Класс цемента: ГОСТ 31108-2016 Цементы общестроительные. Технические условия, ГОСТ от 11 октября 2016 года №31108-2016

Содержание

расшифровка, применение, свойства в таблицах

Цемент – вяжущий порошок, применяемый в строительстве для изготовления строительных смесей и растворов. Изготавливается из карбонатных и глинистых пород, добываемых открытых способом. В зависимости от сырьевого состава имеет различные эксплуатационные характеристики. Для удобного выбора цемент разделен на марки, каждой из которых соответствует вяжущее с определенным составом и свойствами. Маркировка наносится на упаковку, в которую расфасовывается строительный материала, или отображается в сопроводительной документации к партиям вяжущего, поставляемого потребителю навалом.

Расшифровка марок цемента по новому ГОСТу 31108-2003

Актуальным нормативным документом, определяющим правила обозначения цементного вяжущего, является ГОСТ 31108-2003. В соответствии с ним тип материала указывается комбинацией русских букв, римских и арабских чисел.

В начале маркировки указывают полное название продукта, а затем – буквы ЦЕМ, римские цифры и буквы, обозначающие подтипы.

Таблица расшифровки марок цемента и области их применения

Обозначение типа вяжущего	Видя вяжущего	Примечание	Области применения	Где не рекомендуется применять
ЦЕМ I	Портландцемент	Не содержит минеральных добавок	Монолитные бетонные и железобетонные конструкции	В конструкциях с особыми свойствами
ЦЕМ II	Портландцемент с минеральными добавками	Буквы А и В обозначают подтип, характеризующий процентное содержание минеральных добавок, которые указываются после подтипа	Монолитные бетонные и железобетонные конструкции	—
ЦЕМ III	Шлакопортландцемент		Монолитные массивные армированные бетонные конструкции наземного, подземного и подводного размещения	Для производства морозоустойчивых бетонов, при строительстве объектов, испытывающих попеременное увлажнение и высыхание
ЦЕМ IV	Пуццолановый		Монолитные бетонные и ЖБ конструкции подземного и подводного размещения	Для производства морозостойких бетонов и бетонных смесей, которые будут твердеть в сухих условиях, при строительстве объектов, испытывающих попеременное увлажнение и высыхание
ЦЕМ V	Композитный		Имеют различные области применения, в зависимости от состава	—

Краткие характеристики цемента разных марок:

ЦЕМ I – портландцемент. Отличается высокой скоростью набора прочности на начальных стадиях. Через сутки после укладки в опалубку продукт приобретает примерно 50% от марочной прочности. Количество минеральных добавок в таком вяжущем не превышает 5%.
ЦЕМ II – портландцемент с минеральными добавками, количество которых превышает 5% (до 35%). Скорость твердения такой смеси снижается с повышением процентного соотношения присадок.

ЦЕМ III – шлакопортландцемент с нормальной скоростью твердения. В состав входит гранулированный шлак, образующийся при производстве чугуна, в количестве 36-65%.
ЦЕМ IV – пуццолановый с нормальной скоростью набора марочной прочности. В его составе имеются кремнезем (обозначается буквами «МК» или «М»), зола-унос («З»), пуццоланы («П»). Процентное соотношение добавок – 21-35%.
ЦЕМ V – композитное вяжущее с нормальной скоростью набора прочностных характеристик. В его состав входят 11-30% золы-уноса, 11-30% гранулированного шлака, который является отходом производства чугуна.

После указания подтипа (А или В) указывается тип присадки:

Ш – шлак, который является отходом металлургической индустрии;
И – известняк;
З – зола-унос, которая является отходом энергетических предприятий;
П – пуццоланы;
М, МК – микрокремнезем.

Далее указывается прочность вяжущего, которая в ГОСТе 31108-2003 обозначается классом, а ранее она характеризовалась маркой.

Как определить марку (класс) прочности цемента в лабораторных условиях:

изготавливают образцы из цементного раствора размерами, определяемыми ГОСТом;

образцы помещают на вибростол и вибрируют в течение трех минут;
образцы выдерживают в формах в течение двух суток, затем извлекают их и погружают в воду на 28 суток;
насухо вытертые образцы испытывают на сжатие, средняя арифметическая величина сопротивления на сжатие трех образцов и является маркой (классом) прочности.

Какие бывают классы прочности цемента и каким маркам они соответствуют, а также их области применения, указаны в таблице.

Класс	Ближайшая марка	Прочность на сжатие в возрасте 28 суток, не менее кгс/см²	Области применения
22,5	М300	22,5	Востребован в индивидуальном строительстве для сооружения конструкций, не испытывающих серьезных нагрузок
32,5	М400	32,5	Материал, наиболее популярный в малоэтажном строительстве, востребован для монолитного бетонирования и изготовления ЖБИ
42,5	М500	42,5	Вяжущее, предназначенное для монолитного строительства многоэтажных объектов, изготовления ЖБИ, эксплуатируемых при высоких нагрузках
52,5	М600	52,5	Применяется при строительстве опор мостов, военно-инженерных объектов

После класса прочности в маркировке вяжущего указывают скорость его твердения:

Н – нормально твердеющий;
Б – быстро твердеющий.

В конце обозначения указывают нормативный документ, которому соответствуют характеристики материала.

Пример маркировки. Нормально твердеющий портландцемент с минеральными добавками до 5% классом прочности 32,5 (марка М400) обозначается следующим образом: «Портландцемент ЦЕМ I 32,5Н ГОСТ 31108-2003».

Маркировка цемента по ГОСТу 10178-85

Наряду с обозначениями, установленными ГОСТом 31108-2003, производители часто указывают маркировку по ГОСТу 10178-85, поскольку она является для рядового потребителя более привычной и понятной. В обозначении старого образца указывают:

Сокращенное название продукции. ПЦ – портландцемент, ШПЦ – шлакопортландцемент, ССПЦ – сульфатостойкий портландцемент, ППЦ – пуццолановый портландцемент.
Марку прочности – М300, М400, М500, М600, которая определяет прочность на сжатие цементного продукта в возрасте 28 суток.

Процентное соотношение присадок – буква «Д» и проценты. Например, Д0 – миндобавки отсутствуют или их количество не превышает 5%, Д20 – 20% минеральных добавок.
Буквенное обозначение особого свойства вяжущего. «Б» – быстро твердеющий, «Г» – гидрофобный.
ГОСТ, в соответствии с которым изготовлен продукт.

Пример обозначения быстро твердеющего портландцемента без минеральных добавок марки прочности М400 в соответствии с устаревшим нормативом: ПЦ 400-Д0-Б ГОСТ 10178-85.

Марки цемента по морозостойкости не определяются. Этот показатель устанавливается для продукта, изготовленного на базе цемента, – цементно-песчаного раствора или бетона. Морозостойкость затвердевших цементно-песчаных растворов и бетонов во многом зависит от характеристик мелкого заполнителя (песка) и крупного заполнителя (щебня), а также применяемых присадок.

Марки и классы цемента

Цемент подразделяется на марки по своей прочности. Марки цемента определяются в числовом выражении от 100 до 600, которое обозначает прочность цемента определенной марки при сжатии в 10-60 МПа. Чем выше марка цемента, тем он прочнее и дороже. Поэтому, заказывая цемент оптом, всегда обращайте внимание, какой марки цемент вам необходим. Например, цемент марки 600 применяется уже для строительства ракетных шахт.
Классы цемента также выражаются в числовом эквиваленте от 30 до 60, обозначающем прочность при сжатии. Отличие классов от марок цемента: при определении класса цемента его прочность требует 95 % обеспеченности — из 100 представленных образцов 95 должны соответствовать определенному классу цемента.

О шлакопортландцементе

Сначала разберемся, что такое портландцемент, потому что шлакопортландцемент является его разновидностью. Портландцемент — это цемент, основой которого является силикат кальция. Это широко применяемый вид цемента. Называется от английского города Потленд, где был впервые получен. Данный вид цемента, а также его различные виды — основные вяжущие строительные вещества, получаемые от тонкого помола портландцементного клинкера с гипсом и со специальными добавками. Портландцемент по своему составу различается на шлакопортландцемент, портландцемент безо всяких добавок; портландцемент с различными минеральными добавками и др.

Шлакопортландцемент — это один из видов портландцемента, гидравлическое вяжущее вещество, которое получается от одновременного либо раздельного помола портландцементного клинкера + доменных гранулированных шлаков, составляющих от общей массы 30-60 % + добавок гипса.

Технология

Шлакопортландцемент получают путем совместного тонкого помола цементного клинкера и гранулированного шлака с добавкой гипса, шлакопортландцемент можно получить и тщательным смешиванием тех же материалов, измельченных раздельно. Предварительно гранулированный шлак сушат в сушильных барабанах. Высушенный шлак, портландцементный клинкер и гипс дозируют и направляют на помол. При совместном помоле шлаки, не сосредотачиваются в тончайших фракциях цементного порошка. Наличие крупных зерен шлака в составе шлакопортландцемента несколько замедляет процесс твердения.

Для получения каждого компонента с наиболее приемлемой для него тонкостью помола применяют раздельный способ помола клинкера и шлака. В зависимости от сравнительной сопротивляемости клинкера и шлака измельчению принимают две схемы помола. По первой клинкер предварительно измельчают сначала в первой мельнице, а затем во второй уже совместно со шлаком. Эта схема рациональна при более низкой размалываемости шлака, чем клинкера. В этом случае достигается особо тонкий помол клинкера, что ускоряет твердение шлакопортландцемента. Вторая схема предусматривает обычный совместный помол шлака и клинкера при примерно одинаковой их размалываемости. В этом случае измалываемые компоненты еще дополнительно измалывают друг друга. Высокая тонкость помола – развитая удельная поверхность – особенно важна для клинкерной части цемента. Увеличение удельной поверхности шлакопортландцемента до 3200см2/г и выше позволяет повысить прочность до прочности чистого портландцемента.

Следующие статьи:

Предыдущие статьи:

Марки цемента и их применение: расшифровка, таблица характеристик

Сфера применения цемента очень обширная: от замеса пористых штукатурных растворов до бетонирования особо нагруженных конструкций. Важным нюансом технологии служит определение марки с нужными параметрами и характеристиками, ошибочный выбор приводит к перерасходу, нарушению пропорций, кладка или заливка получается некачественной и через небольшой промежуток времени работы придется повторять. Основными ориентирами служат прочность на сжатие, наличие примесей, используемое для приготовления сырье и тонкость помола. Также учитываются условия проведения работ и эксплуатации, сроки твердения, потребность в усилении гидрофобных свойств и морозостойкости бетона.

Оглавление:

Значения аббревиатуры в маркировке
Основные параметры
Области использования разных видов

Расшифровка маркировки

На упаковке с цементом указывается буквенная и цифровая аббревиатура, включающая информацию о составе и основных характеристиках. Маркировка по старому ГОСТ 101785 начиналась с типа смеси (ПЦ — портландцемент, ШПЦ — шлакопортландцемент), далее в виде трехзначного числа шла прочность. Третьим в расшифровке марки был элемент, обозначающий наличие минеральных добавок в процентном соотношении (не более 20 %), после него указывались дополнительные свойства. Часто встречаются следующие сокращения:

Б — быстротвердеющий цемент.
СС — сульфатостойкий (нужен при возведении гидротехнических сооружений).
ВРЦ — водонепроницаемый расширяющийся.
ПЛ — цемент с пластификаторами (рекомендуется для повышения морозостойкости бетонированных конструкций).
БЦ — для декоративной облицовки.
Н — нормированный (с добавлением клинкера, гарантирующим норму прочности).

С 2003 года действует новый ГОСТ 31108, расшифровка маркировки цемента немного непривычна. Вначале указан состав (I — без добавок, II — с ними). Последняя группа разделяется на смеси с процентным содержанием примесей от 6 до 20 % (маркируется буквой А) и в пределах 21–35 % (ЦЕМ II Б соответственно).

Римскими цифрами обозначают тип примеси: пуццолан, гранулированный шлак или композитный состав. Только потом идет цифровой показатель — класс прочности, в пределах 22,5–52,5, после которого указываются нормы сжатия материала — от 2 до 7 суток: Н — нормальнотвердеющий (до 22,5), С — средне, и Б — быстротвердеющий (от 32,5–53,5). Обычно на упаковке одновременно присутствует новая маркировка и соответствующая ей старая.

Характеристики и свойства цемента

Важнейшим параметром является выдерживаемое давление при сжатии, согласно которому определяются марки по прочности. В таблице указана связь между старыми и текущими обозначениями этого показателя:

Класс прочности	Марка прочности цемента (по старой маркировке)	Выдерживаемое давление
Класс прочности	Марка прочности цемента (по старой маркировке)	в МПа	в кг/см3
В22,5	М300	22,5	300
В32,5	М400	32,5	400
В42,5	М500	42,5	500
В52,5	М600	52,5	600

Самой популярной для частного применения маркой является портландцемент с классом прочности 32,5, как оптимальное соотношение цена/качество. М500 считается подходящим для более ответственных построек: промышленных, с особыми требованиями к надежности и долговечности.

В отличие от бетона, марка по морозостойкости на упаковке цемента не указывается, эта характеристика определяется соотношением В/Ц, условиями затвердевания раствора и наличием в нем воздухововлекающих примесей. Для возведения элементов, выдерживающих низкие температурные перепады, оптимальным считается портландцемент не ниже М500 Д0 (то есть без примесей), в особо сложных случаях необходимо применение сортов с дополнительной маркировкой ПЛ (с пластификаторами).

Другие важные свойства и эксплуатационные характеристики указаны в таблице:

Наименование показателя, единица измерения	Вид нормируемого вяжущего
Вещественный состав, %	Все цементы
Водопотребность, %
Тонкость помола, см2/г
Сроки схватывания, мин
Удельная эффективность радионуклидов, Бк/кг
Самонапряжение, МПА	Напрягающие
Линейное расширение, %	Безусадочные, напрягающие, расширяющиеся
Огнеупорность	Высокоглиноземистые цементы

Также оцениваются такие свойства цемента, как стойкость к сульфатам и коррозии, водонепроницаемость. Все эти показатели маркируются отдельно.

Применение конкретных марок

Для многих целей подходит портландцемент, изготавливаемый из сырья с высоким содержанием силикатов, что гарантирует хорошую прочность, морозостойкость и минимальную усадку. Точное назначение зависит от типа и помола клинкера и других входящих в состав компонентов. Для определения нужной марки цемента следует учесть не только ее свойства, но и внешние условия проведения работ и эксплуатации. Бездобавочные составы отличаются более высокими темпами твердения, в зависимости от прочности, рекомендуется применение ПЦ–Д0:

М400 — для монолитного и сборного железобетона.
М500 — при производстве гидротехнических сооружений и плит, расположенных в зоне переменного уровня воды, асбестоцементных изделий, заливки тротуаров и бордюров, массивов из бетона, фундаментов всех типов.
М600 — для бетонирования сборных конструкций с высоким качеством.
М700 — для создания бетонов с классом прочности от В35 и работы с высоконапряженными постройками.

Портландцементы с минеральными примесями до 5 % обладают практически теми же характеристиками, что и Д0, а ПЦ Д20 уступают в полезных свойствах. Не допускается применение последней марки при замесе бетонов с определенными требованиями к морозостойкости (от F200 и выше), по крайней мере — без воздухововлекающих добавок. Еще одна разновидность портландцемента — быстротвердеющая, рекомендуется при ведении скоростного строительства (к примеру, с использованием скользящей опалубки). В этом случае набор прочности до нужного состояния происходит в течение 3 суток, а не 28.

Шлаковые составы.

Эти марки цемента представляют собой смесь из тонко измельченного портландцементного клинкера и гранулированных шлаков (до 30–35 %). Они стоят дешевле, но уступают в прочности и сроках твердения, их оптимальная сфера применения — гидротехнические сооружения (они не набухают в воде) и сборные железобетонные конструкции. Также на их основе целесообразно замешивать штукатурные и строительные растворы. Но значительная доля примесей отрицательно сказывается на морозостойкости, как следствие, шлаковые цементы нельзя использовать для бетонирования конструкций с требованиями выше F100 (то есть для фундаментов). Исключение — растворы с воздухововлекающими добавками, при условии проведения работ в режиме попеременного увлажнения и длительной выдержки бетона.

Глиноземные составы.

Характерными особенностями этих марок цемента являются высокий темп твердения, атмосферостойкость и сульфатостойкость. На их основе замешиваются жаростойкие бетоны и выпускаются расширяющиеся строительные смеси с добавлением гипса. В частной практике их применение встречается редко, они чувствительны к условиям приготовления раствора и эксплуатации. Самый популярный вариант — гидроизоляция стыков, колодцев, плитных перемычек.

Расширяющийся и напрягающийся цемент.

Эти марки отличаются положительным линейным расширением при твердении и высокими темпами схватывания. Их экономически невыгодно использовать для стандартных бетонных сооружений, приготовление растворов на их основе проводится в аварийных ситуациях. Также они рекомендуются при необходимости создания непроницаемых для влаги, пара или газа конструкций. Данная группа цементов представлена разными марками с отличными друг от друга свойствами, каждая имеет свои особенности и рабочие характеристики, покупать их в индивидуальных целях следует после внимательного изучения прилагаемого сертификата.

Марки и классы бетона по ГОСТ

Марка бетона — ключевой критерий определения качества продукта при покупке. Все остальные параметры качества — морозостойкость, подвижность и водонепроницаемость — находятся в прямой зависимости от марки. В большинстве случаев, чем выше марка, тем больший процент цемента в составе бетонной смеси.

Специалисты выделяют марку бетона по прочности на сжатие — предел нагрузки (кгс/см²), которую может выдержать образец бетона (15*15*15см) на 28 день после изготовления. Также существует понятие

марки бетона по прочности на растяжение, она указывается в том случае, если именно этот показатель имеет ключевое значение в данной конструкции.

Марки цемента по морозостойкости и водонепроницаемости указываются гораздо реже. Водонепроницаемость определяется односторонним гидростатическим давлением (кгссм²), при котором образец не пропускает жидкость. Марка по морозостойкости определяется в ходе испытания образцов многократным замораживанием и оттаиванием.

Марка обозначается латинской буквой «M». Сегодня на рынке представлены бетоны в интервале от М50 до М1000.

Наравне с понятием марка бетона в современном строительстве широко применяется термин класс бетона. Разница между этими понятиями в том, что если марка — усреднённый показатель, то класс предполагает гарантированное соблюдение указанного уровня прочности. Класс бетона обозначается латинской буквой «В», на рынке можно встретить бетоны от B1 до B60. Сегодня понятия марки и класса бетона используются параллельно.

Соотношение между классом и марками бетона по прочности
(нормативный коэффициент вариации v = 13,5%)

Класс бетона	Средняя прочность данного класса, (кгс/см²)	Ближайшая марка бетона
В3,5	46	М50
В5	65	М75
В7,5	98	М100
В10	131	М150
В12,5	164	М150
В15	196	М200
В20	262	М250
В22,5	295	М300
В25	327	М350
В30	393	М400
В35	458	М450
В40	524	М550
В45	589	М600
В50	655	М600
В55	720	М700
В60	786	М800

Марка и класс бетона определяется не только компонентами, входящими в состав, но и соотношением этих компонентов. Например, в соответствии с рекомендациями по составу и пропорциям бетона, для изготовления бетона М 100 В 7,5 можно использовать цемент марки 400, а можно — марки 500, в последнем случае расход цемента будет ниже. Для каждого строительного объекта состав бетона разрабатывается индивидуально. Чаще всего для изготовления товарного бетона на заводах применяется цемент марок 400 или 500.

Пропорции компонентов бетона при использовании цемента М 400
(цемент, песок, щебень)

Марка бетона	Массовый состав, Ц:П:Щ (кг)	Объемный состав на 10 л цемента, П:Щ (л)	Количество бетона из 10 л цемента (л)
М100	1 : 4,6 : 7,0	41 : 61	78
М150	1 : 3,5 : 5,7	32 : 50	64
М200	1 : 2,8 : 4,8	25 : 42	54
М250	1 : 2,1 : 3,9	19 : 34	43
М300	1 : 1,9 : 3,7	17 : 32	41
М400	1 : 1,2 : 2,7	11 : 24	31
М450	1 : 1,1 : 2,5	10 : 22	29

Пропорции компонентов бетона при использовании цемента М 500
(цемент, песок, щебень)

Марка бетона	Массовый состав, Ц:П:Щ (кг)	Объемный состав на 10 л цемента, П:Щ (л)	Количество бетона из 10 л цемента (л)
М100	1 : 5,8 : 8,1	53 : 71	90
М150	1 : 4,5 : 6,6	40 : 58	73
М200	1 : 3,5 : 5,6	32 : 49	62
М250	1 : 2,6 : 4,5	24 : 39	50
М300	1 : 2,4 : 4,3	22 : 37	47
М400	1 : 1,6 : 3,2	14 : 28	36
М450	1 : 1,4 : 2,9	12 : 25	32

Цемент особого назначения.

Тампонажные смеси компании «Востокцемент» — Добыча

Нефтегазовая промышленность – ведущая отрасль российской экономики, и ее развитие – приоритетная задача.

«Востокцемент» также вносит свою лепту в этот процесс – поставляет специальный цемент для тампонирования глубоких нефтяных и газовых скважин в сложных горно-геологических условиях. Эта важная с точки зрения технологического процесса операция часто определяет эффективность эксплуатации скважины, а при разведочном бурении – возможность правильной оценки запасов продуктивных нефтеносных слоев.

Каковы особенности такой продукции?

Производство цемента – ключевое направление деятельности компании «Востокцемент». Цементные заводы «Востокцемент» производят как общестроительные, так и специальные цементы.

C 2013 года цементные заводы постепенно начали переход на выпуск цемента по ГОСТ 31108- 2003 (сейчас ГОСТ 31108-2016) «Цементы общестроительные. Технические условия». Данный стандарт гармонизирован с европейским стандартом EN 197-1:2000 «Цемент», принятым в странах Евросоюза (ЕС) в части классификации, основных технических требований, методов испытаний, критериев и методов оценки соответствия цементов.

В соответствии с вступившим в силу Постановлением Правительства РФ от 3 сентября 2015 г. № 930 «О внесении изменений в единый перечень продукции, подлежащей обязательной сертификации» цемент включен в данный перечень. Все цементные заводы «Востокцемент» прошли данную процедуру и получили сертификаты соответствия. До этого все заводы компании проходили добровольную сертификацию.

Качество цемента для заводов компании «Востокцемент» – первостепенная задача. Все модернизационные мероприятия проводятся именно для этого – улучшить качество и повысить эффективность производства.

Цемент компании «Востокцемент» применятся сейчас на ключевых инфраструктурных объектах Дальнего Востока. Это Нижне- Бурейская ГЭС, космодром «Восточный», газопровод «Сила Сибири», мостовой переход через реку Амур в ЕАО, новые аэропорты в Хабаровске и Якутске и многие другие.

Нефтегазовая промышленность – ведущая отрасль российской индустрии, поэтому ее развитие – приоритетная задача. «Востокцемент» также вносит лепту в этот процесс – поставляет тампонажный цемент для тампонирования глубоких нефтяных и газовых скважин в сложных горно- геологических условиях при высокой температуре и высоком давлении.

Продукция «Спасскцемент»

Впервые производство тампонажного цемента было освоено на предприятии «Спасскцемент» во время Великой Отечественной войны, которая потребовала громадного количества горючего. Такой продукт не выпускался даже в Сибири, поэтому в 1943 году на Спасский цемзавод поступило правительственное задание освоить производство тампонажного цемента. В короткие сроки была отлажена технология производства цемента для нефтедобывающей промышленности, и ежегодно завод стал выпускать его по 2 тысячи тонн.

Производство тампонажного цемента на предприятии «Спасскцемент» не прекращалось и после войны – выпускали цементы ПЦТ I-50, ПЦТ I-100, ПЦТ G-CC-1, а также тампонажный низкогигроскопичный цемент. Максимальный объем был получен в 1982 году – 50,5 тыс. тонн.

В 1999 году была поставлена задача производства тампонажного цемента по стандарту Американского нефтяного института (API). Качество цементов классов G и H высокой сульфатостойкости независимо от страны-изготовителя находится под особым контролем. Лучшим производителям этот институт дает право на применение своей монограммы.

В течение нескольких лет с помощью ООО «Цемискон» была разработана и внедрена система менеджмента качества, произведены опытные партии цемента, Американским нефтяным институтом проведен аудит. 22.01.2001 «Спасскцементу» была выдана лицензия на право использования монограммы API при производстве тампонажных цементов класса G и H умеренной (MCR) и высокой (HCR) сульфатостойкости по стандарту API Spec 10A и сертификат на соответствие системы менеджмента качества стандарту ISO 9002:1994. С тех пор «Спасскцемент» регулярно проверяется аудитором нефтяного института, в настоящий момент выдан сертификат на соответствие стандарту ISO 9001-2015.

Стоит отметить, что аудит проводится ежегодно, двумя аудиторами в течение 5 дней: проверяются производство и система менеджмента качества. Проверка осуществляется по рабочим местам, по каждому процессу.

Детально проверяется документированная информация: политика, цели в области качества, управление записями. Проверяются все процессы: анализ контрактов, удовлетворенность потребителей, закупки, метрологическое обеспечение, квалификация персонала, контроль качества производства, внутренний аудит, хранение, маркировка и упаковка цемента. Проводятся испытания образцов тампонажного цемента.

На данный момент на предприятии «Спасскцемент» производят тампонажные цементы ПЦТ I-50, ПЦТ I-100 и ПЦТ I-G-СС-1, а также могут быть произведены ПЦТ I-H‑СС-1, ПЦТ I-G-СС-2, ПЦТ I-H‑СС-2 и другие марки цемента.

Применение тампонажных цементов

Главным назначением этого портландцемента является тампонирование газовых и нефтяных скважин. Слой бетона на основе таких цементов защищает металл от коррозийных и агрессивных воздействий. В отличие от обычного бетона в тампонажные смеси не вводится песок или какой-либо крупный наполнитель, снижающий их текучесть.

К отличительным особенностям относят тонкий помол, ускоренное твердение, повышенную прочность по окончании застывания и уникальную текучесть непосредственно после затворения водой. К последнему показателю предъявляются особые требования, указанная нормами скорость закачки тампонажного раствора – 1,5 м/с при довольно ограниченных размерах самого зазора. С учетом значительного давления в шахтах, возрастающего по мере их углубления, песок в такие смеси не вводится, вяжущее является единственным сухим компонентом.

В индивидуальном и жилом строительстве использование тампонажного цемента нецелесообразно, исключение делается лишь при закладке буровых свай под фундаменты в особо сложных условиях. Помимо защиты труб ПЦТ помогает уменьшить глубину скважины, укрепить ее дно или устранить повреждения обсадных колон.

Отдельно стоит отметить особенности тампонажного цемента класса G по ГОСТ 1581-96. Благодаря низкой начальной вязкости тампонажный цемент хорошо прокачивается в затрубное пространство скважины, обеспечивает хорошее сцепление с обсадной трубой и породой скважины. Низкое водоотделение – в 2 – 3 раза ниже, чем у отечественных тампонажных цементов, – обеспечивает хорошее сцепление с обсадной трубой и породой скважины и предупреждает седиментацию тампонажного раствора, а нормированное время загустевания (не менее 90 и не более 120 минут) предотвращает преждевременное загустевание тампонажного раствора в процессе тампонирования и в то же время обеспечивает быстрое схватывание и твердение раствора сразу после окончания этого процесса. Это обеспечивает надежное и качественное тампонирование, предупреждает недоподъем тампонажного раствора, обеспечивает надежное разъединение продуктивных пластов и пустот и за счет этого на 20 – 40 % повышает дебет скважины. Особый малоалюминатный и низкощелочной состав цемента обеспечивает высокую долговечность при одновременном воздействии агрессивных вод, высокой температуры и давления.

География поставок

С начала 2000 годов с развитием нефтегазовой отрасли потребность в тампонажных цементах возросла. Эти классы цементов использовались в пределах Дальневосточного федерального округа – например, компанией «Газпром» при разведочном бурении на шельфе Камчатки.

В 2007 – 2008 годах тампонажные цементы ПЦТ I-50 и ПЦТ I-100 «Спасскцемента» поставлялись на объекты Уральского, Приволжского, Южного и Северо-Западного федеральных округов. Больше всего тампонажный цемент завода был востребован на нефтегазовых месторождениях Ямало-Ненецкого, Ханты-Мансийского автономных округов, Оренбургской, Самарской областей и Удмуртской Республики.

В 2010 году партия высокотехнологичного продукта предприятия «Спасскцемент» – цемента марки G – отправлена в Уральский федеральный округ, на станцию Карачаево в адрес компании-снабженца крупнейших нефтедобывающих компаний страны, включая «Роснефть» и «Лукойл», «Башнефть» и «Татнефть», «Сургутнефтегаз» и ТНК-BP.

На данный момент основные потребители тампонажных цементов компании «Востокцемент» находятся в Республике Саха (Якутия) и Сахалинской области.

Третья технологическая линия «Якутцемента»

В Республике Саха (Якутия) добывается более 10 миллионов тонн нефти в год. Потребность в тампонажных цементах закрывалась поставками из других регионов страны, в том числе с предприятия «Спасскцемент». «Якутцемент» не делал в последние годы тампонажный цемент, так как его мощности главным образом были направлены на производство общестроительных цементов для нужд быстро растущей Республики Саха (Якутия).

С запуском в 2018 году третьей технологической линии решено закрыть всю потребность в цементе в республике с завода «Якутцемент», в том числе в тампонажных ПЦТ I-50 и ПЦТ I-100.

Поставками цемента предприятий «Спасскцемент» и «Якутцемент» занимается компания ООО «Центр снабжения ДВ». Компания обеспечивает комплексное снабжение строительными материалами крупнейших объектов по всему Дальнему Востоку.

Тампонажный цемент предприятия «Спасскцемент» поставляется железнодорожным и морским транспортам. Отгрузка цемента с завода «Якутцемент» осуществляется автотранспортом и речным транспортом по реке Лена. Тарировка – мягкие специализированные контейнеры (МКР) по 1,5 тонны. Данная упаковка является удобной и современной тарой для перевозки, так как позволяет доставить груз в целостности и сохранности на большие расстоянии и выдержать несколько этапов загрузки-разгрузки. МКР состоит из полипропиленовой оболочки и водонепроницаемого вкладыша, которые хорошо защищают его от внешнего воздействия. На МКР имеется карман, в который вкладывается ярлык, указывающий класс цемента, партию, дату тарировки.

Определение марки (активности) цемента

Активность цемента определяется как показатель фактической прочности образцов, специально изготовленных для анализа и испытанных в заданных условиях, определенных нормативными документами.

Существует два параметра, определяющих активность (марку) цемента – это определение прочности на разрыв и на изгиб. Для таких испытаний необходимы специально созданные образцы из цементного теста нормальной консистенции, размерами 40*40*160 мм. Все этапы их изготовления и испытания определяются ГОСТом 310.4-81.

Для определения активности цемента применяют как прямые, так и косвенные методы. Прямые методы, самые действенные, но требуют длительного времени (процесс определения основан на твердении цемента), так что для оперативных задач используют косвенные, более быстрые методы. Здесь подходы могут быть различные: кто-то использует контракцию, кто-то оценивает активность через электропроводность цементной суспензии. Оценка активности через электропроводность – простой путь, который при этом нельзя назвать надежным. Прогнозируемые результаты не имеют методологического обоснования и потому рекомендацию для использования в серьезных случаях получить не могут.

Действие контракциометров основано на установлении связи активности цемента с процессом уменьшения объема цемента в результате гидратации специально изготовленного цементного раствора. Это единственный вид приборов, который может быть признан эффективным для оперативного определения активности цемента.

Существуют приборы контракциометры КД-07 и ВМ-7.7, которые могут дать методологически обоснованный результат, однако в данном случае в процессе определения активности (марки) цементов требуется визуальное наблюдение за технологическим процессом, а также проведение подсчета результатов вручную в соответствие с установленной методикой.

Приготовление цементного раствора нормальной консистенции для определения марки цемента

Определение марки цемента предполагает приготовление цементно-песчаного раствора заданным образом. Для смешивания раствора в пропорции 1:3 понадобится:

500 г цемента (непосредственно того образца, который назначен к исследованию).
1,5 кг песка. Для получения точного результата важно выбрать правильный песок – чистый (мытый) кварцевый песок, с содержанием SiO2 не менее 98%. Влажность материала – менее 0,2 % с потерями при прокаливании менее 0,05%.

Если не соблюсти эти условия, то оценку марки цемента нельзя будет признать корректной.

Оба компонента высыпают в чашу, внутренняя часть которой протерта мокрой тканью. Срок для промешивания – 1 минута. Затем в смеси делается лунка, в которую вливают 200 г воды. Время, выделяемое на впитывание – 0,5 минут, а затем в течение минуты перемешивают вручную. Далее смесь помещают в мешалку (ее чашу протирают влажной тканью) и мешают в течение 2,5 минут.По окончанию процесса нужно оценить консистенцию получившегося раствора. Для этого применяют встряхиватель, на котором имитируют виброуплотнение раствора.

Смесь закладывается в два этапа слоями равной толщины в стандартную форму-конус, установленную на диск встряхивающего столика, а после этого штыкуется по ГОСТу:

нижний слой – 15 раз,
верхний слой – 15 раз.

Затем, в указанной последовательности, выполняются следующие действия:

Форму для загрузки снимают, излишки раствора срезают.
Цементный конус встряхивают 30 раз в течение 30 ± 5 секунд.
Основание конуса измеряют по перпендикулярным диаметрам и берут среднее значение.

Раствор нормальной консистенции и приемлем для измерений, если его расплыв 106-115 мм.

Изготовление образцов

Образцы для определения марки цемента изготавливают стандартных размеров в специальных формах. Формы должны быть разъемными и из прочного материала – к примеру, из чугуна или стали. Перед заполнением раствором форму смазывают машинным малом, а стыки – вазелином. Форму заполняют на 10 мм, устанавливают на вибростенд и после запуска установки форма заполняется окончательно – порционно в течение 2 минут. Через три минуты установка отключается, а излишки смеси снимают ножом, смоченным в воде. Образец сглаживают, маркируют и, оставляя его в форме, выдерживают в специализированной ванне с гидравлическим затвором 24 часа (в случае растрескивания образца, оставляют его в ванной еще на 48 часов). Затем их достают из ванны, извлекают из форм и укладывают в бассейн с водой. Вода должна быть 20 ± 2 градусов по Цельсию и накрывать образцы минимум на 20 мм. Воду в бассейне заменяют раз в две недели. И после 28 суток твердения их извлекают из ванной, испытания проводятся максимум за час.

Виды определения пределов прочности

В зависимости от особенностей дальнейшего использования цемента и бетона на его основе существует несколько различных подходов к определению активности. Рассмотрим несколько методик.

Определение прочности на изгиб

Суть метода в постепенном увеличении нагрузки на образец посредством специального пресса (скорость нагружения — 50±10Н/с). При этом испытание образцов производится при их расположении поперечной гранью – продольно. Итоговый результат берут как среднее арифметическое между двумя самыми высокими показателями испытаний образцов из трех.

Определение прочности при сжатии

Этот метод требует равномерной нагрузки с предельной силой — 200-500кН. Для этого три образца, разделенных на половины, располагают между специальными полированными металлическими пластинами. Площадь соприкосновения образца в продольном положении и пластины – 25 см2. После центровки на опорной плите в качестве результата принимается среднее значения четырех самых высоких показателей.

Определение прочности цемента при пропаривании

Для изготовления конструкций из бетона или железобетона подчас необходимо сократить срок твердения. Для этого используют тепловлажную пропарку. Именно поэтому для таких случаев целесообразно использовать определение активности цемента при пропаривании.

Подготовка образцов и все процедуры проводятся в стандартных условиях, однако пропаривание необходимо производить в специализированной камере.

Стандартизированная температура — 20±3 градусов по Цельсию при выключенном обогреве в течение 2 часов. Значение прочности определяется в соответствие с ГОСТом.

Однако все эти методы требуют очень длительного времени. Самый скорый метод определения марки цемента без потери точности измерений – контракциометрический. Он использует для оценки показатели уменьшения объема раствора при гидратации материала. Именно эти данные ложатся в основу расчетов активности цемента. Именноэтот метод лег в основу нового прибора предприятия «Интерприбор».

Этот прибор позволяет исследования по определению активности цемента проводить в ускоренном режиме – то есть фактически в течение 3 часов. Также «Цемент-прогноз» позволяет работать с такими измерениями как сроки схватывания цемента, морозостойкость, прочность и водонепроницаемость бетона.

Новый прибор для определения активности цемента

В 2009 году компания «Интерприбор» разработала и запатентовала прибор «Цемент-Прогноз», основанный на контракциометрическом методе измерений. Этот прибор автоматический. В его стандартную комплектацию входят: электронный блок, стакан для проб цементного образца, камера измерения и сервисное ПО, нацеленное на обработку данных по методике. Именно программное обеспечение позволяет все результаты перенести на компьютер, заархивировать и, при необходимости, конвертировать в Exсel.

Принцип работы прибора основан на регистрации изменения объема воды в герметичной камере, дополнительно можно фиксировать температуру пробы. Камера заполняется водой, а в нее помещается образец в специальном мерном стакане. Измерение занимает в минимальном варианте три часа, по факту которых все измерения переносятся в компьютер. Но существует и 7-суточный контракционный цикл измерений.

Электронный блок позволяет через соединительную коробку подключать и одновременно производить измерения в трех камерах, регистрируя результаты на дисплее прибора и компьютере. Сервисное ПО предлагает обширный объем функций по обработке результатов. Прибор внесен в Государственный реестр средств измерений.

Использование «Цемент-Прогноза» в рабочем процессе облегчит и другие технологические измерения, в частности оценку водоцементного отношения и прочность бетона (МИ 2488-98), морозостойкость (МИ 2489-98), водонепроницаемость бетона (МИ 2625-2000).

ИЗМЕРИТЕЛЬ МОРОЗОСТОЙКОСТИ
БЕТОН-ФРОСТ ускоренно определяет морозостойкость бетона в соответствии с п.4.1 и Приложением Б ГОСТ 10060-2012 после определения коэффициента преобразования, по…
ИЗМЕРИТЕЛЬ АКТИВНОСТИ ЦЕМЕНТА
Ускоренное определение активности цемента за 3 часа по величине контракции цементного теста в соответствии с методиками измерения МИ 2486-98, МИ 2487-98.
ИЗМЕРИТЕЛЬ ВОДОНЕПРОНИЦАЕМОСТИ
Вакуумные измерители проницаемости ВИП-1 предназначены для определения водонепроницаемости бетона и сопротивления проникновению воздуха в соответствии с ГОСТ 12…

Марки цемента для фундамента — маркировка и расшифровка

Цемент представляет собой вяжущее вещество, без которого невозможно обойтись при заливке фундамента. Смешав его с такими наполнителями как гравий, песок, вода и щебень в определенных пропорциях можно получить монолит, способный выдерживать серьезные нагрузки.

Как разобраться в марках цемента?

Чтобы разобраться в технических характеристиках и компонентах данного стройматериала и понять, какой из его видов лучше подходит для планируемого фундамента, нужно научиться расшифровывать маркировку из цифр и букв на мешках с цементом.

Старый ГОСТ от 1985 года

Согласно старым ГОСТам на упаковке первыми пишут ПЦ или ШПЦ, что означает портландцемент или шлакопортландцемент. ПЦ – смесь, в которой преобладают силикаты кальция. Львиная доля используемых в мире бетонов производится именно на основе портландцемента. ШПЦ – смесь, в которой содержатся добавки в виде шлака. Существует также магнезиальный, глиноземный, кислоупорный и другие виды материала, применяемые для возведения конструкций в специфических условиях.

Вторым элементом на упаковке после букв идет трехзначное число – от 300 до 600. Оно означает марку цемента по прочности образца, полученного из данной смеси. К примеру, М 400 означает, что испытательный образец выдержал нагрузку в 400 кг на 1 см².

Третьим идет элемент, который несет информацию о содержании активных минеральных добавок в процентном соотношении (например, Д10 – добавок 10%). Содержание добавок не должно превышать 20%.

Четвертый элемент сообщает о том, что данный стройматериал является Б -быстротвердеющим (например ПЦ 400 Д20 Б), Н – нормированный, СС – сульфатостойкий, БЦ – белый цемент, ВРЦ – водонепроницаемый и пр. Аббревиатура ПЛ говорит о наличии пластификаторов. Это так называемый гидрофобный цемент, который можно хранить даже в условиях повышенной влажности.

Последняя группа цифр – сведения о ГОСТе стройматериала (например, ГОСТ 10178-85).

Новый ГОСТ от 2003 года

Вначале идет наименование состава: ЦЕМ I – означает чистый цемент без добавок, ЦЕМ II – состав, содержащий добавки. Второй тип ЦЕМ II в свою очередь делится на две группы А и Б. Под А понимают смеси с содержанием добавок 6-20%, Б – 21-35%. Следующая буква несет информацию о типе добавки: П – пуццолан, Ш – шлак гранулированный.

Следующий показатель цифровой. Он отражает класс прочности на сжатие через 28 суток после того, как залит фундамент. Прочность может варьировать в пределах 22,5-52,5. Далее идет подкласс, который отражает прочность материала на сжатие в пределах от 2 до 7 суток. Н – нормальнотвердеющий (22,5 – класс прочности), Б – быстротвердеющий (32,5-52,5 — прочность). Последними идут сведения о ГОСТе. Итак, маркировка цемента ЦЕМ II/А-Ш 32,5Б ГОСТ будет иметь расшифровку – быстротвердеющий портландцемент имеющий шлаковую добавку — 6-20%.

Марка цемента для фундамента

Если планируется устройство фундамента на сухом грунте, лучшим выбором будет обычный портландцемент марки 400 или М500. Например, для изготовления бетона М350, потребуется ПЦ М 500. При этом пропорции раствора будут следующими: на 1 часть цемента — 4 части щебня, 2 части песка. Вода добавляется в количестве равном половине 1 части сухого ПЦ.

Советы по выбору марки цемента

В малоэтажном индивидуальном строительстве используют цемент М400 и ПЦ М400 Д20. Это лучшее соотношение цены и качества. Фундамент, возведенный с использованием данного материала, будет отвечать высоким требованиям по морозостойкости и влагонепроницаемости.

Цемент М500 и ПЦ М500 Д20 – оптимальный вариант для возведения оснований для промышленных построек (гипермаркетов, многоэтажных домов, ангаров и т.п.). ПЦ М500 Д20 нашел широкое применение в возведении конструкций на участках с повышенной влажностью.

При выборе марки цемента обязательно следует учитывать общий вес будущего строения и нагрузку на фундамент, а также геологию участка (уровень и характер грунтов), тип цокольной и подземной части здания (лента, сваи, наличие/отсутствие подвала).
Для возведения фундамента для дома из бруса или бревна вполне достаточно смеси М250 или М300, для строительства сборно-щитового здания – М200.

Основания для кирпичных домов, строений из сборного железобетона и других стеновых материалов значительного веса, следует устраивать с применением более прочного бетона (М350 и выше).

На скальных и песчаных грунтах лучше использовать бетон М200-250. В строительстве на суглинках и глине используют бетон М350 с более высоким коэффициентом водонепроницаемости и морозостойкости.
Если в доме предполагается устройство подвала, основание следует заливать бетоном М350 и дополнительно провести мероприятия по наружной гидроизоляции.
В случае, когда строительство здания будет производиться на участках, где присутствуют подземные воды со значительным содержанием солей, при выборе цемента обратите внимание на его сульфатостойкость. Можно использовать уже готовую сульфатостойкую смесь либо приобрести модифицирующие добавки и всыпать их на стадии приготовления раствора.

Как определить марку?

Как правило, это можно сделать по специальным обозначениям, нанесенным на упаковку. Но в некоторых случаях, когда, например, упаковка повреждена, можно определить марку цемента экспериментально.

Для этого потребуется сама строительная смесь, песок, вода, гирьки с обозначением веса, колпак, пропарочная камера, формы для цемента.

Замешиваем бетонный раствор, придерживаясь соотношения цемента и песка — 1:3. При этом коэффициент водоцементного соотношения должен быть не менее 0,4 (на 1 кг смеси 400 г воды).

Полученный раствор разливаем по формам размерам 4смх4смх16см.

Образцы накрываем колпаком. Внимательно следите за поддержанием достаточного уровня влажности (рядом с формами поставьте емкость с водой). Оставьте на сутки образцы под колпаком.

Достаньте брусочки и отправьте в пропарочную камеру. Проверьте прочность образцов на изгиб – установите на две опоры брусок, при этом центр бруска должен оставаться свободным. На середину ставьте по 1 гирьке до тех пор, пока образец не начнет разрушаться. Запомните этот вес. Используя специальную формулу и полученный показатель, определите нагрузку на сжатие и марку цемента.

R-суточная=P / S * 98 (МПа)

где Р — усилие, измеряемое в кг/с; R-суточная — прочность в мегапаскалях; S — площадь поверхности кв/см. Для проведения более полной проверки характеристик цемента используются такие устройства как гранулометр (позволяет определить фракционный состав), приборы ИАЦ-04М или контракциометры (для определения активности вяжущего состава) и пр.

Состав и классификация цемента — PetroWiki

Практически все буровые цементы состоят из портландцемента, кальцинированной (обожженной) смеси известняка и глины. Раствор портландцемента в воде используется в колодцах, потому что он легко перекачивается и быстро затвердевает даже под водой. Его называют портландцементом, потому что его изобретатель Джозеф Аспдин считал, что затвердевший цемент похож на камень, добытый на острове Портленд у побережья Англии.

Дозировка материалов

Цемент

Portland можно легко модифицировать, в зависимости от используемого сырья и процесса, используемого для их объединения.

Дозирование сырья основано на серии одновременных расчетов, которые учитывают химический состав сырья и тип производимого цемента: Американское общество испытаний и материалов (ASTM) Тип I, II, III , или белый цемент V, или класс A, C, G или H Американского нефтяного института (API) ^[1] ^[2]

Классификация цемента

Основным сырьем, используемым для производства портландцемента, является известняк (карбонат кальция) и глина или сланец.Железо и оксид алюминия часто добавляют, если они еще не присутствуют в глине или сланце в достаточном количестве. Эти материалы смешиваются вместе, влажным или сухим, и загружаются во вращающуюся печь, которая расплавляет известняковую суспензию при температурах от 2600 до 3000 ° F в материал, называемый цементным клинкером. После охлаждения клинкер измельчают и смешивают с небольшим количеством гипса, чтобы контролировать время схватывания готового цемента.

Когда эти клинкеры гидратируются с водой в процессе схватывания, они образуют четыре основные кристаллические фазы, как показано в Таблица 1 и Таблица 2 .^[3]

Таблица 1 — Анализ типичного цикла производства портландцемента
Таблица 2 — Типичный состав и свойства классов API портландцемента

Портландцементы обычно производятся в соответствии с определенными химическими и физическими стандартами, которые зависят от их применения. В некоторых случаях для получения оптимальных композиций необходимо добавлять дополнительные или корректирующие компоненты.Примеры таких добавок:

Песок
Кремнистые суглинки
Пуццоланы
Кизельгур (DE)
Колчедан железный
Глинозем

В расчетах также учитываются глинистые или кремнистые материалы, которые могут присутствовать в больших количествах в некоторых известняках, а также из золы, образующейся при использовании угля для обжига печи. Также следует учитывать незначительные примеси в сырье, так как они могут существенно повлиять на характеристики цемента.

В США есть несколько агентств, которые изучают и составляют спецификации для производства портландцемента. Из этих групп наиболее известными в нефтяной промышленности являются ASTM, который занимается цементами для строительства и строительства, и API, который составляет спецификации для цементов, используемых только в скважинах.

Спецификация ASTM. C150 ^[1] предусматривает восемь типов портландцемента: типы I, IA, II, IIA, III, IIIA, IV и V, где «A» обозначает воздухововлекающий цемент.Эти цементы предназначены для удовлетворения различных потребностей строительной отрасли. Цемент, используемый в колодцах, находится в условиях, не встречающихся при строительстве, таких как широкий диапазон температуры и давления. По этим причинам были разработаны различные спецификации, которые охватываются спецификациями API. API в настоящее время предоставляет спецификации, охватывающие восемь классов цементов для скважин, обозначенных как классы от A до H. Классы API G и H являются наиболее широко используемыми.

Цементы для нефтяных скважин также доступны в вариантах со средней сульфатостойкостью (MSR) или высокой сульфатостойкостью (HSR).Сульфатостойкие марки используются для предотвращения разрушения затвердевшего цемента в скважине, вызванного сульфатной атакой пластовых вод.

Классификация API

Нефтяная промышленность покупает цементы, произведенные преимущественно в соответствии с классификациями API, опубликованными в API Spec. 10А. ^[4] Далее определяются различные классы цементов API для использования при скважинных температурах и давлениях.

Класс A

Этот продукт предназначен для использования, когда не требуются особые свойства.
Доступен только в обычном классе O (аналогично ASTM Spec. C150, тип I). ^[1]

Класс B

Этот продукт предназначен для использования в условиях, требующих умеренной или высокой сульфатостойкости.
Доступен как в классе MSR, так и в классе HSR (аналогично ASTM Spec. C150, тип II). ^[1]

Класс C

Этот продукт предназначен для использования в условиях, когда требуется высокая ранняя прочность.
Доступен в обычных, O, MSR и HSR классах (аналогично ASTM Spec.C150, тип III). ^[1]

Класс G

Никакие добавки, кроме сульфата кальция или воды, или того и другого, не должны перемалываться или смешиваться с клинкером во время производства скважинного цемента класса G.
Этот продукт предназначен для использования в качестве основного цемента для скважин. Доступен в вариантах MSR и HSR.

Класс H

Никакие добавки, кроме сульфата кальция или воды, или того и другого, не должны перемалываться или смешиваться с клинкером во время производства скважинного цемента класса H.
Этот продукт предназначен для использования в качестве основного цемента для скважин. Доступен в вариантах MSR и HSR.

Свойства цемента, указанные в спецификации API

Химические свойства и физические требования сведены в Таблицы 3 и Таблицы 4 , соответственно. ^[3] Типичные физические требования для различных классов цемента по API показаны в Таблице 5 . ^[3]

Таблица 3 — Химические требования к цементам API
Таблица 4 — Физические требования к цементам API
Таблица 5-Физические требования к различным типам цемента

Хотя эти свойства описывают цементы для целей спецификации, цементы для нефтяных скважин должны иметь другие свойства и характеристики, чтобы обеспечить их необходимые функции в скважине.(API RP10B предоставляет стандарты для процедур испытаний и специального оборудования, используемого для испытания цементов для нефтяных скважин, и включает:

Приготовление суспензии
Плотность суспензии
Испытания на прочность при сжатии и неразрушающие звуковые испытания
Испытания на время загустевания
Статические испытания на водоотдачу
Испытания рабочей жидкости
Испытания на проницаемость
Реологические свойства и прочность геля
Расчет перепада давления и режима течения шламов в трубах и кольцевых зазорах
Процедуры испытаний в Арктике (вечная мерзлота)
Испытание на стабильность суспензии
Совместимость скважинных флюидов.^[5]

Ссылки

↑ ^1,0 ^1,1 ^1,2 ^1,3 ^1,4 ASTM C150-97a, Стандартные спецификации для портландцемента. 2000. Вест Коншохокен, Пенсильвания: ASTM International. http://dx.doi.org/10.1520/C0150_C0150M-12
↑ ASTM C114-97a, Стандартные методы химического анализа гидравлического цемента. 2000. Вест Коншохокен, Пенсильвания: ASTM International. http://dx.doi.org/10.1520/C0114-11B.
↑ ^3,0 ^3,1 ^3,2 Смит, Д.К. 2003. Цементирование. Серия монографий, SPE, Ричардсон, Техас 4, гл. 2 и 3.
↑ API Spec. 10A, Технические условия на цементы и материалы для цементирования скважин, 23-е издание. 2002. Вашингтон, округ Колумбия: API.
↑ API RP 10B, Рекомендуемая практика испытания цементов для скважин, 22-е издание. 1997. Вашингтон, округ Колумбия: API.

См. Также

Цементные работы

PEH: Цементирование

Интересные статьи в OnePetro

Внешние ссылки

Монография SPE по цементированию

Категория

Состав и классификация цемента — PetroWiki

Практически все буровые цементы состоят из портландцемента, кальцинированной (обожженной) смеси известняка и глины.Раствор портландцемента в воде используется в колодцах, потому что он легко перекачивается и быстро затвердевает даже под водой. Его называют портландцементом, потому что его изобретатель Джозеф Аспдин считал, что затвердевший цемент похож на камень, добытый на острове Портленд у побережья Англии.

Дозировка материалов

Цемент

Дозирование сырья основано на серии одновременных расчетов, которые учитывают химический состав сырья и тип производимого цемента: Американское общество испытаний и материалов (ASTM) Тип I, II, III , или белый цемент V, или американский нефтяной институт (API) класса A, C, G или H.^[1] ^[2]

Классификация цемента

Основным сырьем, используемым для производства портландцемента, является известняк (карбонат кальция) и глина или сланец. Железо и оксид алюминия часто добавляют, если они еще не присутствуют в глине или сланце в достаточном количестве. Эти материалы смешиваются вместе, влажным или сухим, и загружаются во вращающуюся печь, которая расплавляет известняковую суспензию при температурах от 2600 до 3000 ° F в материал, называемый цементным клинкером.После охлаждения клинкер измельчают и смешивают с небольшим количеством гипса, чтобы контролировать время схватывания готового цемента.

Таблица 1 — Анализ типичного цикла производства портландцемента
Таблица 2 — Типичный состав и свойства классов API портландцемента

Портландцементы обычно производятся в соответствии с определенными химическими и физическими стандартами, которые зависят от их применения.В некоторых случаях для получения оптимальных композиций необходимо добавлять дополнительные или корректирующие компоненты. Примеры таких добавок:

Песок
Кремнистые суглинки
Пуццоланы
Кизельгур (DE)
Колчедан железный
Глинозем

В расчетах также учитываются глинистые или кремнистые материалы, которые могут присутствовать в больших количествах в некоторых известняках, а также из золы, образующейся при использовании угля для обжига печи.Также следует учитывать незначительные примеси в сырье, так как они могут существенно повлиять на характеристики цемента.

Классификация API

Класс A

Этот продукт предназначен для использования, когда не требуются особые свойства.
Доступен только в обычном классе O (аналогично ASTM Spec. C150, тип I). ^[1]

Класс B

Этот продукт предназначен для использования в условиях, требующих умеренной или высокой сульфатостойкости.
Доступен как в классе MSR, так и в классе HSR (аналогично ASTM Spec. C150, тип II). ^[1]

Класс C

Этот продукт предназначен для использования в условиях, когда требуется высокая ранняя прочность.
Доступен в обычных, O, MSR и HSR классах (аналогично ASTM Spec.C150, тип III). ^[1]

Класс G

Никакие добавки, кроме сульфата кальция или воды, или того и другого, не должны перемалываться или смешиваться с клинкером во время производства скважинного цемента класса G.
Этот продукт предназначен для использования в качестве основного цемента для скважин. Доступен в вариантах MSR и HSR.

Класс H

Никакие добавки, кроме сульфата кальция или воды, или того и другого, не должны перемалываться или смешиваться с клинкером во время производства скважинного цемента класса H.
Этот продукт предназначен для использования в качестве основного цемента для скважин. Доступен в вариантах MSR и HSR.

Свойства цемента, указанные в спецификации API

Таблица 3 — Химические требования к цементам API
Таблица 4 — Физические требования к цементам API
Таблица 5-Физические требования к различным типам цемента

Приготовление суспензии
Плотность суспензии
Испытания на прочность при сжатии и неразрушающие звуковые испытания
Испытания на время загустевания
Статические испытания на водоотдачу
Испытания рабочей жидкости
Испытания на проницаемость
Реологические свойства и прочность геля
Расчет перепада давления и режима течения шламов в трубах и кольцевых зазорах
Процедуры испытаний в Арктике (вечная мерзлота)
Испытание на стабильность суспензии
Совместимость скважинных флюидов.^[5]

Ссылки

↑ ^1,0 ^1,1 ^1,2 ^1,3 ^1,4 ASTM C150-97a, Стандартные спецификации для портландцемента. 2000. Вест Коншохокен, Пенсильвания: ASTM International. http://dx.doi.org/10.1520/C0150_C0150M-12
↑ ASTM C114-97a, Стандартные методы химического анализа гидравлического цемента. 2000. Вест Коншохокен, Пенсильвания: ASTM International. http://dx.doi.org/10.1520/C0114-11B.
↑ ^3,0 ^3,1 ^3,2 Смит, Д.К. 2003. Цементирование. Серия монографий, SPE, Ричардсон, Техас 4, гл. 2 и 3.
↑ API Spec. 10A, Технические условия на цементы и материалы для цементирования скважин, 23-е издание. 2002. Вашингтон, округ Колумбия: API.
↑ API RP 10B, Рекомендуемая практика испытания цементов для скважин, 22-е издание. 1997. Вашингтон, округ Колумбия: API.

См. Также

Цементные работы

PEH: Цементирование

Интересные статьи в OnePetro

Внешние ссылки

Монография SPE по цементированию

Категория

Состав и классификация цемента — PetroWiki

Практически все буровые цементы состоят из портландцемента, кальцинированной (обожженной) смеси известняка и глины.Раствор портландцемента в воде используется в колодцах, потому что он легко перекачивается и быстро затвердевает даже под водой. Его называют портландцементом, потому что его изобретатель Джозеф Аспдин считал, что затвердевший цемент похож на камень, добытый на острове Портленд у побережья Англии.

Дозировка материалов

Цемент

Дозирование сырья основано на серии одновременных расчетов, которые учитывают химический состав сырья и тип производимого цемента: Американское общество испытаний и материалов (ASTM) Тип I, II, III , или белый цемент V, или американский нефтяной институт (API) класса A, C, G или H.^[1] ^[2]

Классификация цемента

Основным сырьем, используемым для производства портландцемента, является известняк (карбонат кальция) и глина или сланец. Железо и оксид алюминия часто добавляют, если они еще не присутствуют в глине или сланце в достаточном количестве. Эти материалы смешиваются вместе, влажным или сухим, и загружаются во вращающуюся печь, которая расплавляет известняковую суспензию при температурах от 2600 до 3000 ° F в материал, называемый цементным клинкером.После охлаждения клинкер измельчают и смешивают с небольшим количеством гипса, чтобы контролировать время схватывания готового цемента.

Таблица 1 — Анализ типичного цикла производства портландцемента
Таблица 2 — Типичный состав и свойства классов API портландцемента

Портландцементы обычно производятся в соответствии с определенными химическими и физическими стандартами, которые зависят от их применения.В некоторых случаях для получения оптимальных композиций необходимо добавлять дополнительные или корректирующие компоненты. Примеры таких добавок:

Песок
Кремнистые суглинки
Пуццоланы
Кизельгур (DE)
Колчедан железный
Глинозем

В расчетах также учитываются глинистые или кремнистые материалы, которые могут присутствовать в больших количествах в некоторых известняках, а также из золы, образующейся при использовании угля для обжига печи.Также следует учитывать незначительные примеси в сырье, так как они могут существенно повлиять на характеристики цемента.

Классификация API

Класс A

Этот продукт предназначен для использования, когда не требуются особые свойства.
Доступен только в обычном классе O (аналогично ASTM Spec. C150, тип I). ^[1]

Класс B

Этот продукт предназначен для использования в условиях, требующих умеренной или высокой сульфатостойкости.
Доступен как в классе MSR, так и в классе HSR (аналогично ASTM Spec. C150, тип II). ^[1]

Класс C

Этот продукт предназначен для использования в условиях, когда требуется высокая ранняя прочность.
Доступен в обычных, O, MSR и HSR классах (аналогично ASTM Spec.C150, тип III). ^[1]

Класс G

Никакие добавки, кроме сульфата кальция или воды, или того и другого, не должны перемалываться или смешиваться с клинкером во время производства скважинного цемента класса G.
Этот продукт предназначен для использования в качестве основного цемента для скважин. Доступен в вариантах MSR и HSR.

Класс H

Никакие добавки, кроме сульфата кальция или воды, или того и другого, не должны перемалываться или смешиваться с клинкером во время производства скважинного цемента класса H.
Этот продукт предназначен для использования в качестве основного цемента для скважин. Доступен в вариантах MSR и HSR.

Свойства цемента, указанные в спецификации API

Таблица 3 — Химические требования к цементам API
Таблица 4 — Физические требования к цементам API
Таблица 5-Физические требования к различным типам цемента

Приготовление суспензии
Плотность суспензии
Испытания на прочность при сжатии и неразрушающие звуковые испытания
Испытания на время загустевания
Статические испытания на водоотдачу
Испытания рабочей жидкости
Испытания на проницаемость
Реологические свойства и прочность геля
Расчет перепада давления и режима течения шламов в трубах и кольцевых зазорах
Процедуры испытаний в Арктике (вечная мерзлота)
Испытание на стабильность суспензии
Совместимость скважинных флюидов.^[5]

Ссылки

↑ ^1,0 ^1,1 ^1,2 ^1,3 ^1,4 ASTM C150-97a, Стандартные спецификации для портландцемента. 2000. Вест Коншохокен, Пенсильвания: ASTM International. http://dx.doi.org/10.1520/C0150_C0150M-12
↑ ASTM C114-97a, Стандартные методы химического анализа гидравлического цемента. 2000. Вест Коншохокен, Пенсильвания: ASTM International. http://dx.doi.org/10.1520/C0114-11B.
↑ ^3,0 ^3,1 ^3,2 Смит, Д.К. 2003. Цементирование. Серия монографий, SPE, Ричардсон, Техас 4, гл. 2 и 3.
↑ API Spec. 10A, Технические условия на цементы и материалы для цементирования скважин, 23-е издание. 2002. Вашингтон, округ Колумбия: API.
↑ API RP 10B, Рекомендуемая практика испытания цементов для скважин, 22-е издание. 1997. Вашингтон, округ Колумбия: API.

См. Также

Цементные работы

PEH: Цементирование

Интересные статьи в OnePetro

Внешние ссылки

Монография SPE по цементированию

Категория

Состав и классификация цемента — PetroWiki

Практически все буровые цементы состоят из портландцемента, кальцинированной (обожженной) смеси известняка и глины.Раствор портландцемента в воде используется в колодцах, потому что он легко перекачивается и быстро затвердевает даже под водой. Его называют портландцементом, потому что его изобретатель Джозеф Аспдин считал, что затвердевший цемент похож на камень, добытый на острове Портленд у побережья Англии.

Дозировка материалов

Цемент

Дозирование сырья основано на серии одновременных расчетов, которые учитывают химический состав сырья и тип производимого цемента: Американское общество испытаний и материалов (ASTM) Тип I, II, III , или белый цемент V, или американский нефтяной институт (API) класса A, C, G или H.^[1] ^[2]

Классификация цемента

Основным сырьем, используемым для производства портландцемента, является известняк (карбонат кальция) и глина или сланец. Железо и оксид алюминия часто добавляют, если они еще не присутствуют в глине или сланце в достаточном количестве. Эти материалы смешиваются вместе, влажным или сухим, и загружаются во вращающуюся печь, которая расплавляет известняковую суспензию при температурах от 2600 до 3000 ° F в материал, называемый цементным клинкером.После охлаждения клинкер измельчают и смешивают с небольшим количеством гипса, чтобы контролировать время схватывания готового цемента.

Таблица 1 — Анализ типичного цикла производства портландцемента
Таблица 2 — Типичный состав и свойства классов API портландцемента

Портландцементы обычно производятся в соответствии с определенными химическими и физическими стандартами, которые зависят от их применения.В некоторых случаях для получения оптимальных композиций необходимо добавлять дополнительные или корректирующие компоненты. Примеры таких добавок:

Песок
Кремнистые суглинки
Пуццоланы
Кизельгур (DE)
Колчедан железный
Глинозем

В расчетах также учитываются глинистые или кремнистые материалы, которые могут присутствовать в больших количествах в некоторых известняках, а также из золы, образующейся при использовании угля для обжига печи.Также следует учитывать незначительные примеси в сырье, так как они могут существенно повлиять на характеристики цемента.

Классификация API

Класс A

Этот продукт предназначен для использования, когда не требуются особые свойства.
Доступен только в обычном классе O (аналогично ASTM Spec. C150, тип I). ^[1]

Класс B

Этот продукт предназначен для использования в условиях, требующих умеренной или высокой сульфатостойкости.
Доступен как в классе MSR, так и в классе HSR (аналогично ASTM Spec. C150, тип II). ^[1]

Класс C

Этот продукт предназначен для использования в условиях, когда требуется высокая ранняя прочность.
Доступен в обычных, O, MSR и HSR классах (аналогично ASTM Spec.C150, тип III). ^[1]

Класс G

Никакие добавки, кроме сульфата кальция или воды, или того и другого, не должны перемалываться или смешиваться с клинкером во время производства скважинного цемента класса G.
Этот продукт предназначен для использования в качестве основного цемента для скважин. Доступен в вариантах MSR и HSR.

Класс H

Никакие добавки, кроме сульфата кальция или воды, или того и другого, не должны перемалываться или смешиваться с клинкером во время производства скважинного цемента класса H.
Этот продукт предназначен для использования в качестве основного цемента для скважин. Доступен в вариантах MSR и HSR.

Свойства цемента, указанные в спецификации API

Таблица 3 — Химические требования к цементам API
Таблица 4 — Физические требования к цементам API
Таблица 5-Физические требования к различным типам цемента

Приготовление суспензии
Плотность суспензии
Испытания на прочность при сжатии и неразрушающие звуковые испытания
Испытания на время загустевания
Статические испытания на водоотдачу
Испытания рабочей жидкости
Испытания на проницаемость
Реологические свойства и прочность геля
Расчет перепада давления и режима течения шламов в трубах и кольцевых зазорах
Процедуры испытаний в Арктике (вечная мерзлота)
Испытание на стабильность суспензии
Совместимость скважинных флюидов.^[5]

Ссылки

↑ ^1,0 ^1,1 ^1,2 ^1,3 ^1,4 ASTM C150-97a, Стандартные спецификации для портландцемента. 2000. Вест Коншохокен, Пенсильвания: ASTM International. http://dx.doi.org/10.1520/C0150_C0150M-12
↑ ASTM C114-97a, Стандартные методы химического анализа гидравлического цемента. 2000. Вест Коншохокен, Пенсильвания: ASTM International. http://dx.doi.org/10.1520/C0114-11B.
↑ ^3,0 ^3,1 ^3,2 Смит, Д.К. 2003. Цементирование. Серия монографий, SPE, Ричардсон, Техас 4, гл. 2 и 3.
↑ API Spec. 10A, Технические условия на цементы и материалы для цементирования скважин, 23-е издание. 2002. Вашингтон, округ Колумбия: API.
↑ API RP 10B, Рекомендуемая практика испытания цементов для скважин, 22-е издание. 1997. Вашингтон, округ Колумбия: API.

См. Также

Цементные работы

PEH: Цементирование

Интересные статьи в OnePetro

Внешние ссылки

Монография SPE по цементированию

Категория

Цемент для нефтяных скважин класса G — PetroDMO

Характеристики

Идеальная плотность и время схватывания:

Более низкая консистенция
Хорошая стойкость к отложениям в качестве бетона для предварительного замешивания из цемента класса G
Хорошая прокачиваемость в качестве бетона для предварительного замешивания цемента класса G
Как бетон для предварительного замешивания цемента класса G, при закачке бетона в соответствующее место нефтяной скважины с заданной температурой и давлением он может быстро схватываться и затвердевать, а также легко придать механическую прочность.
Хорошая непроницаемость, стабильность и коррозионная стойкость при затвердевании бетона.
Когда цемент класса G используется вместе с ускорителем схватывания или добавкой, замедляющей схватывание,

Может применяться для большего диапазона глубины скважины и большего диапазона температур.

Физический анализ

Вода для замешивания (массовая доля цемента): 44%

Содержание свободной жидкости: 5,9% макс.

Прочность на сжатие (8 часов при темп.38C, Атм. давление): 2,1 МПа (или 300 фунтов на квадратный дюйм) мин;

Прочность на сжатие (8 часов при температуре 60 ° C, атмосферном давлении): мин. 10,3 МПа (или 1500 фунтов на кв. Дюйм);

Консистенция (период перемешивания 15-30 минут): 30Bc Max;

Время загустевания: 90 минут мин., 120 минут макс.

Цемент API класса G (HSR)

Преимущества:

· Время загустевания регулируется с помощью добавок для обеспечения возможности укладки до 550º F (287º C).

· Превосходная реакция замедлителя для большей экономической выгоды при разработке смеси.

· Жидкости с низким содержанием свободных жидкостей для целостности и прочности цемента.

· Высокая сульфатостойкость для долговечности в суровых условиях.

· Не задано для единообразия в столбце.

· Стабильное качество для портативности конструкции навозной жижи.

Хранение, транспортировка и упаковка

Хранение: хранить в сухом прохладном месте и не смешивать инородные тела

Хранение: хранить в сухом прохладном месте и не смешивать инородные тела
Транспортировка: по обычным товарам; классификация для перевозки — не требуется; не допускать падения или повреждения упаковок

Упаковка: композитный мешок 50 кг и / или 1МТ, 1.Сумка jumbo 5MT или 2MT

Цемент для нефтяных скважин — Lehigh Hanson, Inc.

Цемент в первую очередь ценится как ключевой ингредиент бетона, наиболее широко используемого строительного материала в мире. И большинство типов цемента предназначены для удовлетворения этих разнообразных и широко распространенных строительных потребностей.

Но есть также специальные цементы, которые выходят за рамки строительства, чтобы удовлетворить критические потребности в других отраслях промышленности. Одним из таких продуктов является цемент для нефтяных скважин, который нефтяная промышленность использует для бурения нефтяных и газовых скважин.Он соответствует Спецификации API 10A для цементирования скважин. Он стабильно работает при цементировании скважин при экстремальных глубинах, температуре и давлении.

Цемент для нефтяных скважин используется для цементирования нефтяных скважин, иногда называемого цементированием нефтяных скважин.

Они состоят из портландцемента или смешанного цемента с добавками. Цемент для нефтяных скважин должен быть медленно схватывающимся и выдерживать высокие температуры и давление в этих глубоких скважинах.

Процесс играет важную роль при бурении скважин.Цемент смешивается с водой и добавками, образуя суспензию, которая затем закачивается в скважину вокруг обсадной колонны, которая представляет собой большую трубу, вставленную в только что пробуренную скважину.

Использование цемента для заполнения пустоты между обсадной колонной и стволом скважины выполняет три основные функции:

Поддерживает обсадную колонну и защищает ее от коррозии
Изолирует нефте-, газо- и водоносные зоны скважины
Предотвращает выбросы путем формирования пломбы

Продукты и стандарты

Цемент для нефтяных скважин должен соответствовать спецификации 10a Американского института нефти (API), Спецификации цемента и материалов для цементирования скважин .

Спецификация определяет восемь типов цемента для скважин, классы от A до H. Каждый класс определен для использования в определенном диапазоне глубины скважины, температуры и давления.

API 10a также определяет три марки цемента для нефтяных скважин для работы в сульфатных средах:

Класс O: Обычный
Grade MSR: Умеренная сульфатостойкость
Марка HSR: высокая сульфатостойкость

Таблица применения цементов API

Планируется построить скважину в Южно-Китайском море.Частичная диаграмма скважины показана на рис. 9-9. Ожидается, что поровое давление (забойное давление) составит 16,8 фунта / галлон на глубине 14 000 футов, которая является целевой продуктивной зоной. Промежуточная обсадная колонна установлена на высоте 12 000 футов в пласте с градиентом трещины 17,8 фунта / галлон. Ожидается, что плотность бурового раствора будет на 0,3 фунта / галлон больше, чем максимальное поровое давление (16,8 фунта / галлон).

Философия компании в отношении цементирования заключается в цементировании всей кольцевой зоны до поверхности суспензией, вес которой на 1,0 фунт / галлон превышает максимальный вес бурового раствора.Из-за ограничений по времени закачки в этой скважине с высоким забойным давлением жидкость должна вытесняться со скоростью 6 баррелей / мин, что создаст эквивалентную циркулирующую плотность 0,4 фунта / галлон.

Можно ли применить в этой скважине стандартные принципы цементирования? Если нет, вычислите количество (высоту) цемента весом 1,0 фунт / галлон сверх плотности бурового раствора, которое можно использовать без потери циркуляции (см. Рис. 9-9).

Решение:

Количество гидростатического давления раствора и цемента, которое может выдержать седло обсадной колонны, рассчитывается как градиент трещины за вычетом давления циркуляции:
8 фунтов / галлон — 0.4 фунта / галлон — 17,4 фунта / галлон (FG) (ECD)
Плотность цементного раствора равна сумме порового давления и запаса прочности для бурового раствора и цемента:

поровое давление = 16,8 фунт / галлон запас бурового раствора = 0,3 фунта / галлон запас прочности цемента = 1,0 фунт / галлон плотность цементного раствора s =. 18,1 фунт / галлон

Схема скважин 9-9 для примера 9.2
Поскольку седло обсадной колонны может выдерживать жидкость объемом 17,4 фунта / галлон, цемент плотностью 18,1 фунт / галлон не может циркулировать к поверхности без потери циркуляции.
Максимальная вертикальная высота цемента, которую можно использовать, рассчитывается как:

давление разрыва — давление циркуляции =

гидростатическое давление бурового раствора -I- цемента

17,8 фунта / галлон — 0,4 фунта / галлон) (0,052 x 12000 футов) =
0,052) (18,1) (X) + (0,052) (17,1) (Y)]

Где:

X = длина цементного столба, фут Y — длина столба бурового раствора, фут А:

5. Решение для X и Y:

10 857 фунтов на квадратный дюйм — 0.9412X + 0,8892Y 10,857 фунтов на квадратный дюйм — 0,9412 (12,000 — Y) + 0,8892Y 10,857 фунтов на квадратный дюйм — 11,294 фунтов на квадратный дюйм = (-0,9412 + 0,8892) Y — 437 фунтов на квадратный дюйм = — 0,052Y

Y = 8,403 футов (столб бурового раствора). ‘, X — 3,596 футов (столб цемента над башмаком на высоте 12000 футов)

6. Суммарный столб цемента от забоя скважины:

Требования к воде для смешивания будут варьироваться в зависимости, прежде всего, от класса цемента и плотности раствора (Таблица 9-4). В большинстве цементных работ используется вода с буровой площадки. Если вода должна быть доставлена на место из-за нехватки или плохого снабжения, точные расчеты объема смешивания важны для обеспечения адекватного водоснабжения.Требования к объему могут быть значительными, если необходимо использовать гелевый цемент низкой плотности.

Качество воды для затворения — важный параметр при планировании цемента. Гидратация и отверждение суспензии будут по-разному реагировать с различными количествами соли, кальция или магния в воде для смешивания. Рекомендуется провести пилотные лабораторные испытания с фактическим образцом смеси воды и цемента, чтобы получить точные оценки времени перекачки и прочности на сжатие. Пилотные лабораторные испытания становятся более критичными в высокотемпературных глубоких скважинах, требующих значительного времени для перемешивания и вытеснения цемента.

Время загустевания — это время, в течение которого цемент остается перекачиваемым при разумном давлении. Это, пожалуй, самое важное свойство в процессе смещения. Факторы, влияющие на время загустевания, включают состав цемента и температуру. Однако необходимо установить верхний предел времени загустевания, чтобы можно было возобновить операции сверления.

Затвердевший цемент должен обладать прочностью на сжатие, чтобы обеспечить фиксацию обсадной колонны в стволе скважины и выдерживать перепады давления в цементе.Прочность на сжатие измеряется в фунтах на квадратный дюйм и обычно увеличивается с увеличением плотности суспензии. Перед возобновлением буровых работ обычно рекомендуется минимальная прочность на сжатие 500 фунтов на квадратный дюйм, но предпочтительны более высокие значения прочности.

Температура влияет на прочность цемента на сжатие. Более высокие температуры сокращают время достижения цементным раствором некоторых уровней сжатия (Таблица 9-5). Однако при температурах выше 230 ° F прочность цемента начинает снижаться.Подход, который чаще всего используется для снижения прочности при высоких температурах, заключается в использовании песка (± 35%), который реагирует и нейтрализует компонент, вызывающий снижение прочности.

Потери жидкости — это потери воды из суспензии в пласт во время операций по размещению суспензии. Когда жидкость вытесняется из цемента, плотность раствора увеличивается и изменяются характеристики раствора. Если теряется большой объем воды, суспензия становится слишком вязкой или плотной для перекачивания. Следовательно, добавки для контроля водоотдачи являются важными факторами при проектировании суспензии.

Чистый цемент или цемент без специальных добавок имеет коэффициент водоотдачи более 1000 куб. См / 30 мин. Различные концентрации присадок, снижающих водоотдачу, будут контролировать эти показатели.