D級(jí)高抗硫油井水泥是適用于井深1830～3050米，中等溫度和壓力條件下的油井注水泥工程，一般油井水泥在高溫高壓的水熱條件下硬化時(shí)，水泥石的相組成及結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生明顯變化，結(jié)果使水泥石的機(jī)械強(qiáng)度急劇下降，因而無(wú)法滿足高溫高壓下注水泥工程的要求。為了滿足這一特定條件下的需要，一種生產(chǎn)方法是在基本油井水泥（即APIG級(jí)或H級(jí)油井水泥）的基礎(chǔ)上，通過(guò)摻加適當(dāng)類型的緩凝劑來(lái)實(shí)現(xiàn)，另一種方法則是在小型立筒預(yù)熱器窯上或預(yù)分解窯上燒制出一種特定礦物組成的水泥熟料來(lái)磨制成D級(jí)高抗硫油井水泥。
　　一、預(yù)分解回轉(zhuǎn)窯煅燒D級(jí)（HSR）型油井水泥熟料應(yīng)注意的問(wèn)題
　　由于D級(jí)（HSR型）油井水泥熟料屬低飽和系數(shù)，低鋁率，高硅率，低液相量配方，預(yù)分解窯煅燒操作應(yīng)注意以下問(wèn)題：
　　一是要控制燒成帶熟料煅燒溫度在1300℃～1350℃～1300℃的較低值范圍內(nèi)，即比正常普通熟料偏低50℃～100℃控制，相應(yīng)熟料熱耗比普通熟料偏低15%以下控制。
　　二是由于該熟料C2S含量高達(dá)50%～60%，因此，應(yīng)采取快速升溫和快速冷卻的煅燒方法，即窯過(guò)渡帶應(yīng)適當(dāng)縮短，熟料在預(yù)分解窯冷卻機(jī)中由1300℃到600℃以下的冷卻要快冷，應(yīng)加大篦冷機(jī)一室、二室高壓風(fēng)的強(qiáng)化冷卻效果，以防β-C2S的粉化和晶型轉(zhuǎn)變，防止熟料強(qiáng)度等下降，另外，在熟料煅燒時(shí)，為防止β-C2S晶形轉(zhuǎn)變?yōu)棣?C2S，產(chǎn)生粉化現(xiàn)象，可在配制生料時(shí)，摻加1%～2%左右的熟料穩(wěn)定劑，如二水石膏等可克服粉化現(xiàn)象產(chǎn)生。
　　三是要強(qiáng)化石灰石和燃煤的選料和預(yù)均化及生料均化工作，這一點(diǎn)十分重要，由于D級(jí)高抗硫油井水泥熟料要求f-CaO≤0.50%，立升重≥1300克/升，其熟料結(jié)業(yè)要細(xì)小均齊，礦物晶體發(fā)育良好，因此熟料煅燒操作要求十分精心，生料成分要均勻，細(xì)度要符合工藝控制要求，原料配料電子秤應(yīng)和x-射線熒光分析儀組成聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)，縮小入磨生料成分的波動(dòng)偏差，生料均化庫(kù)應(yīng)加大風(fēng)機(jī)風(fēng)壓和均化攪拌時(shí)間，盡量保證入窯生料成分均勻一致。
　　四是在生料均化率設(shè)計(jì)上應(yīng)設(shè)計(jì)兩座庫(kù)，即一座大庫(kù)和一座小庫(kù)，大庫(kù)用來(lái)生產(chǎn)普料，小庫(kù)用來(lái)生產(chǎn)油井熟料，主要是因油井熟料每批次生產(chǎn)量和銷售量較少，對(duì)于大中型預(yù)分解窯水泥廠這樣就為普通生料和油井和料的生產(chǎn)轉(zhuǎn)換創(chuàng)造了方便條件。另外，由于預(yù)分解窯熟料多采用圓庫(kù)儲(chǔ)存，生產(chǎn)油井熟料不好分料，因此更應(yīng)加強(qiáng)原燃料和生料的均化，強(qiáng)化預(yù)分解窯的煅燒操作，盡量使每批D級(jí)油井熟料全部質(zhì)量指標(biāo)符合控制要求，才能用來(lái)磨制油井水泥。
　　二、D級(jí)（HSR）型油井水泥質(zhì)量參數(shù)控制應(yīng)注意的問(wèn)題
　　1.C3A的控制
　　為保證D級(jí)高抗硫油井水泥的15～30分鐘稠度和稠化時(shí)間達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，其熟料和水泥中控制C3A≤3.0%，實(shí)際生產(chǎn)要控制在≤1.0%，為此，對(duì)生料配料時(shí)砂巖礦中的Al2O3含量和燃煤灰分及灰分中Al2O3含量要嚴(yán)格控制，對(duì)入廠砂巖和燃煤中的Al2O3控制在：砂巖Al2O3≤R～13%，煤灰中Al2O3含量≤20%.
　　當(dāng)D級(jí)（HSR）型油井水泥熟料采用低飽和系數(shù)、低鋁率、高硅率、低液相量配料方案時(shí)，熟料煅燒溫度可偏低至1350℃左右控制，煤耗可降低15%，熟料熱耗可控制在650～700kcal/kg左右，當(dāng)燃煤發(fā)熱量控制在600kcal/kg，灰分控制在15%～20%左右時(shí)，其熟料煤灰摻入量約在1.65%～2.19%，當(dāng)煤灰中Al2O3含量在20%以下時(shí)，其煤灰摻入熟料中影響熟料含鋁量增加達(dá)0.33%～0.44%左右，因此，燃煤灰分含量大小對(duì)熟料質(zhì)量的影響不可忽視。
　　2.C3S和C2S的控制
　　D級(jí)（HSR）型油井水泥除C3A影響其稠度和稠化時(shí)間外，C3S對(duì)稠度和稠化時(shí)間影響也較大，C3S水化速度較快，且放出較大的熱量，影響水化熱上升和水泥漿的溫度上升，相應(yīng)稠化時(shí)間則縮短，因此，該品種水泥熟料設(shè)計(jì)控制要增加C2S含量，減少C3S含量，控制C3S在18%～25%左右，C2S在50%～60%左右，比較有利于稠化時(shí)間等的控制達(dá)標(biāo)，以保證該水泥在較高的水熱條件下獲得比較緩慢的凝結(jié)時(shí)間和良好的機(jī)械強(qiáng)度等性能。
　　3.D級(jí)（HSR）油井水泥的比表面積和S03控制
　　D級(jí)（HSR）型油井水泥的比表面積和S03控制值對(duì)油井水泥的強(qiáng)度、稠度、稠化時(shí)間等物理性能影響很大，預(yù)分解窯企業(yè)應(yīng)結(jié)合本廠實(shí)際摸索出自己的控制指標(biāo)，一般建議控制比表面積在：3000±100cm2/g，SO31.8±0.2%左右為宜。
　　4.熟料堿含量指標(biāo)控制
　　D級(jí)高抗硫油井水泥對(duì)堿含量控制一般國(guó)標(biāo)不作要求，但水泥企業(yè)可作內(nèi)控指標(biāo)來(lái)控制R2O≤0.75%，為控制其R2O≤0.75%，最主要的辦法是優(yōu)選原燃材料，選擇低堿石灰石、砂巖、粉煤灰和鐵粉等配料，二是預(yù)分解窯窯尾窯灰要均勻入均化庫(kù)或干脆另作他用，如作生產(chǎn)普通水泥的混合材使用而不入生料均化庫(kù)。
　　5.對(duì)D級(jí)高抗硫油井水泥不溶物的控制措施
　　國(guó)標(biāo)規(guī)定D級(jí)（HSR）油井水泥不溶物≤0.75%為達(dá)到控制要求，一是在選擇原燃材料時(shí)要限制石灰石和砂巖中的粗晶二氧化硅含量在較低值范圍，石灰石中f-SiO2≤4.0%，砂巖中要限制粗晶SiO2含量，盡可能選擇細(xì)晶砂巖使用，二是要在煅燒粉磨過(guò)程中盡量將粗晶砂巖中的燧石磨細(xì)，控制生料0.20mm方孔篩篩余≤1.5%以下，煅燒時(shí)適度延長(zhǎng)燒成帶長(zhǎng)度和溫度，盡量使f-SiO2溶解入液相與CaO充分反應(yīng)生成硅酸鹽礦物。
摘自《中國(guó)建材報(bào)》