+7 495 626-00-02
8 800 200-09-62
24 года на стройрынке России
Официальный партнер холдинга Евроцемент груп с 2009 года
  • Главная
  • /
  • Статьи
  • /
  • ГОСТы
  • /
  • ГОСТ 1581-96. Портландцементы тампонажные. Тампонажные портландцементы на основе портландцементного клинкера, предназначенные для цементирования нефтяных, газовых и других скважин

ГОСТ 1581-96. Портландцементы тампонажные. Тампонажные портландцементы на основе портландцементного клинкера, предназначенные для цементирования нефтяных, газовых и других скважин

ГОСТ 1581-96. Портландцементы тампонажные. Тампонажные портландцементы на основе портландцементного клинкера, предназначенные для цементирования нефтяных, газовых и других скважин
ГОСТ 1581-96 содержит параметры, которым должны соответствовать цементы тампонажные, вырабатываемые на основе портландцементного клинкера, использующиеся для цементирования газовых, нефтяных и других скважин. Стандарт приводит классификацию цементов по вещественному составу. ГОСТ 1581-96 действует с 01.10.98г.
 
 

 

ГОСТ 1581-96

Группа Ж12

 

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

 

ПОРТЛАНДЦЕМЕНТЫ ТАМПОНАЖНЫЕ

Технические условия

Well portland cements

Specifications

 

Дата введения 1998-10-01

 

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 года.

За принятие проголосовали

 

 

Наименование государства

Наименование органа государственного управления строительством

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 года в качестве государственного стандарта Российской Федерации постановлением Госстроя России от 10 апреля 1998 года N 18-31. 

Введение 

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

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/см, 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 N 008 по ГОСТ 6613, %, не более

 

 

12,0

 

10,0

 

15,0

 

12,0

 

12,0

 

- удельная поверхность, м /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 типов II и III- Ут - только по остатку на сите.

**Единицы консистенции Бердена 

 

 

 

Таблица 3

 

 

 

 

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

 

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-H

 

 

не менее

 

не более

 

 

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

 

 

   

38°С

 

2,1

 

-

 

60°С

 

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

В процентах

 

 

 

 

 

Наименование показателя

 

Значение для цемента типа

 

 

I

 

II

 

Ill

 

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) SO:

 

 

   

не менее

 

1,5

 

-

 

не более

 

3,5

 

3,0

 

Массовая доля хлор-иона Сl , не более

 

0,10

 

Массовая доля суммы щелочных оксидов в пересчете на NaO, 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 MgO 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

 

CC-I

 

СС-2

 

Содержание трехкальциевого силиката С S:

 

 

     

не менее

 

 

-

 

48

 

48

 

не более

 

 

-

 

65

 

58

 

Содержание трехкальциевого алюмината С А, не более

 

5

 

3

 

8

 

Сумма трехкальциевого алюмината СА и четырехкальциевого алюмоферрита СAF, 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 7

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 А, 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, 2 сут.

I, II, III

-0,2

Водоотделение, мл

То же

+0,5

Время загустевания, мин, до консистенции 30 Bс

"

-5

Массовая доля оксида серы (VI) SO, %

"

+0,5

Массовая доля хлор-иона Сl, %

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 (RО) рассчитывают в процентах на основании результатов химического анализа клинкера.

При отношении содержания оксида алюминия к оксиду железа (АlО/FeО), равном или менее 0,64, CA=0.

При отношении содержания оксида алюминия к оксиду железа (АlО/FeО) более 0,64 расчет производят по формулам:

 

CA = 2,65АlО - 1,69FeО, (1)

 

 

CAF = 3,04FeО, (2)

CS = 4,07CaO - 7,60SiO - 6,72 АlО - 1,43 FеO - 2,85SO. (3)

 

 

При отношении содержания оксида алюминия к оксиду железа (АlО/FeО) менее 0,64 содержание CS рассчитывают по формуле

 

CS = 4,07CaO - 7,60SiO - 4,48 АlО - 2,86 FеO - 2,85SO. (4)

 

Массовую долю суммы щелочных оксидов определяют по формуле

 

RO = 0,658КО + NaO/ (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 10A США Технические условия на цементы и материалы для цементирования скважин

 

Текст документа сверен по:

официальное издание

МНТКС - М.: Минземстрой,

ГУП ЦПП, 1998