Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное Бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

ТюмГНГУ

ИНСТИТУТ Геологии и нефтегазодобычи

Кафедра «Бурение нефтяных и газовых скважин»

Методические указания

для лабораторных занятий и самостоятельной работы с контрольными заданиями по изучению свойств тампонажных материалов для студентов, обучающихся по специальности и профилю "Бурение нефтяных и газовых скважин"

Тюмень,

ТюмГНГУ

2012

Утверждено редакционно-издательским советом

Тюменского государственного нефтегазового университета

Составители: к.т.н., доцент Аксенова Н.А.

ассистент Лубягина Н.В.

ассистент Мартынова Ю.Б.

Тюменский государственный нефтегазовый университет, 2012

Методические указания предназначены в помощь студентам буровых специальностей очной и заочной формы обучения по приобретению практических навыков по дисциплинам «Физико-химические процессы твердения и коррозии цементного камня», «Физико-химические процессы твердения и работа цементного камня в скважине», «Процессы твердения тампонажного раствора и коррозия цементного камня»: классификация тампонажных материалов по государственным стандартам, определению физико-механических свойств тампонажных растворов и камня, определению коррозии цементного камня.

1. Классификация тампонажных портландцементов по гост 1581-96

Настоящий стандарт распространяется на тампонажные портландцементы, изготавливаемые на основе портландцементного клинкера и предназначенные для цементирования нефтяных, газовых и скважин другого назначения.

Тампонажный портландцемент это разновидность портландцемента – минерального вяжущего вещества, получаемого совместным помолом портландцементного клинкера, гипса и добавок. Портландцементный клинкер продукт высокотемпературного обжига известняка и глины, в результате чего обеспечивается образование искусственных клинкерных минералов. Температура обжига 1400 – 1450 ⁰С.

Тампонажными называются материалы, которые при затворении с водой образуют суспензии, способные в условиях скважины превращаться в практически непроницаемое твердое тело.

Тампонажные материалы классифицируются по следующим признакам: по виду клинкера и составу основных компонентов; температуре применения; средней плотности тампонажного цементного раствора; устойчивости к воздействию агрессивных пластовых вод; объемным деформациям при твердении.

По виду клинкера и составу компонентов тампонажные цементы подразделяются: тампонажные цементы на основе портландцементного клинкера; тампонажные цементы на основе глиноземистого клинкера; тампонажные цементы - безклинкерные.

1.1. По вещественному составу цементы подразделяют на следующие типы:

I – тампонажный портландцемент бездобавочный;

I-G - тампонажный портландцемент бездобавочный с нормированными требованиями при водоцементном отношении, равном 0,44 ГОСТ 26798.1-96;

I-Н – тампонажный портландцемент бездобавочный с нормированными требованиями при водоцементном отношении, равном 0,38 ГОСТ 26798.1-96;

II – тампонажный портландцемент с минеральными добавками;

III- тампонажный портландцемент со специальными добавками, регули-рующими плотность цементного раствора.

1.2. По плотности цементного теста цемент типа III подразделяют:

• облегченный (Об);

• утяжеленный (Ут).

1.3. По температуре применения цементы типов I, II, III подразделяют на цементы, предназначенные для:

• низких и нормальных температур (15-50) ⁰С;

• умеренных температур (51-100) ⁰С;

• повышенных температур (101-150) ⁰С.

1.4. По сульфатостойкости цементы подразделяют на:

а) типы I, II, III

• обычный (требования по сульфатостойкости не предъявляют);

• сульфатостойкий (СС);

б) типы I-G и I-H

• высокой сульфатостойкости(CC-1);

• умеренной сульфатостойкости (СС-2).

1.5. Условное обозначение цементов должно состоять из:

• буквенных обозначений цемента: ПЦТ – портландцемент тампонажный;

• обозначение типа цемента – по 1.1;

• обозначение сульфатостойкого цемента – по 1.4;

• обозначение средней плотности для цемента типа III – по таблице 1;

Таблица 1 – Обозначение средней плотности для цемента типа III

Значение плотности цементного теста для цемента типа III, кг/м3
облегченного		утяжеленного
Обозначение средней плотности	Плотность 40	Обозначение средней плотности	Плотность 40
Об 4	1400	Ут 0	2000
Об 5	1500	Ут 1	2100
Об 6	1600	Ут 2	2200
		Ут 3	2300

• обозначение максимальной температуры применения цемента – по 1.3;

• обозначение гидрофобизации или пластификации цемента – ГФ или ПЛ;

• обозначение стандарта ГОСТ-1581-96.

Примеры условных обозначений

1. Портландцемент тампонажный с минеральными добавками сульфатоостойкий для низких и нормальных температур

ПЦТ II-СС-50 ГОСТ 1581-96

2. Портландцемент тампонажный бездобавочный с нормированными требованиями при водоцементном отношении, равном 0.44, умеренной сульфатостойкости

ПЦТ I-G-СС-2 ГОСТ 1581-96

3. Портландцемент тампонажный со специальными добавками облегченной плотностью 1530 кг/м³, для умеренных температур гидрофобизированный

ПЦТ III-Об 5-100-ГФ ГОСТ 1581-96

Контрольные вопросы

1. Что такое тампонажный портландцемент, портландцементный клинкер?

2. Классификация тампонажных портландцементов по вещественному составу по ГОСТ 1581-96.

3. Классификация тампонажных портландцементов по температуре применения по ГОСТ 1581-96.

4. Классификация тампонажных портландцементов по сульфатостойкости по ГОСТ 1581-96.

5. Условное обозначение тампонажных портландцементов по ГОСТ 1581-96.