ГОСТ 1581-96

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

1 Область применения. 2

2 Нормативные ссылки. 2

3 Определения. 2

4 Классификация. 2

5 Технические требования. 3

5.1 Характеристики. 3

5.2 Требования к материалам.. 5

5.3 Требования безопасности. 5

5.4 Упаковка, маркировка. 5

6 Правила приемки. 5

7 Методы контроля. 6

8 Транспортирование и хранение. 7

9 Гарантии изготовителя. 7

Приложение А Библиография. 7

 

Оцените статью
Комментарии читателей