简称道路水泥),代号P.R。

二、道路硅酸盐水泥特点:

道路水泥除具有普通水泥的理化通性外,特别重要的是它还具有良好的耐磨性,收缩率小,应变能力高,强度高,抗冲击性能好,抗冻性能好,弹性好等特点。道路水泥混凝土能长期经受高速车辆的摩擦,循环不已的负荷、载重车辆的振荡冲击、温度变化产生的胀缩应力和冻融,因此,在公路和机场跑道的修建中,道路水泥是一种优良、耐久的铺设材料。
三、用途:

主要适用于高速公路、机场跑道、大跨度建设的项目。

四、技术指标:

42.5级道路硅酸盐水泥:


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