H級(jí)高抗油井水泥生產(chǎn)研制

劉新明

（新疆和靜天山水泥有限責(zé)任公司，新疆維吾爾自治區(qū) 巴音郭楞州 841300）

目前，國(guó)家大力提倡節(jié)能減排和資源的綜合利用、循環(huán)利用，水泥工業(yè)應(yīng)將產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與節(jié)能減排有機(jī)結(jié)合起來(lái)[1]。和靜公司為順應(yīng)形勢(shì)發(fā)展的需要，按照股份公司《2019年新產(chǎn)品新技術(shù)新工藝課題研發(fā)計(jì)劃》要求，2019年公司以創(chuàng)新發(fā)展為動(dòng)力；以綠色發(fā)展、節(jié)能降耗、市場(chǎng)需求為研發(fā)方向。把技術(shù)先進(jìn)性、生產(chǎn)適用性、經(jīng)濟(jì)合理性有機(jī)結(jié)合起來(lái)，完成和靜公司新品H級(jí)油井水泥開(kāi)發(fā)應(yīng)用工作。進(jìn)一步加快提高企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力。

和靜公司主導(dǎo)產(chǎn)品中，特種水泥占有重要的地位。在保持普通水泥生產(chǎn)的基礎(chǔ)上，依靠多年的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)積累，先后成功研發(fā)了抗硫水泥、中熱水泥、道路水泥、G級(jí)油井水泥、機(jī)場(chǎng)低堿水泥等。尤其是G級(jí)油井水泥生產(chǎn)技術(shù)，采用美國(guó)石油學(xué)會(huì)API標(biāo)準(zhǔn)，相對(duì)處于領(lǐng)先地位。和靜公司無(wú)論在地理、資源、還是生產(chǎn)技術(shù)管理經(jīng)驗(yàn)都具有優(yōu)勢(shì)，曾在2003年6月開(kāi)始就生產(chǎn)并成功出廠了G級(jí)油井水泥，為積極占領(lǐng)重要工程特種水泥固定優(yōu)越市場(chǎng)條件，也為后期生產(chǎn)其它特種積累一定經(jīng)驗(yàn)。我公司決定開(kāi)發(fā)研制H級(jí)高抗油井水泥，創(chuàng)利潤(rùn)最大化。

1 原物料的選擇

表1 各原物料化學(xué)成份

表2 煤工業(yè)分析

2 配料方案選擇

油井水泥生產(chǎn)指標(biāo)要求必須滿足GB/T10238-2015、API Spec 10A標(biāo)準(zhǔn)要求，因此對(duì)H級(jí)高抗油井熟料要求指標(biāo)必須嚴(yán)格，要求詳見(jiàn)表3、表4。

表3 熟料率值及礦物組成

表4 熟料物化指標(biāo)

根據(jù)以往生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)過(guò)程控制中與水泥熟料礦物組成有直接關(guān)系、與水泥制成細(xì)度、比表面積控制指標(biāo)有直接關(guān)系，H級(jí)高抗油井水泥標(biāo)準(zhǔn)要求詳見(jiàn)表5。

表5 H級(jí)高抗油井水泥標(biāo)準(zhǔn)要求指標(biāo)

3 生產(chǎn)研制過(guò)程控制

2019年4月10日完成H級(jí)油井第一階段熟料煅燒并挑選了化學(xué)成份合格的H級(jí)油井熟料挑約500噸單獨(dú)堆存工作（詳見(jiàn)表6）。

表6 生熟料化學(xué)成份表

通過(guò)全體人員的努力，從上表可以看出，煅燒的H級(jí)熟料滿足預(yù)期指標(biāo)要求，緊接著化驗(yàn)室開(kāi)始試驗(yàn)工作，摸索大磨生產(chǎn)指標(biāo)，是研制工作的必要過(guò)程，截止4月15日-5月5日進(jìn)行了四次小磨試驗(yàn)，前三次實(shí)驗(yàn)存在稠化時(shí)間偏短70-85min，初稠偏高現(xiàn)象32-36BC，因稠化時(shí)間和稠度不符合要求，故沒(méi)有進(jìn)行強(qiáng)度、游離液項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)。5月4日經(jīng)過(guò)調(diào)整打磨指標(biāo)后，第四次小磨試驗(yàn)各項(xiàng)指標(biāo)符合標(biāo)準(zhǔn)要求，通過(guò)1個(gè)月的小磨經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，基本掌握了一系列大磨指導(dǎo)數(shù)據(jù)，分兩次進(jìn)行了小批量大磨試生產(chǎn)，每次100噸，結(jié)果詳見(jiàn)表7-表9[2]。

表7 5月16日第一次大磨試生產(chǎn)出磨水泥數(shù)據(jù)

表8 6月11日第二次大磨試生產(chǎn)出磨水泥數(shù)據(jù)

表9 6月12日第二次大磨試生產(chǎn)不同比面積出磨水泥數(shù)據(jù)

圖1 研制人員進(jìn)行檢測(cè)數(shù)據(jù)分析

圖2 研制人員對(duì)生產(chǎn)電氣設(shè)備進(jìn)行巡檢

圖3 研制人員對(duì)粉磨設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢查

圖4 檢驗(yàn)人員進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)圖

圖5 檢驗(yàn)人員進(jìn)行H級(jí)油井水泥性能檢驗(yàn)

4 合格產(chǎn)品確認(rèn)，與權(quán)威機(jī)構(gòu)對(duì)比檢驗(yàn)

2019年7月9日將該批自檢合格的H級(jí)油井水泥送往北京國(guó)家水泥質(zhì)監(jiān)中心進(jìn)行對(duì)比檢驗(yàn)合格確認(rèn)，2019年8月27日，收到國(guó)家水泥質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心產(chǎn)品檢測(cè)報(bào)告單（詳見(jiàn)圖6），各項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)符合GB/T10238-2015《油井水泥》HSR .H級(jí)油井水泥標(biāo)準(zhǔn)要求。標(biāo)志著該項(xiàng)新產(chǎn)品研發(fā)工作獲得成功。

圖6 國(guó)家水泥質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心產(chǎn)品檢測(cè)報(bào)告

5 研發(fā)結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)過(guò)近四個(gè)月的實(shí)驗(yàn)研發(fā)，從這些試驗(yàn)當(dāng)中可以總結(jié)出，控制好熟料中C3S及C3A的含量滿足內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)，穩(wěn)定熟料的f-CaO在0.8%以下，水泥磨制過(guò)程中，控制SO3、細(xì)度、比表面積，做好檢驗(yàn)設(shè)備強(qiáng)檢、自校，定期與權(quán)威機(jī)構(gòu)做好檢驗(yàn)對(duì)比工作，該項(xiàng)新品的研發(fā)積極響應(yīng)了國(guó)家創(chuàng)新發(fā)展為動(dòng)力；以綠色發(fā)展、節(jié)能降耗、市場(chǎng)需求為研發(fā)方向號(hào)召。也為公司積極占領(lǐng)重要工程特種水泥固定優(yōu)越市場(chǎng)條件，為后期生產(chǎn)其它特種積累一定經(jīng)驗(yàn)。為公司贏得了更大的市場(chǎng)機(jī)遇。