專利名稱：油井防砂水泥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種油井防砂水泥。
背景技術(shù)：
我國某些油田油層結(jié)構(gòu)疏松，加之原油稠度高，為了多出油，人們通過水井往油層 注水(或注入其它熱的流體)驅(qū)趕原油流出地表。由于原油稠度高，在原油和水(或其它 流體)流出地表的同時(shí)，地層中膠結(jié)疏松的砂粒也隨之流出。此種砂粒硬度較大極易磨損、 損壞井下及井口裝置。人們想盡辦法將此種砂粒滯留于地層之中，通用的技術(shù)是將涂有樹脂的石英砂 (涂覆石英砂)注入井下在一定的溫度下經(jīng)過一段的時(shí)間，涂有樹脂的石英砂發(fā)生固化膠 結(jié)，達(dá)到堵砂出油的目的。此技術(shù)的缺點(diǎn)是以有機(jī)高分子材料為膠結(jié)的主體材料，成本費(fèi)用
尚ο2002年4月17日公開的、公開號(hào)為CN 1344775A的中國發(fā)明專利申請(qǐng)公開了一種 “油井防砂材料”，由硫鋁酸鹽水泥、纖維、耦聯(lián)劑、分散劑與水混制而成。但這種材料不能形 成有效間隙，濾砂阻力大。2009年8月19日公開的、公開號(hào)為CN 101508890A的中國發(fā)明專利申請(qǐng)公開了一 種“油田開發(fā)用雙效膠結(jié)砂”，該油田開發(fā)用雙效膠結(jié)砂由顆粒粒徑為0. 2-0. 15mm的硫鋁 酸鹽和鐵鋁酸鹽熟料、燒結(jié)陶粒、石英砂復(fù)配而成，其中按重量百分比硫鋁酸鹽和鐵鋁酸鹽 熟料為60 80%，燒結(jié)陶粒為總量的10% 20%，石英砂為總量的10% 20%。該發(fā)明成份組成多樣，且比重各不相同，燒結(jié)陶粒、石英砂相互之間沒有粘接性， 均勻混合要求高。小顆粒(主要指粒徑小于0. 5mm)集中的部位凝固后無法形成有效間隙； 大顆粒(主要指粒徑大于Imm)集中的部位凝固后強(qiáng)度差。現(xiàn)有技術(shù)存在這樣的偏見顆徑大于65 μ m的水泥顆粒水化很慢，對(duì)強(qiáng)度貢獻(xiàn)很 小，而過大的粗顆粒即使到觀天也不能完全水化，同樣對(duì)提高混凝土觀天及長(zhǎng)期強(qiáng)度不 利。所以水泥要保持足夠強(qiáng)度，必須含有一定量的小于65 μ m顆徑的細(xì)顆粒水泥?！澳壳氨容^公認(rèn)的水泥最佳性能的顆粒級(jí)配為3-32 μ m顆?？偭坎荒艿陀?5%，
< 3μπι細(xì)顆粒不要超過10%，> 65μπι顆粒最好為零，< Iym顆粒最好沒有。.....>
65 μ m的顆粒水化很慢，對(duì)28天強(qiáng)度貢獻(xiàn)很小?！薄岸^大的粗顆粒(如30-60 μ m以上的水泥顆粒)即使到28天也不能完全水化， 同樣對(duì)提高混凝土觀天及長(zhǎng)期強(qiáng)度不利?！薄謩e摘自《從混凝土角度談水泥生產(chǎn)》P170，P176，化學(xué)工業(yè)出版社出版，2007 年10月北京第1版第1次印刷，ISBN978-7-122-01190-9。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是如何克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種成本低、強(qiáng) 度高的油井防砂水泥。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明油井防砂水泥為硫鋁酸鹽水泥，其顆粒直徑在 210 μ m 500 μ m之間，且最小顆粒直徑與最大顆粒直徑相差不超過150 μ m。如此設(shè)計(jì)，本 發(fā)明油井防砂水泥成份單一，不含燒結(jié)陶粒、石英砂等無粘接性的骨架材料，混合均一性要 求不高，且顆粒粒徑接近，凝固后間隙大，滲透率高。作為優(yōu)化，所述硫鋁酸鹽水泥由硫鋁酸鹽熟料經(jīng)破碎、粉磨、篩分后制成。作為優(yōu)化，篩分時(shí)，使用美國標(biāo)準(zhǔn)篩(ASTM)45目篩篩除大顆粒，使用美國標(biāo)準(zhǔn)篩 (ASTM) 70目篩篩除小顆粒。如此設(shè)計(jì)，所得產(chǎn)品顆粒直徑在210μπι 355μπι之間。作為優(yōu)化，篩分時(shí)，使用美國標(biāo)準(zhǔn)篩(ASTM)35目篩篩除大顆粒，使用美國標(biāo)準(zhǔn)篩 (ASTM) 45目篩篩除小顆粒。如此設(shè)計(jì)，所得產(chǎn)品顆粒直徑在355 μ m 500 μ m之間。本發(fā)明油井防砂水泥的使用方法包括下述步聚1)、將權(quán)利要求1所述的油井防 砂水泥與等重的水均勻混合成水泥漿，使用時(shí)，還可根據(jù)油井的實(shí)際情況，添加適量外加劑 如緩凝劑、降失水劑、減阻劑等，外加劑的選擇及用量控制為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所公知， 故略。2)、將水泥漿注入配用油井，經(jīng)M小時(shí)固化后，即可濾砂采油。所述硫鋁酸鹽水泥經(jīng)窯爐煅燒而成，煅燒后顆粒各化學(xué)成分重量百分比為CaO 38. 0-44. 0 % ；SiO2 8. 0-13. 0 % ；Al2O3 :28. 0-33. 0 % ；Fe2O3 3. 0-6. 0 % ；SO3 6. 0-12. 0 %。 在破碎、粉磨、篩選的過程中不摻入外摻物。本發(fā)明油井防砂水泥組份單一、粒徑大小相差不超過150 μ m，故而具有混合要求 不高、滲透率高、并且凝固后強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)，可用于地表下、水表下、井下堵砂排油、排水、排 氣等堵固體排流體工程。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 取硫鋁酸鹽熟料500千克，經(jīng)破碎、粉磨后，使用美國標(biāo)準(zhǔn)篩(ASTM)45 目篩篩除大顆粒，使用美國標(biāo)準(zhǔn)篩(ASTM)70目篩篩除小顆粒，得顆粒直徑在210μπι 355 μ m之間的油井防砂水泥I。實(shí)施例2 取硫鋁酸鹽熟料500千克，經(jīng)破碎、粉磨后，使用美國標(biāo)準(zhǔn)篩(ASTM) 35 目篩篩除大顆粒，使用美國標(biāo)準(zhǔn)篩(ASTM)45目篩篩除小顆粒，得顆粒直徑在355μπι 500 μ m之間的油井防砂水泥II。強(qiáng)度對(duì)比實(shí)驗(yàn)分別取相同重量的油井防砂水泥I、II以及背景技術(shù)中所述“油井防砂材料”和 “油田開發(fā)用雙效膠結(jié)砂”，加適量水，在相同的條件下養(yǎng)護(hù)固化，比較其抗折強(qiáng)度，得下表表1 本油井防砂水泥與現(xiàn)有同類產(chǎn)品的物理性能對(duì)比養(yǎng)護(hù)溫度50°C，養(yǎng)護(hù)壓
力常壓
權(quán)利要求
1.一種油井防砂水泥，其特征在于該水泥為硫鋁酸鹽水泥，其顆粒直徑在210μπι 500 μ m之間，且最小顆粒直徑與最大顆粒直徑相差不超過150 μ m。
2.權(quán)利要求1所述油井防砂水泥，其特征在于所述硫鋁酸鹽水泥由硫鋁酸鹽熟料經(jīng) 破碎、粉磨、篩分后制成。
3.權(quán)利要求2所述油井防砂水泥，其特征在于篩分時(shí)，使用美國標(biāo)準(zhǔn)篩45目篩篩除 大顆粒，使用美國標(biāo)準(zhǔn)篩70目篩篩除小顆粒。
4.權(quán)利要求2所述油井防砂水泥，其特征在于篩分時(shí)，使用美國標(biāo)準(zhǔn)篩35目篩篩除 大顆粒，使用美國標(biāo)準(zhǔn)篩45目篩篩除小顆粒。
5.權(quán)利要求1所述油井防砂水泥的使用方法，包括下述步聚1)、將權(quán)利要求1所述的 油井防砂水泥與等重的水均勻混合成水泥漿；2)、將水泥漿注入配用油井，經(jīng)M小時(shí)固化 后，即可濾砂采油。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種油井防砂水泥。現(xiàn)有油井防砂材料或成本高、或機(jī)械強(qiáng)度差。為此，該水泥為硫鋁酸鹽水泥，其顆粒直徑在210μm～500μm之間，且最小顆粒直徑與最大顆粒直徑相差不超過150μm。本發(fā)明還涉及油井防砂水泥的使用方法，包括下述步聚1)將前述油井防砂水泥與等重的水均勻混合成水泥漿；2)將水泥漿注入配用油井，經(jīng)24小時(shí)固化后，即可濾砂采油。本發(fā)明油井防砂水泥組份單一、粒徑大小相差不超過150μm，故而具有混合要求不高、滲透率高、并且凝固后強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)，可用于地表下、水表下、井下堵砂排油、排水、排氣等堵固體排流體工程。
文檔編號(hào)C04B7/32GK102070307SQ20091023027
公開日2011年5月25日 申請(qǐng)日期2009年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月20日
發(fā)明者張鈞勝, 李洪元, 顧顯林, 黃泰東 申請(qǐng)人:山東華銀特種水泥股份有限公司