
- •Методические указания
- •Тюмень,
- •1. Классификация тампонажных портландцементов по гост 1581-96
- •1.1. По вещественному составу цементы подразделяют на следующие типы:
- •Задание
- •2. Технические требования к тампонажным портландцементам
- •3. Методы контроля физико-механических свойств тапонажных портландцементов
- •3.1. Требования техники безопасности при работе с тампонажными портландцементами
- •3.2. Общие указания к выполнению лабораторных работ
- •3.3. Приготовление цементного теста
- •4. Методы определения показателей физико-механических свойств тампонажных растворов
- •4.1. Определение растекаемости тампонажного раствора (гост 26798.1)
- •4.2. Определение плотности тампонажного раствора
- •4.3. Определение сроков схватывания тампонажного раствора
- •4.4. Измерения консистенции и срока загустевания цементного раствора
- •Контрольные вопросы
- •4.5. Определение водоотделения (седиментационной устойчивости) тампонажного раствора
- •4.6. Измерение водоотдачи цементного раствора
- •4.7. Определение предела прочности образцов тампонажного камня
- •4.7.1. Определение предела прочности образцов тампонажного камня на изгиб гост 26798.1-96. Прибор мии-100
- •4.7.2. Измерение предела прочности образцов тампонажного камня на изгиб ультразвуковым способом.
- •Определяют прочность цементного камня на изгиб
- •4.8. Определение предела прочности цементного камня при сжатии гост 26798.2-96. Для цементов типа I-g, I-h
- •5. Исследование коррозии цементного камня
- •5.1. Определение водостойкости и коррозионной стойкости цементного камня
- •5.2. Определение стойкости цементного камня к циклическому воздействию перемененных температур
- •Контрольные вопросы
- •Задание
- •Контрольные задания
- •Вариант №9
- •625000, Тюмень, Володарского, 38
- •625000, Тюмень, Володарского, 38
Задание
1. Расписать следующие тампонажные портландцементы согласно ГОСТ 1581-96:
ПЦТ I-СС-100 ГОСТ 1581-96
ПЦТ I-G-СС-2 ГОСТ 1581-96
ПЦТ II-150- ПЛ ГОСТ 1581-96
ПЦТ III-Об 6-50 ГФ ГОСТ 1581-96
ПЦТ III-Ут 1 150 ГОСТ 1581-96
2. Применить условные обозначения по ГОСТ 1581-96 к следующим тампонажным портландцементам:
- портландцемент тампонажный бездобавочный с нормированными требованиями при водоцементном отношении 0,38 высокой сульфатостойкости.
- портландцемент тампонажный бездобавочный обычный для повышенных температур.
- портландцемент тампонажный со специальными добавками, облегченный плотностью 1400 кг/м3 сульфатостойкий, для умеренных температур, не гидрофобизированный.
3. Найти ошибки (не изменяя тип цемента):
- ПЦТ I-G-СС-150 ГОСТ 1581-96
- ПЦТ III- СС-100-Об 4 ГОСТ 1581-96
- ПЦТ II-СС-1-50-Ут 3 ГОСТ 1581-96
- ПЦТ III-Об-2-100-ПЛ ГОСТ 1581-96
- ПЦТ I-G-100 ГОСТ 1581-96
- ПЦТ II-Ут-15 ГОСТ 1581-96
- ПЦТ I-H-Ут1-101 ГОСТ 1581-96
2. Технические требования к тампонажным портландцементам
Цементы должны изготавливаться в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технологическому регламенту, утвержденному изготовителем.
Вещественный состав цементов всех типов должен соответствовать значениям, указанным в таблице 2.
Требования к физико-механическим показателям, характеризующим тампонажно-технические свойства цементов типов I-III, приведены в таблицах 3 и 1, а цементов типов I-G и I-H – в таблице 4.
Требования к химическому по составу цементов приведены в таблице 5.
Таблица 2 – Вещественный состав
Тип цемента |
Содержание клинкера (%) |
Содержание добавки (%) |
|
Минеральная добавка |
Специальная добавка – облегчающая ( в т.ч. природная пуццолановая) или утяжеляющая |
||
I I-G I-H |
100 |
Не допускается |
|
II |
80-90 |
6 – 20* |
- |
III |
30-89 |
- |
11-70 |
*Добавок осадочного происхождения не должно быть более 10% массы цемента Примечание – Вещественный состав характеризуют содержанием портландцементного клинкера и добавок без учета гипсового камня, вводимого сверх 100% массы цемента. |
Требования безопасности
Удельная эффективная активность естественных радионуклеидов Аэфф в цементе не должна быть более 740 Бк/кг.
Правила приемки
Партия цемента может быть принята и отгружена, если результаты испытаний по всем показателям соответствуют требованиям ГОСТ 1581-96. В случае обнаружения при испытаниях малозначительного дефекта по величине, не превышающей предельного значения, указанного в таблице 6, партию цемента принимают, но учитывают ее как дефективную при оценке общего уровня качества.
Таблица 3 - Требования к физико-механическим показателям, характеризующим тампонажно-технические свойства цементов типов I-III
Наименование показателя |
Значение для цементов при температурах применения |
||||
Низких и нормальных |
Умеренных и повышенных |
||||
тип I, II |
тип III-Об |
тип I, II |
тип III-Об |
тип III-Ут |
|
1 Прочность при изгибе, МПа, не менее, в возрасте: 1 сут 2 сут |
- 2,7 |
- 0,7 |
3,5 - |
- 1,0 |
- 2,0 |
2 Тонкость помола*: - остаток на сите с сеткой №008 по ГОСТ 6613, % не более - удельная поверхность, м2/кг, не менее |
12,0
270 |
10,0
- |
15,0
250 |
12,0
- |
12,0
230 |
3 Водоотделение, мл, не более |
8,7 |
7,5 |
8,7 |
7,5 |
10,0 |
4 Растекаемость цементного теста, мм, не менее для цемента: -непластифицированного - пластифицированного |
200 220 |
- - |
200 220 |
- - |
- - |
5 Время загустевания до консистенции 30 Вс**, мин, не менее |
90 |
||||
*Допускается определять тонкость помола для цемента типа I только по удельной поверхности, а для цементов II и III-Ут – только по остатку на сите ** Единицы консистенции Бердена |
Таблица 4 - Требования к физико-механическим показателям, характеризующим тампонажно-технические свойства цементов типов типов I-G и I-H
Наименование показателя |
Значения для цементов типов I-G и I-H |
|
не менее |
не более |
|
Прочность на сжатие, МПа, через 8 ч твердения при температуре: 38 0С 60 0С |
2,1 10,3 |
- - |
Водоотделение, мл |
- |
3,5 |
Консистенция цементного теста через 15-30 мин режима испытания, Вс |
- |
30 |
Время загустевания до консистенции 100 Вс, мин |
90 |
120 |
Таблица 5 - Требования к химическому составу цементов
Наименование показателя |
Значение для цементов при температурах применения (%) |
|||
тип I |
тип III |
тип II |
тип I-G и I-H |
|
Потери при прокаливании, не более |
5,0 |
|
|
|
Массовая доля нерастворимого остатка, не более |
5,00 |
- |
0,75 |
|
Массовая доля оксида серы (VI)SO3: не менее не более |
1,5 3,5 |
- |
||
3,0 |
||||
Массовая доля хлорид иона, не более |
0,10 |
|||
Массовая доля суммы щелочных оксидов в пересчете на Na2O, не более |
- |
0,75 |
Таблица 6 – Предельное отклонение от требований к цементам
Наименование показателя |
Тип цемента |
Малозначительный дефект – предельное отклонение от требований, не более чем на |
1 Прочность при изгибе, МПа, не менее, в возрасте1, 2 сут |
I, II, III |
-0,2 |
Водоотделение, мл |
То же |
+0,5 |
Время загустевания до консервации 30 Вс |
-//- |
-5,0 |
Массовая доля оксида серы (VI)SO3, % |
-//- |
+0,5 |
Массовая доля хлорид иона, не более, % |
Все типы |
+0,01 |
В документе о качестве должно быть указано:
наименование изготовителя, его товарный знак и адрес;
наименование и (или) условное обозначение цемента по ГОСТ 1581-96
номер партии и дата отгрузки;
вид и количество добавок для цементов типов II и III;
прочность при изгибе в возрасте 1, 2 сут или на сжатие через 8 ч:
водоотделение;
плотность цементного теста для цемента типа III;
время загустевания;
значение удельной эффективной активности естественных радионуклеидов по результатам периодических испытаний;
гарантийный срок, сут;
знак соответствия при поставке сертифицированного цемента (если это предусмотрено системой сертификации).
Стандарты для различных тампонажных портландцементов
Кроме цементов, предусмотренных ГОСТом, выпускаются специальные цементы: для высокотемпературных скважин, для скважин с низкими положительными или отрицательными температурами (по техническим условиям ТУ). Помимо вяжущих материалов при приготовлении тампонажных растворов широко применяют различные наполнители и химические реагенты: облегчающие, утяжеляющие, пластифицирующие, расширяющие, ускорители и замедлители схватывания тампонажных растворов, добавки придающие температурную и коррозионную стойкость и т.д.
Для цементирования скважин следует применять тампонажные материалы (таблица 7), удовлетворяющие требованиям соответствующих стандартов и технических условий.
Таблица 7 - Тампонажные цементы
-
Цемент
Обозначение
Стандарт
Портландцемент для скважин:
холодных
горячих
ПЦХ
ПЦГ
ГОСТ 1581-96
Утяжеленный портландцемент для скважин:
холодных
горячих
УПЦХ
УПЦГ
ТУ 39-01-08-536-80
Песчанистый портландцемент для скважин:
холодных
горячих
ППЦХ
ППЦГ
ГОСТ 1581-85
Низкогигроскопичный портландцемент для скважин:
холодных
горячих
НПЦХ
НПЦГ
ТУ 21-1—4-67
Облегченный портландцемент для скважин:
холодных
горячих
ОПЦХ
ОПЦГ
ТУ 21-20-36-78
Шлакопесчаный совместного помола
ШПЦС-120
ШПЦС-200
ОСТ 39-017-80
Утяжеленный шлаковый
УШЦ1-120
УШПЦ2-120
УШПЦ1-200
УШПЦ2-200
ОСТ 39-014-80
Утяжеленный для горячих скважин
УПГ-1
ТУ 39-01-08-535-80
Облегченный для скважин:
холодных
горячих
ОЦХ
ОЦГ
ТУ 39-01-08-469-79
ТУ 39-01-08-469-80
Цементно-глинистые составы
ЦГС
-
Тампонажный быстротвердеющий расширяющ-ийся
ЦТБР
ТУ 21-32-61-74
Контрольные вопросы
1. Вещественный состав портландцементов тампонажных типов I, II, III, I-G, I-H.
2. Какие методы испытаний устанавливает ГОСТ 1581-96 для цементов типа I, II, III?
3. Какие методы испытаний устанавливает ГОСТ 1581-96 для цементов типа I-G, I-H?
4. Требования к каким химическим параметрам портландцементов тампонажных устанавливает ГОСТ 1581-96?
5. Требования безопасности.
6. Правила приемки. Документ о качестве.
7. Стандарты для тампонажных портландцементов.