Producción de cemento para pozos de petróleo
El cemento para pozos de petróleo es un tipo de cemento especial como el cemento blanco y el cemento refractario.
¿Qué es el cemento para pozos de petróleo? El cemento para pozos de petróleo se utiliza para la cementación de pozos de petróleo y gas, también conocido como cemento de taponamiento. En la exploración y producción de petróleo o gas natural, establecer el tubo de acero en el agujero, la lechada de cemento de reinyección, la función principal de cemento de petróleo es para cementar y sellar el tubo de acero con los estratos circundantes, el empacador en la formación de petróleo, gas, agua, evitar que la cadena se acercan entre sí, con el fin de formar un canal de flujo de petróleo con un buen aislamiento del depósito para cortar el suelo.
Características del cemento para pozos petrolíferos
Las propiedades físicas del cemento para pozos petrolíferos incluyen la relación agua-cemento, la superficie específica del cemento, la consistencia inicial en 15 a 30 minutos, el tiempo de espesamiento a una temperatura y presión específicas, y la resistencia a la compresión a una temperatura, presión y edad de curado específicas.
- Con una densidad y un tiempo de fraguado adecuados y una consistencia baja, el hormigón premezclado para pozos petrolíferos tiene una buena resistencia al asentamiento y una buena capacidad de bombeo.
- Cuando el cemento para pozos petrolíferos se inyecta en un intervalo predeterminado (temperatura, presión), puede fraguar y endurecerse rápidamente y producir una cierta resistencia mecánica. El cemento tiene buena impermeabilidad, estabilidad y resistencia a la corrosión después del curado.
- El cemento para pozos petrolíferos es un cemento especial, que está hecho de clinker de cemento Portland con hidrato de silicato de calcio como componente principal, añadiendo una cantidad adecuada de yeso y auxiliar de molienda.
¿Cómo se fabrica el cemento para pozos de petróleo?
Hay dos procesos de producción de cemento para pozos de petróleo. Uno es producir clinker compuesto por minerales específicos para cumplir los requisitos químicos y físicos de un determinado grado de cemento. El otro es utilizar el cemento básico para pozos petrolíferos (cemento de grado G o de grado H), añadiendo el aditivo correspondiente, con el fin de cumplir los requisitos técnicos del cemento de grado. El primer enfoque tiende a traer más dificultades a la planta de cemento, por lo que el segundo enfoque es ampliamente utilizado.
El proceso de fabricación del cemento para pozos de petróleo es el mismo que el de la fabricación del cemento Portland, pero hay algunos requisitos básicos que deben cumplirse en algunos procesos de producción.
- En las materias primas del cemento para pozos de petróleo, el contenido de óxido de calcio de la piedra caliza debe ser alto, el contenido de potasio y sodio de la arcilla debe ser bajo, el crudo terminado debe ser enviado a la homogeneización para asegurar la composición del crudo en el horno.
- Durante el proceso de calcinación del clinker, la proporción de clinker y el contenido de óxido de calcio libre deben ser estrictamente controlados, y se deben alcanzar los índices de control especificados.
- Después de introducir el cemento en un silo de almacenamiento, debe homogeneizar completamente para garantizar que la calidad de los productos de la fábrica de cemento cumpla todos los requisitos técnicos estipulados en la norma.
En resumen, la producción de cemento para pozos de petróleo puede dividirse en cinco pasos:
- Preparación de las materias primas
- Molienda de las materias primas
- Producción de clinker
- Molienda de cemento
- Almacenamiento o ensacado
En primer lugar, la trituradora de cemento ayuda a romper las materias primas en un tamaño más pequeño, hay trituradora de mandíbula, trituradora de martillo, trituradora de impacto para elegir, transportador de cemento y criba vibratoria y otros equipos de transferencia de materias primas en el molino de crudo.
En segundo lugar, el molino de crudo procesará las materias primas en el tamaño requerido que cumple con la necesidad del horno rotatorio.
En tercer lugar, el precalentador y el precalcinador precalientan y precalcinan la harina cruda, luego el horno rotatorio calcina la harina cruda en clinker de cemento, el enfriador de parrilla, el secador, el filtro de bolsa o el precipitador electrostático proporcionan apoyo al sistema del horno rotatorio.
A continuación, la planta de molienda de cemento muele el clinker en cemento terminado, el equipo principal utilizado en la planta de molienda de cemento incluye la prensa de rodillos de cemento, molino de bolas de cemento, molino vertical de cemento, etc.
Finalmente, el cemento para pozos petrolíferos terminado se enviará a la planta de envasado de cemento o se almacenará en el silo de cemento. A continuación, se transportará al lugar de trabajo deseado en un saco o a granel.
Usos del cemento para pozos de petróleo
Notas: La situación de los pozos de petróleo y gas es muy complicada, con el fin de adaptarse a las condiciones específicas de los diferentes pozos de petróleo y gas, es necesario añadir algunos aditivos en el cemento, como un agente de adición de peso, agente de aligeramiento, o retardador.
Los requisitos básicos del cemento para pozos de petróleo son los siguientes:
La pasta de cemento debe tener cierta fluidez y una densidad adecuada en el proceso de inyección en el pozo
Después de inyectar la pasta de cemento en el pozo, debe condensarse rápidamente y alcanzar cierta resistencia en poco tiempo.
La pasta de cemento endurecida deberá tener una buena estabilidad, impermeabilidad y resistencia a la corrosión.
Clasificación del cemento para pozos de petróleo
En general, la temperatura y la presión en el fondo del pozo aumentan con el aumento de la profundidad del pozo. Por cada 100 m, la temperatura aumenta en unos 3℃, y la presión aumenta en 1,0 ~ 2,0mpa. Por lo tanto, la influencia de la alta temperatura y la alta presión, especialmente la alta temperatura en diversas propiedades del cemento es el problema más importante en la producción y el uso de cemento de pozos de petróleo. La alta temperatura hace que la resistencia del cemento Portland disminuya significativamente.
Por lo tanto, las diferentes concentraciones de pozos petrolíferos deben utilizar cemento de diferentes composiciones. Según la norma GB 10238-98, el cemento para pozos petrolíferos de China se divide en nueve grados, entre los que se encuentran el ordinario (0), el de resistencia media a los sulfatos (MSR) y el de resistencia alta a los sulfatos (HSR). El ámbito de aplicación del cemento para pozos petrolíferos en todos los niveles es el siguiente:
- Clase A: Para la cementación desde la superficie hasta 1.830 m de profundidad sin que se requieran requisitos especiales de rendimiento. Sólo el tipo normal.
- Clase B: Adecuado para condiciones exigentes de fondo de pozo y resistencia temprana, adecuado para la cementación desde la superficie hasta los 1.830 m de profundidad del pozo. Se divide en dos tipos: resistente al sulfato medio y resistente al sulfato alto.
- Clase C: Adecuado para condiciones de fondo de pozo con alta exigencia en la resistencia temprana, se aplica para la cementación desde la superficie hasta los 1.830 m de profundidad. Se puede dividir en tres tipos: tipo común, tipo moderado y tipo alto.
- Clase D: Adecuado para su uso en condiciones de temperatura y presión medias en el fondo del pozo, dividido en dos tipos: resistencia media y alta a los sulfatos.
- Clase E: Adecuada para su uso en condiciones de alta temperatura y presión, incluye dos tipos: resistencia media y alta a los sulfatos.
- Clase F: Adecuada para condiciones de temperatura y presión ultra altas, dividida en tipo de resistencia a los sulfatos media y alta.
- Clase G, Clase H: Cemento básico para pozos de petróleo, dividido en el tipo de resistencia media a los sulfatos y el tipo de resistencia alta a los sulfatos.
- Clase J: Adecuado para la cementación de pozos de 3.660~4.880 m de profundidad en condiciones de temperatura y presión ultra altas.