建材行业5项节能降碳技术拟入选《国家工业和信息化领域节能降碳技术装备推荐目录（2024年版）》
4月30日，工信部公示了《国家工业和信息化领域节能降碳技术装备推荐目录（2024年版）》。
G级油井水泥是油田固井工程不可缺少的胶凝材料，与外加剂及其它外掺材料混合配成不同同密度的泥浆可满足不同井深的固井要求。由于井下环境与地面的不同，对油井水泥的化学成分及物理性能方面的要求比通用水泥要严格得多。所以油井水泥的质量直接关系到固井工程的质量、油井寿命和油气采收率，必然受到企业和用户的特别关注和重视。......
一、企业的基本情况
新疆青松建材化工（集团）股份有限公司水泥厂从1989年研制G级油井水泥，1990年研制成功，并投放市场至今。油井水泥的出厂量随着市场的需求由最初的2万吨增加到目前的10万吨以上。该生产线拥有Ф3.0×12m开流生料磨一台,65t/h, Ф3.6×74m干法中空带余热发电的旋窑一台, Ф2.5/3.0/2.5×45m 立筒预热器旋窑一台,21.5t/h ,Ф2.4×10m闭流水泥磨二台, 17t/h。2004年企业的G级油井水泥通过了美国API产品/质量管理体系认证。
二、原燃料的的质量要求
1、石灰石：CaO≥52%，MgO≤2.5%,碱含量≤0.15%；
2、砂岩: SiO2≥75%,Al2O3≤5%,碱含量≤1.0%；
3、铁矿石: Fe2O3≥45%；
4、原煤: 灰分≤15%,挥发分18-35%.低位发热量≥26MJ/kg；
5、石膏: SO3≥40%,二水石膏,不含杂质。
三、生熟料率值控制
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kH |
n |
p |
C3S |
f-CaO |
C3A |
C4AF |
立升重 |
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生料 |
1.0±0.02 |
2.6±0.1 |
0.8±0.1 |
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熟料 |
0.92±0.02 |
2.6±0.1 |
0.8±0.1 |
53%—65% |
≤1.0% |
≤2.8% |
≤16% |
1.475±0.075 |
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检验频次 |
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6小时 |
2小时 |
6小时 |
6小时 |
1小时 | ||
1、当KH值偏高，生料的易烧性就不好，出窑熟料f-CaO高,当kh偏低,生料易烧，且熟料的f-CaO也低,偏低就达不到C3S的的标准要求。
2、n值过高，铁铝溶剂矿物含量少，液相量低，生料难烧，熟料结粒不好，开成飞砂，熟料升重达不到要求。n值过低,液相量高，窑内歇脚结大蛋，结厚窑皮，窑内通风差，产量下降。
3、p值过高，生料中Al2O3应高，Fe2O3低，料子在窑内发粘，C3A高可能超标。
四、G级熟料质量控制
出窑熟料在控制三率值的同时，一般还要控制f-CaO，立升重和熟料矿物组成。出窑熟料设有两个交替使用的料仓，一个是进料仓，一个是待检仓，满足G级熟料指标要求的熟料放入G级熟料库或堆棚，不符合G级熟料要求的选为其它熟料放入指定堆场。料仓容积应满足6小时产量的储量，以便分析检验。
1、立升重过低，熟料不密实，易磨性较好，磨制的水泥活性较高，制得水泥浆的性能不好；立升重过高，窑速慢，过烧，煤耗高，产量低，不经济。
2、熟料f-CaO高，磨出的水泥安定性不好，水泥制浆后水化迅速，水泥浆温度高，初始稠度高，浆体性能不好。
3、熟料C3S要求过高，熟料难烧，易造成f-CaO高，而C3S过低，熟料活性低，磨出的水泥浆体稠化时间较长，易超过120min，同时水泥的38oC、60 oC强度也低，达不到水泥标准的要求。
4、熟料C3A过高，磨出的水泥浆体稠化时间容易短，由于C3A水化快，造成水泥浆初始稠度高，与外加剂的配伍性也不好，尤其是大量吸附缓凝剂，造成外加剂掺量变大，同时水泥的抗硫酸盐性能变差，所以要对其含量进行限制。
5、熟料中C4AF过高，制成水泥的活性低，水化速度慢，稠化时间变长，且强度也不高，稠化曲线呈台阶状。
五、水泥质量控制
水泥制成过程中主要控制比表面积、SO3，尽可能使用存放时间较长的熟料，比表面积一般控制在315±15m2/kg，比表面积过高，细度细，水化快，稠化时间短，使水泥浆体性能变差，且初始稠度高，在磨制时，由于比表面积过高，水泥在磨内磨制时间长，水泥温度造成不断升高，在夏季易造成石膏脱水，造成水泥浆假凝、触变。水泥比表面积过低，水泥稠化偏长，游离液增大，浆体中的粗细颗粒产生分层，最后粗颗粒沉降在底部，水泥的和比重发生变化，且强度也低。所以在磨制水泥时，尽可能不改变比表面积指标，要根据水泥稠化时间等物理性能检验结果，在工艺上进行调整，达到合理的水泥颗粒级配，来保证水泥的物理性能。用微粒度分析仪每班测定水泥的颗粒级配，使≤3um粒径的颗粒控制在11%以内，3-32um、32-56um、56-80um粒径的颗粒分别占24%、5.5%左右。使≥80um粒径的颗粒控制在11%以内。同时测定磨机循环负荷率，控制在150%左右，在夏季高温期测定出磨水泥温度，使出磨水泥温度控制在92oC以下，防止石膏脱水。做水泥浆静置10min以上倒出，观其浆体流动性，还可以利用油田的常用外加剂配方，做出磨水泥的外加剂配伍试验，以保证出厂水泥的质量。SO3指标一般控制在2.2±0.2%,石膏是调整SO3指标的原料,掺量过低对G级油井水泥的稠化时间影响较大(时间变短),掺量过高稠化时间延长的不多。
六、出厂水泥质量管理
出厂水泥除达到国家和企业标准外，还要做到：
1、多建水泥储库，使磨制的水泥有7天以上存放期，进行沉化，达到 降低出厂水泥温度，改善水泥浆体性能。
2、根据出磨水泥的物理性能、化学性能结果，采取多库搭配倒库，缩小出批次油井水泥的稠化时间差异。
3、严禁因设备维修、清理卫生的拉圾入库，经常检查出厂水泥的过滤筛网，严防杂物掺入水泥中。
4、加强运输管理。做好散装罐车装车前清洁验收工作，防止多物料运输因清扫不洁，影响出厂水泥质量。
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