国内外油井水泥产品技术工艺研发动态与发展趋势分析

第一节 国内油井水泥产品 技术工艺 研发动态

目前，国家大力提倡节能减排和资源的综合利用、循环利用，水泥工业应将产业结构调整与节能减排有机结合起来。山东宏艺科技股份有限公司为顺应形势发展的需要，特制订了企业科技攻关计划项目，开发出合成G级中抗硫酸盐油井水泥。该产品已顺利通过相关检验部门的检验，并已投入生产使用，取得了巨大的经济效益和社会效益。

合成G级中抗硫酸盐油井水泥是一项崭新的应用技术，成本低廉，效果明显，在国内同 行业 中尚属首创，技术处于国内领先水平。该项目的研制成功，为水泥企业节能降耗、减排利废、降低成本、提高经济效益、实现多品种生产，提供了极为有利的条件，为水泥企业在激烈的市场竞争中立于不败之地注入了强大的活力。

第二节 国外油井水泥产品 技术工艺 研发动态

A、D级油井水泥是油气井固井、完井施工应用最为普遍的两种水泥材料。A级油井水泥通常在无特殊性能要求、循环温度低于45℃的浅井中使用，而D级油井水泥被称为“缓凝水泥”，通常可用于循环温度62℃一97℃的中深井。有关这两种类型油井水泥的 研究 日益引起了国内外众多学者的关注。John Bensted等从化学反应的角度，探讨了波特兰水泥的水化；而J．E．Ash等对波特兰水泥的水化程度进行了相关评价；Zawde Berhane 分析 了水泥浆在不同温度条件下的水化散热机理；周家祥由水化反应的活性中心探讨了波特兰水泥的水化机理；甘辛平对CSH凝胶结构进行了探讨。

第三节 近年国内外油井水泥 技术工艺 研发成果回顾

1、金鲁城集团是一家拥有三条现代化旋窑水泥熟料生产线，拥有10亿元固定资产，年产水泥360万吨。该集团充分利用下属企业鲁中水泥公司当地优质石灰石资源储量大、品位高的自然优势，利用窑外分解这一全国领先的生产油井水泥的工艺装备，和中国建筑材料 研究 院联手进行特种水泥的研发。通过上百次的技术攻关，最终油井水泥一次生产成功，成为全国第一家利用窑外预分解旋窑技术生产油井水泥的厂家。

2、目前各油井只能用硅酸盐体系的普通油井水泥进行固井。因为普通油井水泥凝结硬化慢，早期强度低，水泥硬化后体积收缩，因此容易产生层间窜和管外冒等问题。即使掺加外加剂，由于硅酸盐体系本身决定，有些性能达不到预期的使用效果。

中国建筑材料科学 研究 院最新研制出新体系的固井材料一早强快硬特种油井水泥。它是以特定成分的硫铝酸盐水泥熟料为基材，并掺入矿物外加剂和复合的外加剂，适合于温度15℃—18℃，油气井固井工程。

早强快硬特种油井水泥研制成功，对固井材料做出了新的贡献，并填补了世界该领域的空白。如果推向国外市场能产生很好的经济效益。国内每年需要的固井水泥60万—80万吨，如果进行推广使用。逐步取代普通油井水泥，也将获得可观的经济效益。

第四节 未来油井水泥国内外 技术工艺 研发趋势 分析

目前，代表当今水泥生产技术水平的新型干法生产技术和装备，具有单位容积产量高、热利用效率好、电耗低、污染小、劳动生产效率高、产品质量稳定、规模经济效益良好等特点，使工厂在生产规模和技术装备上大型化、生产工艺节能化、操作管理自动化、环境保护生态化等方面取得了很大的进步和发展。

1、生产规模和技术装备大型化

新型干法技术的发展，使水泥生产装备的单机能力和性能的可靠性大大提高，而设备的大型化又是实现先进工艺技术的手段和途径。大型的现代化水泥生产线和生产企业，大大提高了水泥生产效率，降低了生产成本。

2、生产工艺节能化

高效低压损预热器，理想流场的预分解炉，超短窑应用，三通道燃烧器，可控流第三代篦冷机，中低温余热发电，无烟煤资源利用，立磨、辊压机、辊筒磨终粉系统代替传统球磨，高效选粉机使用，机械输送取代气力输送，变频调速代替风门开度等等，在水泥工业生产中推广与应用。

3、操作管理自动化

计算机控制技术、高速通讯技术、图形动态显示技术的飞速发展，为生产过程实现自动化操作管理提供了方便；ＤＣＳ集散控制技术，ＱＣＳ生料质量管理控制系统，ｒ－原料元素在线质量 分析 控制系统，回转窑模糊逻辑控制系统，磨机负荷控制系统，窑筒体温度检测系统等得到广泛应用；劳动定员大大地减少。

4、环保生态化

对水泥工业生产中产生的粉尘和有害气体的排放标准要求将更加严格，粉尘收集设备的效率可达到99.9％以上，排放量小于0.01％；而有害气体的排放标准在发展中国家要求小于100毫克／标准立方米，在发达国家已达到了50毫克/标准立方米以下。

第五节 油井水泥产品同类替代 技术工艺 发展

近些年随着技术的发展，油井水泥在非硅酸盐类的 研究 也在进一步的拓展，如：以硫铝酸盐水泥熟料为基材的快凝早强油井水泥，用磷酸盐胶凝材料与金属氧化物、其它耐高温材料（BFS）烧成的磷酸盐水泥，用黏土、工业废渣或矿渣适当工艺处理的沸石型无机聚合物水泥，用石灰石和黏土矿物烧结的热合水泥等，凭借其优越的性能，在固井领域都具有较好的应用前景。

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