ГОСТ 1581-96


МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ПОРТЛАНДЦЕМЕНТЫ ТАМПОНАЖНЫЕ
Технические условия
МЕЖГОСУДАРСТВЕННАЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ КОМИССИЯ
ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, ТЕХНИЧЕСКОМУ НОРМИРОВАНИЮ
И СЕРТИФИКАЦИИ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ (МНТКС)

Москва
1998
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Российским государственным концерном ЦЕМЕНТ, фирмой «Цемискон», Акционерным обществом «НИИцемент», НПО «Бурение» (Всероссийский научно-исследовательский и проектный институт ВНИИКрНефть») Российской Федерации
ВНЕСЕН Минстроем России
2 ПРИНЯТ Межгосударственной научно-технической комиссией по стандартизации, техническому нормированию и сертификации в строительстве (МНТКС) 11 декабря 1996 г.
За принятие стандарта проголосовали:


Наименование государства

Наименование органа управлением строительства

Республика Армения

Министерство градостроительства Республики Армения

Грузия

Министерство урбанизации и строительства Грузии

Республика Казахстан

Агентство строительства и архитектурно-градостроительного контроля Министерства экономики и торговли Республики Казахстан

Кыргызская Республика

Минархстрой Кыргызской Республики

Республика Молдова

Министерство территориального развития, строительства и коммунального хозяйства Республики Молдова

Российская Федерация

Минстрой России

Республика Узбекистан

Госкомархитектстрой Республики Узбекистан

3 ВЗАМЕН ГОСТ 1581-91
4 ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ с 1 октября 1998 г. в качестве государственного стандарта Российской Федерации постановлением Госстроя России 10 апреля 1998 г. № 18-31.

Введение

Стандарт унифицирован со стандартом Американского нефтяного института API Specification 10А [1] в части цементов типов I-G и I-Н, соответствующих по техническим требованиям цементам типов G и Н Американского стандарта, пользующимся большим спросом на мировом рынке.


МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ПОРТЛАНДЦЕМЕНТЫ ТАМПОНАЖНЫЕ
Технические условия
WELL PORTLAND CEMENTS


Specifications

Дата введения 1998-10-01

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на тампонажные портландцементы (далее - цементы), изготовляемые на основе портландцементного клинкера и предназначенные для цементирования нефтяных, газовых и других скважин.
Требования настоящего стандарта, изложенные в разделах 5-9, за исключением показателей 2 и 4 таблицы 2 подпункта 5.1.2, являются обязательными.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 4013-82 Камень гипсовый и гипсоангидритовый для производства вяжущих материалов. Технические условия
ГОСТ 5382-91 Цементы и материалы цементного производства. Методы химического анализа
ГОСТ 6613-86 Сетки проволочные тканые с квадратными ячейками. Технические условия
ГОСТ 26798.1-96 Цементы тампонажные. Методы испытаний
ГОСТ 26798.2-96 Цементы тампонажные типов I-G и I-H. Методы испытаний
ГОСТ 30108-94 Материалы и изделия строительные. Определение удельной эффективной активности естественных радионуклидов
ГОСТ 30515-97 Цементы. Общие технические условия

3 Определения

Термины и определения - по ГОСТ 30515.

4 Классификация

4.1 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 [1];
I-H - тампонажный портландцемент бездобавочный с нормированными требованиями при водоцементном отношении, равном 0,38 [1];
II - тампонажный портландцемент с минеральными добавками;
III - тампонажный портландцемент со специальными добавками, регулирующими плотность цементного теста.
4.2 По плотности цементного теста цемент типа III подразделяют на:
- облегченный (Об);
- утяжеленный (Ут).
4.3 По температуре применения цементы типов I, II и III подразделяют на цементы, предназначенные для:

- низких и нормальных температур (15-50)°С;
- умеренных температур (51-100)°С;
- повышенных температур (101-150)°С.
4.4 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 (СС-1);
- умеренной сульфатостойкости (СС-2).
4.5 Условное обозначение цемента должно состоять из:
- буквенных обозначений цемента: ПЦТ - портландцемент тампонажный;
- обозначения типа цемента - по 4.1;
- обозначения сульфатостойкости цемента - по 4.4;
- обозначения средней плотности для цемента типа III - по 5.1.2 (таблица 3);.
- обозначения максимальной температуры применения цемента - по 4.3;
- обозначения гидрофобизации или пластификации цемента - ГФ или ПЛ;
- обозначения настоящего стандарта.
Примеры условных обозначений
1 Портландцемент тампонажный с минеральными добавками сульфатостойкий для низких или 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-CC-2 ГОСТ 1581-96
3 Портландцемент тампонажный со специальными добавками облегченный плотностью 1,53 г/см3, для умеренных температур гидрофобизированный
ПЦТ III-Об 5-100-ГФ ГОСТ 1581-96

5 Технические требования

Цементы должны изготовляться в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технологическому регламенту, утвержденному изготовителем.

5.1 Характеристики

5.1.1 Вещественный состав цементов всех типов должен соответствовать значениям, указанным в таблице 1.
5.1.2 Требования к физико-механическим показателям, характеризующим тампонажно-технические свойства цемента типов I-III, приведены в таблицах 2 и 3 , а цемента типов I-G и I-H - в таблице 4 .

5.1.3 Требования к химическим параметрам цементов приведены в таблице 5.
Таблица 1                                                                                                               В процентах


Тип цемента

Содержание клинкера

Содержание добавки

Минеральная добавка

Специальная добавка - облегчающая (в том числе природная пуццолановая) или утяжеляющая

I

I-G

100

Не допускается

I-H

II

80-94

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
Таблица 2


Наименование показателя

Значение для цемента 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.

-

-

3,5

-

-

2 сут.

2,7

0,7

-

1,0

2,0

2 Тонкость помола*:

- остаток на сите с сеткой № 008 по ГОСТ 6613 , %, не более

12,0

10,0

15,0

12,0

12,0

- удельная поверхность, м2/кг, не менее

270

-

250

-

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

200

-

200

-

-

пластифицированного

220

-

220

-

-

5 Время загустевания до консистенции 30 Bс**, мин, не менее

90

* Допускается определять тонкость помола для цемента типа I только по удельной поверхности, а для цемента II и III-Ут - только по остатку на сите
** Единицы консистенции Бердена

Таблица 3


Значение плотности цементного теста для цемента типа III, г/см3

облегченного

утяжеленного

обозначение средней плотности

плотность ±0,04

обозначение средней плотности

плотность ±0,04

Об 4

1,40

Ут 0

2,00

Об 5

1,50

Ут 1

2,10

Об 6

1,60

Ут 2

2,20

Ут 3

2,30

Таблица 4


Наименование показателя

Значение для цемента типов I-G и I-Н

не менее

не более

Прочность на сжатие, МПа, через 8 ч твердения при температуре:

38 °С

2,1

-

60 °С

10,3

3,5

Водоотделение, мл

-

Консистенция цементного теста через 15-30 мин режима испытания, Вс

-

30

Время загустевания до консистенции 100 Вс, мин

90

120

Таблица 5                                                                                                              В процентах


Наименование показателя

Значение для цемента типа

I

II

III

I-G и I-H

Потери при прокаливании, не более

5,0

-

3,0

Массовая доля нерастворимого остатка, не более

5,00

-

0,75

Массовая доля оксида серы (VI) SO3:

не менее

1,5

-

не более

3,5

3,0

Массовая доля хлор-иона С1-, не более

0,10

Массовая доля суммы щелочных оксидов в пересчете на Na2O, не более

-

0,75

5.2 Требования к материалам

5.2.1 Портландцементный клинкер по химическому составу должен соответствовать технологическому регламенту. Массовая доля оксида магния MgО в клинкере не должна быть более 5,0%.
Минералогический состав клинкера для сульфатостойких тампонажных цементов должен соответствовать значениям, указанным в таблице 6.
Таблица 6                                                                                                              В процентах


Наименование показателя

Значение для клинкера цемента типа и сульфатостойкости

I, II, III

I-G и I-H

СС

СС-1

СС-2

Содержание трехкальциевого силиката C3S:

не менее

-

48

48

не более

-

65

58

Содержание трехкальциевого алюмината C3А, не более

5

3

8

Сумма трехкальциевого алюмината С3А и четырехкальциевого алюмоферрита С4АF, не более

22

24*

-

* Сумма четырехкальциевого алюмоферрита и удвоенного содержания трехкальциевого алюмината

5.2.2 Гипсовый камень - по ГОСТ 4013. Допускается применение других материалов, содержащих сульфат кальция, по соответствующим нормативным документам.
5.2.3 Минеральные добавки - по соответствующим нормативным документам.
5.2.4 Специальные добавки (облегчающие и утяжеляющие), регулирующие плотность цементного теста, - по соответствующим нормативным документам. Облегчающие и утяжеляющие добавки должны обеспечивать получение цемента плотностью, указанной в таблице 3, и не должны вызывать деструкцию и коррозию цементного камня.
5.2.5 Технологические добавки, регулирующие основные тампонажно-технические свойства цемента, и технологические добавки, применяемые для интенсификации помола, - по соответствующим нормативным документам.
Содержание добавок, вводимых в цемент при помоле, не должно быть больше значений, указанных в таблице 7.
Таблица 6                                                                                   В процентах массы цемента


Тип цемента

Значение для добавок (в пересчете на сухое вещество добавки)

ускорителей твердения

замедлителей загустевания

пластифицирующих

гидрофобизирующих

водоудерживающих

интенсификаторов помола, в том числе органических*

I, II, III

0,5

0,3

0,5

0,5

1,5

1,00

* Органических добавок не должно быть более 0,15%

5.3 Требования безопасности

Удельная эффективная активность естественных радионуклидов, Аэфф в цементе не должна быть более 740 Бк/кг.

5.4 Упаковка, маркировка

Упаковка и маркировка цементов - по ГОСТ 30515.

6 Правила приемки

6.1 Правила приемки - по ГОСТ 30515 со следующим дополнением.
6.2 Партия цемента может быть принята и отгружена, если результаты испытаний по всем показателям соответствуют требованиям настоящего стандарта, если иное в части рекомендуемых показателей не предусмотрено договором (контрактом) на поставку цемента.
6.3 В случае обнаружения при испытаниях цемента малозначительного дефекта по величине, не превышающей предельного значения, указанного в таблице 8, партию цемента принимают, но учитывают ее как дефектную при оценке общего уровня качества.
Таблица 8


Наименование показателя

Тип цемента

Малозначительный дефект - предельное отклонение от требований раздела 5 , не более чем на

Прочность при изгибе, МПа, в возрасте 1, 2сут

I, II, III

-0,2

Водоотделение, мл

I, II, III

+0,5

Время загустевания, мин, до консистенции 30 Bc

I, II, III

-5

Массовая доля оксида серы (VI) SO3%

I, II, III

+0,5

Массовая доля хлор-иона С1-, %

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 настоящему стандарту;
- номер партии и дата отгрузки;
- номера вагонов или наименование судна;
- вид и количество добавок для цемента 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 радионуклидов в цементе по результатам периодических испытаний;
- гарантийный срок, сут;
- знак соответствия при поставке сертифицированного цемента (если это предусмотрено системой сертификации).

7 Методы контроля

7.1 Физико-механические свойства цементов определяют по ГОСТ 26798.1, ГОСТ 26798.2.
7.2 Химический анализ клинкера и цемента - по ГОСТ 5382.
7.3 Минералогический состав клинкера и сумму щелочных оксидов (R2O) рассчитывают в процентах на основании результатов химического анализа клинкера.
При отношении содержания оксида алюминия к оксиду железа (Аl2О3/Fe2O3) равном или менее 0,64, С3А=0.
При отношении содержания оксида алюминия к оксиду железа (Аl2О3/Fe2O3) более 0,64 расчет производят по формулам:
С3А=2,65Аl2О3-1,69Fe2O3,                                                       (1)
С4АF=3,04Fe2O3,                                                              (2)
С3S=4,07CaO-7,60SiО2-6,72Аl2О3-1,43Fe2O3-2,85SO3.                               (3)
При отношении содержания оксида алюминия к оксиду железа (Аl2О3/Fe2O3) менее 0,64 содержание С3S рассчитывают по формуле
С3S=4,07CaO-7,60SiО2-4,48Аl2О3-2,86Fe2O3-2,85SO3.                               (4)
Массовую долю суммы щелочных оксидов определяют по формуле
R2O=0,658K2O+Na2O.                                                             (5)
7.4 Вид и количество минеральных и специальных добавок определяют по методике, аттестованной в установленном порядке.
7.5 Удельную эффективную активность естественных радионуклидов определяют по ГОСТ 30108.

8 Транспортирование и хранение

Транспортирование и хранение цементов - по ГОСТ 30515.

9 Гарантии изготовителя

Изготовитель гарантирует соответствие цемента всем требованиям настоящего стандарта при соблюдении правил его транспортирования и хранения в упакованном виде в течение 60 сут после отгрузки, а при поставке без упаковки - на момент получения цемента потребителем, но не более 60 сут после отгрузки.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

(информационное)

Библиография

[1] API Specification 10А США Технические условия на цементы и материалы для цементирования скважин


Ключевые слова: портландцементы тампонажные, цементирование нефтяных, газовых скважин, классификация, технические требования, правила приемки, транспортирование, гарантии изготовителя

СОДЕРЖАНИЕ


Введение
1 Область применения
2 Нормативные ссылки
3 Определения
4 Классификация
5 Технические требования
5.1 Характеристики
5.2 Требования к материалам
5.3 Требования безопасности
5.4 Упаковка, маркировка
6 Правила приемки
7 Методы контроля
8 Транспортирование и хранение
9 Гарантии изготовителя
Приложение А Библиография.
Компания "Верхолаз" тел.: (812) 972-45-00 office@verholaz.net
© www.verholaz.net 2006-2015 Копирование материалов с сайта запрещено.