МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

(МГС)

INTERSTATE COUNCIL FOR STANDARDIZATION, METROLOGY AND CERTIFICATION

(ISC)

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ

СТАНДАРТ

ПОРТЛАНДЦЕМЕНТЫ ТАМПОНАЖНЫЕ

Технические условия

Издание официальное

Москва

Стандартинформ

2019

Предисловие

Цели, основные принципы и общие правила проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены»

Сведения о стандарте

1    РАЗРАБОТАН Некоммерческой организацией «Союз производителей цемента» (НО СОЮЗ-ЦЕМЕНТ) и Обществом с ограниченной ответственностью Фирмой «ЦЕМИСКОН» (ООО Фирма «ЦЕМИСКОН»)

2    ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 144 «Строительные материалы»

3    ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 28 июня 2019 г. № 55)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004—97	Код страны по МК(ИСО 3166) 004—97	Сокращенное наименование национального органа по стандартизации
Армения	AM	Минэкономики Республики Армения
Беларусь	BY	Госстандарт Республики Беларусь
Киргизия	KG	Кыргызстандарт
Россия	RU	Росстандарт

4    Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 31 октября 2019 г. № 847-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 1581-2019 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 июня 2020 г.

5    ВЗАМЕН ГОСТ 1581-96

Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта и изменений к нему на территории указанных выше государств публикуется в указателях национальных стандартов, издаваемых в этих государствах, а также в сети Интернет на сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации.

В случаях пересмотра, изменения или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации в каталоге «Межгосударственные стандарты»

© Стандартинформ, оформление. 2019

В Российской Федерации настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

Библиография

(1] API Specification 10А Specification for Cements and Materials for Well Cementmy (Технические условия на цементы и материалы для цементирования скважин)

УДК 666 942:006.354

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

БЗ 6—2019/24

Редактор Е А Моисеева Технический редактор И Е Черепкова Корректор М В Бучная Компьютерная верстка А Н Золотаревой

Сдано в набор 05.11.2019 Подписано в печать 22.11.2019 Формат 60»84¹/₈. Гарнитура Ариал Уел печ. л. 1.40 Уч-изд л. 1,20.

Подготовлено на основе электронной версии, предоставленной разработчиком стандарта

Создано в единичном исполнении во ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ» для комплектования Федерального информационного фонда стандартов. 117418 Москва, Нахимовский пр-т. д 31. к 2 wvm.gostlnfo.ru lnfo@gostinfo ги

Содержание

1    Область применения.................................................................1

2    Нормативные ссылки.................................................................1

3    Термины и определения..............................................................1

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

Библиография........................................................................8

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ПОРТЛАНДЦЕМЕНТЫ ТАМПОНАЖНЫЕ Технические условия

Well portlandcements Specifications

Дата введения — 2020—06—01

1    Область применения

Настоящий стандарт распространяется на тампонажные портландцементы (далее — цементы), предназначенные для цементирования нефтяных, газовых и других скважин.

Требования настоящего стандарта, изложенные в разделах 5—9, являются обязательными,

2    Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 4013 Камень гипсовый и гипсоангидритовый для производства вяжущих материалов. Технические условия

ГОСТ 5382 Цементы и материалы цементного производства Методы химического анализа

ГОСТ 34532 Цементы тампонажные. Методы испытаний

ГОСТ 30108-94 Материалы и изделия строительные. Определение удельной эффективной активности естественных радионуклидов

ГОСТ 30515 Цементы. Общие технические условия

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов и классификаторов на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации. метрологии и сертификации (www.easc by) или по указателям национальных стандартов, издаваемым в государствах, указанных в предисловии, или на официальных сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации Если на документ дата недатированная ссылка, то следует использовать документ, действующий на текущий момент, с учетом всех внесенных в него изменений Если заменен ссылочный документ, на который дата датированная ссылка, то следует использовать указанную версию этого документа Если после принятия настоящего стандарта в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение применяется без учета данного изменения Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 30515.

Издание официальное

4 Классификация

4.1    По вещественному составу цементы подразделяют на следующие типы:

I    — тампонажный бездобавочный портландцемент;

I-G — тампонажный бездобавочный портландцемент с нормированными требованиями при водоцементном отношении, равном 0.44¹);

1-Н — тампонажный портландцемент бездобавочный с нормированными требованиями при водоцементном отношении, равном 0.38¹*;

II    — тампонажный портландцемент с минеральными добавками от 6 до 20 %;

III    — тампонажный портландцемент со специальными и минеральными добавками от 6 до 70 %, 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 ⁴С (50);

-    умеренных температур 51—100 °С (100);

-    повышенных температур 101—150 °С (150).

4.4    По сульфатостойкости цементы подразделяют на:

а)    типы I. II, III:

1)    обычный (требования по сульфатостойкости не предъявляют);

2)    сульфатостойкий (СС);

б)    типы I-G и 1-Н:

1)    высокой сульфатостойкости (СС-1);

2)    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 плотности цементного теста 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 свойств расширения (Р);

-    обозначения настоящего стандарта.

Примеры условных обозначений:

Портландцемент тампонажный (ПЦТ). с минеральными добавками (II). сульфатостойкий (СС). для низких или нормальных температур (50):

ПЦТ-11-СС-50 ГОСТ 1581-2019

Портландцемент тампонажный (ПЦТ). бездобавочный. с нормированными требованиями при водоцементном отношении, равном 0.44 (I-G). умеренной сульфатостойкости (СС-2):

nLlT-l-G-CC-2 ГОСТ 1581-2019

Портландцемент тампонажный (ПЦТ), со специальными добавками (III), облегченный, с плотностью цементного теста 1.53 г/см³ (065). для умеренных температур (100). гидрофобизированный (ГФ):

ПЦТ-Н1-065- 100-ГФ ГОСТ 1581-2019

Портландцемент тампонажный (ПТЦ). со специальными добавками (III), утяжеленный, с плотностью цементного теста 2.14 г/см³ (Ут1). для повышенных температур (150). расширяющийся (Р):

ПЦ Т-Ш-Ут 1-150-Р ГОС Т 1581—2019

В документе о качестве продукции и на упаковочных единицах (мешках, мягких контейнерах) разрешается приводить только условное обозначение цемента.

5 Технические требования

Цементы должны изготовляться в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технологическому регламенту, утверхаденному 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 1-Н — в таблице 4

5.1.3    Требования к химическим параметрам цементов приведены в таблице 5.

5.1.4    Требования к расчетному минералогическому составу цементов типов I-G и 1-Н приведены в таблице 6.

Таблица 1

Тип цемента Содержание клинкера Содержание добавок. % Минеральные добавки Специальные и минеральные добавки 1 I-G 100 Не допускается 1-Н II 80—94 6—20* — III 30—94 — 6—70

* Добавок осадочного происхождения не должно быть более 10 % от массы цемента Примечание — Вещественный состав характеризуют содержанием основных компонентов в цементе, содержание которых превышает 6 % от общей суммы основных и вспомогательных компонентов, кроме гипсового камня, вводимого сверх 100 % от массы цемента

Таблица 2

Наименование показателя Значение для цемента при температурах применения Низкие и нормальные Умеренные и повышенные Тип 1, II Тип 111-06 Тип 1. И Тип 111-06 Тип Ш-Ут Прочность при изгибе. МПа. не менее, в возрасте цемента -    1 сут, -    2 сут 2.7 0.7 3.5 1.0 2.0 Водоотделение, мл, не более 8.7 7.5 8.7 7.5 10,0 Растекаемость цементного теста, мм. не менее 200 Время загустевания до консистенции 30 Вс*, мин. 90 не менее

* Единицы консистенции Вердена

Таблица 3

Значение плотности цементного теста для цемента типа III, г/см-* Облегченный Утяжеленный Обозначение плотности Плотность Обозначение плотности Плотность 061 1.10 УтО 2.00 062 1,20 Ут 1 2,10

Окончание таблицы 3

Значение плотности цементного теста для цемента типа III. г/см^ Облегченный Утяжеленный Обозначение плотности Плотность Обозначение плотности Плотность 063 1,30 Ут 2 2,20 064 1,40 УтЗ 2,30 065 1,50 066 1,60 Примечание — По согласованию с потребителем допускается устанавливать значения плотности, отличающиеся от перечисленных в таблице 3 При этом в условном обозначении цемента необходимо указывать обозначение плотности для ближайшего значения плотности из таблицы 3, руководствуясь правилами округления

Таблица 4

Наименование показателя Значение для цемента типов I-G и 1-Н не менее не более Прочность на сжатие, МПа. через 8 ч твердения при температуре -    38 °С; -    60 °С 2.1 10,3 — Содержание свободной жидкости. % — 5.9 Консистенция цементного теста через 15—30 мин режима испытания, Вс — 30 Время загустевания до консистенции 100 Вс, мин 90 120

Таблица 5

Наименование показателя Значение для цемента типа, % 1 II III I-G и 1-Н Потери при прокаливании, не более 5,0 — 3,0 Массовая доля нерастворимого остатка, не более 5,00 — 0,75 Массовая доля оксида серы (VI) S03*: -    не менее; -    не более 1.5 3.5 3.0 Массовая доля хлор-иона (СГ)*, не более 0,10 Массовая доля суммы щелочных оксидов в пересчете на Na2®3«B • не б°лее — 0,75

* По согласованию с потребителем допускается устанавливать другие требования по содержанию S03 и СГ

Таблица 6

Значение для цемента типа I-G и 1-Н Наименование показателя и сульфатостойкости. % СС-1 СС-2 Содержание трехкальциевого силиката (C3S): - не менее, 48 48 - не более 65 58 Содержание трехкальциевого алюмината (С3А), не более 3 8 Сумма четырехкальциевого алюмоферрита (C^F) и удвоенного содержания С3А. не более 24 —

5.2 Требования к материалам

5.2.1 Портландцементный клинкер по химическому составу должен соответствовать технологическому регламенту. Массовая доля оксида магния (МдО) в клинкере не должна быть более 5.0 %.

Минералогический состав клинкера для сульфатостойких тампонажных цементов типов I. II и III должен соответствовать значениям, указанным в таблице 7.

Таблица 7

Наименование показателя Значение для цементов типа 1-СС, II-CC и III-CC. % Содержание С3А. не более 5 Сумма СзА и СдАГ не более 22

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 — по соответствующим нормативным документам. Специальные добавки. в том числе добавки — интенсификаторы помола цемента, применяются для регулирования тампонажно-технических свойств цемента, скорости его твердения, плотности цементного теста, придания цементному камню свойств расширения, гидрофобных свойств. Специальные добавки не должны вызывать коррозию или разрушение цементного камня в условиях его применения.

5.2.5    Содержание добавок, вводимых в цементы типа I и II при помоле или перемешивании, не должно быть больше значений, указанных в таблице 8.

Содержание добавок, вводимых в цемент типа III при помоле или перемешивании, подбирается в зависимости от проектируемых тампонажно-технических свойств цемента.

Введение каких-либо добавок в цементы типа I-G и 1-Н не допускается.

Таблица 8

Тип цемента Содержание добавок (в пересчете на сухое вещество добавки). %. не более Ускорители твердения Замедлители загустевания Пласти фицирующие добавки Гидрофоби- зирующие добавки Водо удержи вающие добавки Расширя ющиеся добавки Интенси фикаторы помола* 1. II 0.5 0.3 0.5 0.5 1.5 5.0 1.00

* Органических интенсификаторое помола не должно быть более 0.15 %

5.3    Требования безопасности

Удельная эффективная активность естественных радионуклидов А.^ в цементе не должна быть более 370 Бк/кг, а в добавках, используемых при производстве цементов, — не более 740 Бк/кг.

Не допускается вводить в цемент вспомогательные компоненты, технологические и специальные добавки, повышающие класс опасности цемента.

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 превышающего предельного значения, указанного в таблице 9. партию цемента принимают, но учитывают ее как дефектную при оценке уровня качества.

Таблица 9

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 1, II, III -0,2 Водоотделение. мл То же ♦0,5 Время загустевания, мин, до консистенции 30 Вс « -5 Массовая доля оксида серы (VI) S03. % « ♦0,5 Массовая доля СГ, % Все типы ♦0,01

6.4 Каждая партия цемента или ее часть, поставляемая в один адрес, должна сопровождаться документом о качестве, в котором указывают:

• наименование предприятия-изготовителя, его товарный знак и адрес;

-    наименование и/или условное обозначение цемента по настоящему стандарту;

-    номер партии и дату 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;

-    гарантии изготовителя соответствия цемента требованиям настоящего стандарта, сут;

-    знак соответствия с обозначением (кодом) органа по сертификации, номер сертификата соответствия и срок его действия.

7 Методы контроля

7.1    Тампонажно-технические свойства цементов определяют по ГОСТ 34532.

7.2    Химический анализ клинкера и цемента — по ГОСТ 5382.

7.3    Минералогический состав и содержание Na₂0_3KB, в процентах, для цементов типа I-G и 1-Н рассчитывают на основе содержания оксидов CaO, Si0₂, Al₂0₃, Fe₂0₃ и S0₃ в цементах I-G и 1-Н по формуле

^№2°эгв ^{= 0 658 К}2° + ^Na2°    0)

При отношении содержания оксида алюминия к оксиду железа Al₂0₃/Fe₂0₃, равном или менее 0,64. содержание С₃А = 0.

При отношении содержания оксида алюминия к оксиду железа Al₂0₃/Fe₂0₃ более 0.64 расчет производят по следующим формулам:

С₃А = 2,65 А1₂О_э - 1,69 Fe₂0₃,

C₄AF = 3.04 Fe₂0₃,

C₃S = 4.07 CaO - 7.60 Si0₂ - 6.72 Al₂0₃ - 1.43 Fe₂0₃ - 2.85 S0₃.    (4)

При отношении содержания оксида алюминия к оксиду железа Al20₃/Fe₂0₃ менее 0.64 содержание C₃S рассчитывают по формуле

C₃S = 4.07 СаО - 7.60 Si0₂ - 4,48 А1₂0₃ - 2,86 Fe₂0₃ - 2.85 S0₃.    (5)

Минералогический состав клинкера в процентах для цементов типа 1-СС. II-CC и III-CC производится на основе содержания оксидов А1₂0₃ и Fe₂0₃ в клинкерах для производства цементов типа 1-СС. II-CC и III-CC по формулам (2) и (3).

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 даты отгрузки, а при поставке без упаковки — на момент получения цемента потребителем, но не более 60 сут после даты отгрузки.