H級高抗油井水泥生產研制

劉新明

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

目前，國家大力提倡節能減排和資源的綜合利用、循環利用，水泥工業應將產業結構調整與節能減排有機結合起來[1]。和靜公司為順應形勢發展的需要，按照股份公司《2019年新產品新技術新工藝課題研發計劃》要求，2019年公司以創新發展為動力；以綠色發展、節能降耗、市場需求為研發方向。把技術先進性、生產適用性、經濟合理性有機結合起來，完成和靜公司新品H級油井水泥開發應用工作。進一步加快提高企業核心競爭力。

和靜公司主導產品中，特種水泥占有重要的地位。在保持普通水泥生產的基礎上，依靠多年的生產經驗和技術積累，先后成功研發了抗硫水泥、中熱水泥、道路水泥、G級油井水泥、機場低堿水泥等。尤其是G級油井水泥生產技術，采用美國石油學會API標準，相對處于領先地位。和靜公司無論在地理、資源、還是生產技術管理經驗都具有優勢，曾在2003年6月開始就生產并成功出廠了G級油井水泥，為積極占領重要工程特種水泥固定優越市場條件，也為后期生產其它特種積累一定經驗。我公司決定開發研制H級高抗油井水泥，創利潤最大化。

1 原物料的選擇

表1 各原物料化學成份

表2 煤工業分析

2 配料方案選擇

油井水泥生產指標要求必須滿足GB/T10238-2015、API Spec 10A標準要求，因此對H級高抗油井熟料要求指標必須嚴格，要求詳見表3、表4。

表3 熟料率值及礦物組成

表4 熟料物化指標

根據以往生產經驗過程控制中與水泥熟料礦物組成有直接關系、與水泥制成細度、比表面積控制指標有直接關系，H級高抗油井水泥標準要求詳見表5。

表5 H級高抗油井水泥標準要求指標

3 生產研制過程控制

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

表6 生熟料化學成份表

通過全體人員的努力，從上表可以看出，煅燒的H級熟料滿足預期指標要求，緊接著化驗室開始試驗工作，摸索大磨生產指標，是研制工作的必要過程，截止4月15日-5月5日進行了四次小磨試驗，前三次實驗存在稠化時間偏短70-85min，初稠偏高現象32-36BC，因稠化時間和稠度不符合要求，故沒有進行強度、游離液項目實驗。5月4日經過調整打磨指標后，第四次小磨試驗各項指標符合標準要求，通過1個月的小磨經驗數據，基本掌握了一系列大磨指導數據，分兩次進行了小批量大磨試生產，每次100噸，結果詳見表7-表9[2]。

表7 5月16日第一次大磨試生產出磨水泥數據

表8 6月11日第二次大磨試生產出磨水泥數據

表9 6月12日第二次大磨試生產不同比面積出磨水泥數據

圖1 研制人員進行檢測數據分析

圖2 研制人員對生產電氣設備進行巡檢

圖3 研制人員對粉磨設備進行現場檢查

圖4 檢驗人員進行試驗檢測圖

圖5 檢驗人員進行H級油井水泥性能檢驗

4 合格產品確認，與權威機構對比檢驗

2019年7月9日將該批自檢合格的H級油井水泥送往北京國家水泥質監中心進行對比檢驗合格確認，2019年8月27日，收到國家水泥質量監督檢驗中心產品檢測報告單（詳見圖6），各項品質指標符合GB/T10238-2015《油井水泥》HSR .H級油井水泥標準要求。標志著該項新產品研發工作獲得成功。

圖6 國家水泥質量監督檢驗中心產品檢測報告

5 研發結束語

經過近四個月的實驗研發，從這些試驗當中可以總結出，控制好熟料中C3S及C3A的含量滿足內控標準，穩定熟料的f-CaO在0.8%以下，水泥磨制過程中，控制SO3、細度、比表面積，做好檢驗設備強檢、自校，定期與權威機構做好檢驗對比工作，該項新品的研發積極響應了國家創新發展為動力；以綠色發展、節能降耗、市場需求為研發方向號召。也為公司積極占領重要工程特種水泥固定優越市場條件，為后期生產其它特種積累一定經驗。為公司贏得了更大的市場機遇。