Цементы тампонажные типов I-G и I-H. Методы испытаний

ГОСТ 26798.2-96

  МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

  ЦЕМЕНТЫ ТАМПОНАЖНЫЕ

  ТИПОВ I-G И I-H

  Методы испытаний

  Издание официальное

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

  Москва
  1998


  ГОСТ 26798.2-96

  Предисловие

  1 РАЗРАБОТАН Российским государственным концерном ЦЕ-
  МЕНТ, фирмой «Цемискон», Акционерным обществом «НИИце-
  мент», 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 проголосовали


  Наименование государства
   Наименование органа государственного


   управления строительством

  Республика Армения
   Министерство градостроительства Респуб-


   лики Армения

  Грузия
   Министерство урбанизации и строитель-


   ства Грузии

  Республика Казахстан
   Агентство строительства и архитектурно-


   градостроительного контроля Министер-


   ства экономики и торговли Республики


   Казахстан

  Кыргызская Республика
   Миархстрой Кыргызской Республики

  Республика Молдова
   Министерство территориального развития,


   строительства и коммунального хозяйст-


   ва Республики Молдова

  Российская Федерация
   Минстрой России

  Республика Узбекистан
   Госкомархитектстрой Республики Узбе-


   кистан



  3 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ



  4 ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ с 1 октября 1998 г. в качестве госу-
  дарственного стандарта Российской Федерации постановлением Гос-
  строя России от 10 апреля 1998 г. № 18-32



  Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания на территории Российской Федерации без разрешения Госстроя России

  II


  ГОСТ 26798.2-96

  СОДЕРЖАНИЕ

  Введение………………………………………………………………………………….. IV

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

  2 Нормативные ссылки……………………………………………………………… 1

  3 Общие положения………………………………………………………………….. 2

  4 Определение консистенции и времени загустевания ……………4

  5 Определение водоотделения ……………………………………………………6

  6 Определение прочности ………………………………………………………….7

  Приложение А Поверка испытательного оборудования и средств
  измерений………………………………………………………. 11

  Приложение Б Библиография………………………………………………… 12

  III


  ГОСТ 26798.2-96

  Введение

  Стандарт устанавливает методы испытаний, унифицированные
  со стандартом Американского нефтяного института API Specificati-
  on 10А [1] в части испытаний цементов типов G и Н, соответствую-
  щих цементам типов I-G и I-H по ГОСТ 1581.

  IV


  ГОСТ 26798.2-96

  МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ



  ЦЕМЕНТЫ ТАМПОНАЖНЫЕ ТИПОВ I-G и I-H
  Методы испытаний

  I-G AND I-H WELL CEMENTS
  Test methods

  Дата введения 1998—10—01

  1 Область применения

  Настоящий стандарт распространяется на тампонажные цемен-
  ты (далее — цементы) типов I-G и I-H и устанавливает методы ис-
  пытаний для определения:

  — консистенции и времени загустевания;

  — водоотделения;

  — прочности.



  2 Нормативные ссылки



  В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие нор-
  мативные документы

  ГОСТ 1581—96 Портландцементы тампонажные. Технические ус-
  ловия

   ГОСТ 1770—74 Посуда мерная лабораторная стеклянная. Ци-
  линдры, мензурки, колбы, пробирки. Технические условия

  ГОСТ 6613—86 Сетки проволочные тканые с квадратными ячей-
  ками. Технические условия

  ГОСТ 6709—72 Вода дистиллированная. Технические условия

  ГОСТ 24104—88 Весы лабораторные общего назначения и образ-
  цовые. Общие технические условия

  ГОСТ 26798.1—96 Цементы тампонажные. Методы испытаний

  ГОСТ 29227—91 Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки гра-
  дуированные. Часть 1. Общие требования

  ГОСТ 30515—97 Цементы. Общие технические условия

  3 Общие положения

  3.1 Испытания следует проводить в помещениях с температурой
  воздуха (22±1) ° С и относительной влажностью не менее 50 %.

  Температура и влажность воздуха помещения должны ежеднев-
  но отмечаться в рабочем журнале.

  3.2 Отбор проб выполняют по ГОСТ 30515. Для проведения ис-
  пытаний пробу цемента подготавливают по ГОСТ 26798.1.

  3.3 Для приготовления цементного теста и охлаждения образцов
  применяют дистиллированную воду по ГОСТ 6709.

  Сосуд для отвешивания и отмеривания воды тарируют в смочен-
  ном состоянии.

  Воду следует взвешивать в чистой сухой емкости непосредствен-
  но перед затворением цемента.

  3.4 Перед испытанием цемент и воду выдерживают до принятия
  ими температуры помещения.

  3.5 Цемент и воду взвешивают с погрешностью, указанной в таб-
  лице 1.

  Таблица 1

  В граммах


  Масса
   Предельное отклонение (

  1000
   0,50

  500
   0,35

  300
   0,30

  200
   0,20

  100
   0,15

  50
   0,10



  3.6 Средства контроля, применяемые при испытаниях цемента,
  должны быть изготовлены из материалов, не реагирующих с цемен-
  том.

  Применение алюминиевых и оцинкованных форм, чаш, лопаток
  и т.п. не допускается.

  3.7 Средства контроля, применяемые при испытаниях цемента,
  должны быть откалиброванны в соответствии с требованиями на-
  стоящего стандарта и поверены в сроки, установленные в приложе-
  нии А.

  3.8 Приготовление цементного теста
  3.8.1 Средства контроля

  Весы общего назначения, обеспечивающие погрешность взве-
  шивания согласно 3.5.

  Смеситель для приготовления цементного теста вместимостью
  1,14 л с пропеллерной мешалкой, с нижним приводом, двухскорос-
  тной со скоростями вращения 4000 и 12000 об/мин.

   3.8.2 Порядок приготовления цементного теста

  Пробу цемента подготавливают по ГОСТ 26798.1.
  Масса пробы цемента и воды, используемых для приготовления

  цементного теста, должна соответствовать значениям, указанным в

  таблице 2.

  Таблица 2


  Тип цемента
   Водоцементное
  отношение В/Ц
   Масса воды
  mв, г
   Масса пробы цемента, г, для одного затворения при определении времени загустевания, водоотделения и прочности

  I-G
   0,44
   349
   792

  I-H
   0,38
   327
   860



  Воду наливают в контейнер, который помещают на основание сме-
  сителя. Устанавливают скорость вращения равной (4000±200) об/мин.
  Равномерно в течение 15 с в контейнер всыпают пробу цемента,
  закрывают контейнер крышкой и переключают на скорость враще-
  ния (12000 ± 500) об/мин, перемешивание продолжают в течение
  (35±1)с.




  4 Определение консистенции и времени загустевания

  4.1 Средства контроля

  Консистометр, работающий при повышенном давлении. Кон-
  систометр представляет собой герметичную камеру, в которую по-
  мещен цилиндрический контейнер для цементного теста с лопаст-
  ным перемешивающим устройством. Пространство между контей-
  нером и стенками камеры должно быть заполнено маслом вязкостью
  от 5 до 100 Bс (масляная ванна). Скорость вращения контейнера с
  цементным тестом (150±15) об/мин.

  Консистометр должен иметь нагреватель, обеспечивающий по-
  вышение температуры масляной ванны со скоростью 2,8 °С/мин,
  приборы для измерения и регулирования температуры масляной
  ванны и цементного теста с погрешностью не более ± 1,7 °С, таймер
  с погрешностью не более ± 30 с/ч , а также потенциометрическое
  устройство для определения величины консистенции цементного
  теста.

  4.2 Подготовка и проведение испытания

  4.2.1 Цементное тесто, приготовленное по 3.8.2, заливают в ци-
  линдрический контейнер. В процессе заполнения контейнера це-
  ментное тесто следует слегка перемешивать, чтобы предотвратить
  его расслоение.

  4.2.2 Контейнер с цементным тестом помещают в герметичную
  камеру и в соответствии с инструкцией, прилагаемой к консисто-
  метру, проводят дальнейшие операции.

  4.2.3 Время от окончания перемешивания цементного теста по
  3.8.2 до начала режима испытания должно составлять 5 мин ± 15 с

  4.2.4 Испытание проводят по режиму в соответствии с таблица-
  ми 3 и 4.

  4.2.5 Через 15—30 мин режима испытания по показанию прибо-
  ра определяют консистенцию цементного теста, значение которой
  должно соответствовать требованию ГОСТ 1581.

  4.2.6 Временем загустевания цементного теста считают время от
  начала режима испытания до момента достижения цементным тес-
  том консистенции 100 Bс.



  Таблица 3

  Предварительный прогрев
   Режим испытания

  Давление,
   Темпера-
   Условия вы-
   Время до-
   Режимные
   параметры

  МПа
   тура, °С,
   хода на ре-
   стижения
   Давление,
   Температу-



   жим испы-
   режимных
   МПа
   ра, °С,



   тания
   параметров,






   мин



  6,9 ± 0,7
   27±1
   Таблица 4
   28±1
   35,б±0,7
   52±1



  Таблица 4

  Время, мин
   Давление, МПа,
   Температура, °С,


   ±0,7
   ± 1

  0
   6.9
   27

  2
   9,0
   28

  4
   11.1
   30

  6
   13,1
   32

  8
   15,2
   34

  10
   17,3
   36

  12
   19,3
   37

  14
   21,4
   39

  16
   23,4
   41

  18
   25,5
   43

  20
   27,6
   44

  22
   29,6
   46

  24
   31,7
   48

  26
   33,8
   50

  28
   35,6
   52




  5 Определение водоотделения

  5.1 Средства контроля

  Консистометр, работающий при атмосферном давлении Кон-
  систометр представляет собой камеру, в которую помещен цилин-
  дрический контейнер для цементного теста со стационарным ло-
  пастным перемешивающим устройством. Скорость вращения кон-
  тейнера с цементным тестом (150±15) об/ мин. Консистометр до-
  лжен иметь нагреватель, приборы для измерения и регулирования
  температуры цементного теста с погрешностью не более ± 1,7 °С,
  таймер с погрешностью не более ± 30 с/ч.

  Допускается применение консистометра, работающего при по-
  вышенном давлении по 4.1, эксплуатируемого в данном случае при
  атмосферном давлении.

  Смеситель по 3.8.1

  Мерные цилиндры вместимостью 20 см3 с ценой деления не бо-
  лее 0,2 см3 и 250 см3 высотой градуированной части не менее 232 мм
  и не более 250 мм.

  Пипетки по ГОСТ 29227.

  5.2 Подготовка и проведение испытания



  5.2.1 Цементное тесто, приготовленное по 3.8.2, заливают в кон-
  тейнер до отметки.

  5.2.2 Контейнер с цементным тестом помещают в камеру и в
  соответствии с инструкцией, прилагаемой к консистометру, прово-
  дят дальнейшие операции.

  5.2.3 Время от окончания перемешивания цементною теста по
  3.8.2 до начала перемешивания цементного теста в консистометре
  не должно быть более 1 мин.

  5.2.4 Цементное тесто перемешивают в консистометре в течение
  (20± 0,5) мин при температуре (27±1) °С.

  5.2.5 По окончании перемешивания в консистометре в цемент-
  ное тесто переливают в контейнер смесителя и перемешивают в те-
  чение (35±2) с при скорости вращения (12000±500) об/мин.

  5.2.6 По окончании перемешивания в смесителе цементное тес-
  то не более чем за 20 с переливают в мерный цилиндр вместимостью
  250 см3 до отметки (250 +0-2) см3 , закрывают стеклянной пластинкой
  для предотвращения испарения и оставляют для отстаивания

  В течение всего времени испытания цилиндр должен стоять не-
  подвижно и не подвергаться толчкам.

  5.2.7 Через 2 ч ± 5 мин отделившуюся на поверхности цементно-
  го теста воду отбирают пипеткой в мерный цилиндр вместимостью
  20 см3 и замеряют объем отделившейся воды.

  За водоотделение принимают объем отделившейся воды в мил-
  лилитрах.

  6. Определение прочности

  6.1 Средства контроля

  Трехгнездовые формы размером 50х50х50 мм для изготовления
  образцов-кубиков. Части форм в собранном виде должны плотно
  прилегагь друг к другу и к поддону для предотвращения вытекания
  виды из формы при изготовлении образцов.

  Размеры форм и предельные отклонения от них указаны в таблице 5.

  Таблица 5

  Размеры в миллиметрах

  Показатель
   Номинальный
   Предельное отклонение при


   размер
   изготовлении
   эксплуатации

  Расстояние между




  противополож-




  ными гранями
   50,00*
   ±0,13
   ±0,50

  Высота форм (от-




  дельно каждого
   50,00*
   +0,25
   +0,25

  отделения)

   -0,13
   -0,38

  Угол между внут-




  ренними гранями,




  между внутренни-




  ми гранями и вер-




  хнеи (нижней)




  плоскостью, град
   90,0
   ±0,5

  Огклоненис от




  плоскостности




  внутренних по-




  верхностей форм
   —
   0,025
   0,050

  * Допускается применять формы размерами, равными 50, 80 мм (2 дюйма)



  Машина для испытания на сжатие. Для испытания на сжатие
  образцов-кубиков могут быть использованы машины любой кон-
  струкции с предельной нагрузкой до 500 кН и имеющие прибор,
  позволяющий измерить нагрузку, прилагаемую к образцу, с погреш-
  ностью не более ± 1 %.

  Водный термостат для выдержки изготовленных образцов-куби-
  ков при атмосферном давлении и температуре 38 (60) °С. Термостат
  должен быть размером, обеспечивающим полное погружение образ-
  цов в воду, иметь мешалку или систему циркуляции воды, а также
  приборы для измерения и регулирования температуры с погреш-
  ностью не более ± 1,7 °С. Термостат должен быть заполнен дистил —
  лированной водой.

  Трамбовочный стержень диаметром (6±1) мм из стекла или
  некорродирующего металла.

  Ванна для охлаждения образцов размерами, достаточными для
  полного погружения образцов в воду, с устройством для поддержи-
  вания температуры воды (27±3) °С.

  Термостат и ванна должны быть снабжены решетками из мате-
  риала по 3.6 для установки формы или образца.

  6.2 Подготовка и проведение испытания

  6.2.1 Собирают форму размером 50х50х50 мм. Внутренние грани
  отделений формы должны быть чистыми и сухими и непосредствен-
  но перед изготовлением смазаны тонким слоем машинного масла,
  наружные ребра и основание формы для герметичности смазывают
  температуроустойчивой смазкой.

  6.2.2 Форму наполняют цементным тестом, приготовленным по
  3.8.2, на половину ее глубины поочередно во все отделения и ут-
  рамбовывают трамбовочным стержнем по 27 ударов на каждый
  образец.

  После укладки первого слоя оставшееся тесто в контейнере сме-
  сителя перемешивают трамбовочным стержнем для исключения рас-
  слоения.

  Затем форму полностью заполняют вторым слоем теста и вновь
  трамбуют как первый слой. Избыточное тесто срезают ножом.

  6.2.3 Форму с образцами накрывают металлической пластиной,
  закрепляют пластину для предотвращения попадания внутрь формы
  воды и помещают в термостат, предварительно прогретый до ре-
  жимной температуры испытаний 38 или 60 °С.

  Время от окончания перемешивания цементного теста по 3.8.2
  до установки формы с образцами в термостат должно составлять 5
  мин ± 15 с.

  6.2.4 Время выдержки образцов в термостате — 7 ч 15 мин ± 5 мин.

  6.2.5 Формы с образцами, выдержанные при режимной темпера-
  туре, извлекают из термостата, расформовывают, образцы маркиру-
  ют и помещают в воду на (45±5) мин.

  Образцы следует погружать в ванну с водой заглаженной повер-
  хностью вверх и так, чтобы они не соприкасались друг с другом.

  6.2.6 Образцы должны быть испытаны через 8 ч ± 15 мин с мо-
  мента загружения их в термостат.

  6.2.7 Перед испытанием удаляют с поверхности образцов следы
  влаги и определяют отклонение от плоскостности граней образца,
  которые при испытании будут соприкасаться с плитами, передаю-
  щими нагрузку на образец.

  Для измерения отклонения от плоскостности линейку ребром
  прикладывают к поверхности образца один раз в направлении лю-
  бой диагонали и измеряют максимальный зазор между поверхностью
  образца и ребром линейки.

  В случае, если отклонение от плоскостности любой из измерен-
  ных граней образца не удовлетворяет требованиям таблицы 5, обра-
  зец бракуют.

  Испытания на прочность следует проводить не менее чем на двух
  образцах.

  6.2.8 Образец устанавливают на пресс любыми боковыми граня-
  ми, находившимися при изготовлении в контакте с боковыми по-
  верхностями формы и удовлетворяющими требованиям 6.2.7.

  Образец должен быть отцентрирован по верхней нагружающей
  плите.

  Не допускается помещать прокладки между образцом и плитами
  пресса.

  Нагрузку на образец повышают со скоростью (71,7±7,2) кН/мин
  при ожидаемой прочности образца более 3,5 МПа и скоростью
  (17,9±1,8) кН/мин при ожидаемой прочности менее 3,5 МПа до
  разрушения образца.

  При испытании не допускается регулировка машины, если об-
  разец проявляет пластическую деформацию.

  6.3 Обработка результатов

  6.3.1 Прочность на сжатие Rсж, МПа, отдельного образца вычис-
  ляют по формуле

  , (1)

  где Fсж — разрушающая нагрузка, Н;

  S — площадь рабочей поверхности образца, мм2.

  За прочность на сжатие принимают среднеарифметическое зна-
  чение результатов испытаний всех образцов, при этом результат ис-
  пытания не менее чем двух образцов должен соответствовать требо-
  ваниям нормативного документа.

  Результат вычисления округляют до 0,1 МПа.

  6.3.2 Если один из трех результатов испытаний отличается более
  чем на 10 % от среднеарифметического значения, этот результат
  следует исключить и рассчитывать среднеарифметическое значение
  оставшихся двух результатов.



  ПРИЛОЖЕНИЕ А

  (обязательное)

  Поверка испытательного оборудования и средств измерений

  Поверке подлежат испытательное оборудование и средства из-
  мерений согласно таблице АЛ. Поверку проводят не реже одного
  раза в год по методикам, утвержденным в установленном порядке.

  Таблица А1

  Объект поверки
   Поверяемые узлы или детали
   Поверяемые параметры

  Консистометр
   Средства измерения температуры и давления

  Привод стакана, прибор в целом
   Показания средств измерения

  Скорость вращения, продолжительность перемешивания

  Термостат
   Средства измерения температуры
   Показания средств из-
  мерения

  Смеситель для переме-шипания цементного теста
   Механизм в сборе
   Скорость вращения,
  показания в единицах
  Бердена

  Формы для изготовления образцов-кубиков
   Формы в сборе
   Внутренние размеры,
  параллельность и пер-
  пендикулярность сте-
  нок формы

  Машина для определения прочности на сжатие
   Машина в целом
   Точность воспроизведе-
  ния нагрузок, средняя
  скорость нарастания
  нагрузки







  ПРИЛОЖЕНИЕ Б

  (информационное)

  Библиография

  [ 1 ] API Specification 10A США Технические условия на цемен-
  ты и материалы для цементирования скважин



  УДК 691 54001 4:006.354 ОКС 91.100.10 Ж190 КСТУ 5732

  Ключевые слова: цементы тампонажные, методы испытаний, время загус-
  тевания, водоотделение, прочность на сжатие