標準簡介

本標準規定了油井水泥應用性能的試驗方法和有關參數的計算，對于水泥石抗壓強度試驗和水泥漿稠化時間試驗，還給出了具有代表性的試驗方案。 　　本標準適用于油、氣井注水泥作業用油井水泥漿的設計和性能評價，油井水泥漿可基于（但不限于）GB 10238規定的油井水泥級別和類型。
英文名稱：Testing of well cements
標準狀態：現行
替代情況：替代GB/T 19139-2003
中標分類：石油>>石油勘探、開發與集輸>>E13石油鉆井
ICS分類：石油及相關技術>>75.020石油和天然氣的開采與加工
發布部門：國家質量監督檢驗檢疫.
發布日期：2012-12-31
實施日期：2013-07-01
出版日期：2013-07-01
頁數：164頁

前言

本標準按照GB/T1.1—2009給出的規則編寫。本標準代替GB/T19139—2003《油井水泥試驗方法》,與GB/T19139—2003相比,主要變化如下:———刪除了“本標準是油井水泥及外加劑系列標準之一,除本標準外,該系列標準還包括:a)GB10238油井水泥,b)SY/T5374油氣井注水泥前置液使用方法,c)SY/T5406油井水泥減阻劑評價方法,d)SY/T5504油井水泥緩凝劑評價方法,e)SY/T5960油井水泥降失水劑評價方法,f)SY/T6466油井水泥石抗高溫性能評價方法”(見2003年版的前言);———修改了規范性引用文件的導語、被引用文件并不帶年代號(見第2章,2003年版的第2章);———刪除了相關參數英制單位量值,全部使用國家法定計量單位;———增加了以下38個術語:**體積(見3.1.1)、外加劑(見3.1.2)、環空(見3.1.3)、堆積密度(見3.1.8)、套管注水泥(見3.1.9)、水泥(波特蘭水泥)(見3.1.10)、水泥級別(見3.1.11)、水泥類型(見3.1.12)、熟料(見3.1.15)、抗壓強度(見3.1.17)、稠化儀(見3.1.18)、連續泵送擠水泥作業(見3.1.19)、當量袋(見3.1.20)、濾液(見3.1.21)、凍-融循環(見3.1.24)、間歇泵送擠水泥作業(見3.1.25)、升溫速率Rh(見3.1.26)、尾管注水泥(見3.1.27)、鉆井液(泥漿)(見3.1.28)、鉆井液密度計(見3.1.29)、降壓速率Rpd(見3.1.31)、滲透率(見3.1.32)、注水泥塞(見3.1.33)、壓力釜(見3.1.36)、加壓養護釜(見3.1.37)、升壓速率RPU(見3.1.38)、相對密度(見3.1.39)、沉降(見3.1.40)、漿杯(見3.1.41)、聲波強度(見3.1.42)、初始壓力pS(見3.1.43)、隔離液(見3.1.44)、擠水泥(見3.1.45)、靜態濾失試驗(見3.1.46)、靜態穩定性試驗(見3.1.47)、攪拌型濾失儀(見3.1.48)、稠化時間(見3.1.50)、水潤濕能力(見3.1.53);———刪除了以下4個術語:水泥漿地面溫度(SST)(見2003年版的3.9)、擬溫度梯度(PSTG)(見2003年版的3.11)、預計井底循環溫度(PBHCT)(見2003年版的3.12)、預計擠水泥溫度(PSqT)(見2003年版的3.13);———修改了以下12個術語:假設地面溫度TAS(見3.1.4,2003年版的3.10)、伯登Bc(見3.1.6,2003年版的3.7)、氣穿(見3.1.7,2003年版的3.14)、水泥混料(見3.1.13,2003年版的3.1)、相容性(見3.1.16,2003年版的3.16)、粉煤灰(見3.1.22,2003年版的3.20)、游離液(見3.1.23,2003年版的3.15)、火山灰質材料(見3.1.34,2003年版的3.19)、前置液(見3.1.35,2003年版的3.17和3.18)、強度衰減(見3.1.49,2003年版的3.5)、稱重混合器、計量罐(見3.1.51,2003年版的3.2)、油井模擬試驗(見3.1.52,2003年版的3.6);———增加了符號和含義并將預計擠水泥溫度等術語放到符號和含義(見3.2);———刪除了圖1常用的取樣器中分流取樣器頂視圖(見2003年版的圖1);———將水泥漿密度有0.05g/mL的偏差修改為水泥漿密度有0.00g/cm3~0.04g/cm3 的偏差(見5.3.1.1,2003年版的5.3.1);———將“水泥和固體外加劑的密度可使用GB/T208—1994所述的李氏(LeChatelier)瓶進行測定。另外,也可使用密度瓶來測定這些材料的密度。”修改為“水泥的密度按GB/T208所述的方法進行測定,固體外加劑(外摻料)的密度按GB4472所述的方法進行測定。”(見5.3.1.2,2003年版的5.3.1.1);———將“拌合水和液體外加劑的密度應使用SY/T6395—1999所述的液體密度計進行測定。另外,也可使用密度瓶來測定這些材料的密度。”修改為“拌合水和液體外加劑的密度按GB4472所述的密度計法進行測定”(見5.3.1.3,2003年版的5.3.1.2);———增加了圖4密度計(見5.3.1.3);———增加了公式(4)、(5)、(6)(見5.3.1.4);———將拌合水和水泥的溫度應為22.8℃±1.1℃(73℉±2℉)修改為拌合水和水泥的溫度應為23℃±1℃(見5.3.2,2003年版的5.3.3);———增加了取樣(見7.2);———刪除了水泥漿的攪拌(可選項)(見2003年版的7.4);———將“其溫度能保持在試驗溫度±1.7 ℃(±3℉)范圍內”修改為“其溫度能保持在試驗溫度±2℃以內”(見7.4.3,2003年版的7.2.3);———將“常壓水浴可用于在65.6℃(150℉)或更低的溫度下養護抗壓強度試樣”修改為“常壓養護水浴可用于66℃或以下溫度養護試樣”(見7.4.3.1,2003年版的7.2.3.1);———將“熱電偶準確度校準至±1.7 ℃(±3 ℉)”修改為“準確度應校準至±2 ℃”(見7.4.5,2003年版的7.2.5.1、7.2.5.3);———將脫模劑一節變為可選項(見7.4.8,2003年版的7.2.8);———將“溫度測量系統的準確度應校準至±1.7 ℃(±3 ℉),校準次數每月不應少于一次,校準可按GB10238—1998中附錄E 所述的方法進行”修改為“溫度測量系統的準確度應校準至±2℃。校準次數每月應不少于一次,校準可按GB10238所述方法進行”(見8.2a)、9.3.3,2003年版的8.2.1、9.3.2);———將“加熱系統要求能至少以2.8℃/min(5℉/min)的速率升高油浴的溫度”修改為“能以*小升溫速率3℃/min加熱油浴”(見9.2.3,2003年版的9.2);———刪除校準電位計的補充方法是使用校準油(見2003年版的9.3.1.2);———增加了“熱電偶的頂端應處于垂直位置,插入漿杯中的攪拌軸內,距離漿杯底座4.45cm~8.89cm 之間。由于稠化儀型號不同造成尺寸不同,應小心使用熱電偶,確保所用的熱電偶與稠化儀匹配,熱電偶頂端處于如上面所述的正確位置”的描述(見9.4.4);———增加了確定套管注水泥稠化時間方案的方法[見9.5.2a)~g)];———增加了確定尾管注水泥稠化時間方案的方法[見9.5.3a)~g)];———修改式(19),將“Q30=2Qt5.477t ”改為“計算的濾失量=2Vt 30 t ”[見式(19),2003年版的式(16)];———將常壓黏度計*高試驗溫度87℃(189℉)修改為90℃(見12.4,2003年版的12.4);———將“為提高測量結果的可靠性,可重復幾次整個試驗步驟,每次重復都使用新制備的水泥漿樣品。”修改為“為提高測量結果的可靠性,可重復2次或3次試驗步驟,每次重復都使用新制備的水泥漿。”(見12.4i)、12.5f),2003年版的12.4.9、12.5.6);———對第13章進行了編輯性修改,包括公式與實例(見13);———刪除了表6“常數K 值”、表7“符號解釋”(見2003年版的13.4.4);———修改了“典型的沉降管”圖(見圖19,2003年版的圖16);———增加了水潤濕能力試驗(見16.8);———增加了計算松散的堆積密度公式(105)、密實的堆積密度公式(106)(見17.2.2e));———修改了圖A.1(見附錄A.2,2003年版的附錄A.2);———修改了圖B.1、圖B.2(見附錄B.2,2003年版的附錄B.2);———刪除了“與本標準相關公式對應的采用英制單位的公式”(見2003年版的附錄D);———將“水泥漿稠化時間試驗方案”修改為資料性附錄并作為本標準的附錄D,同時刪除了對應的英制單位值(見附錄D,2003年版的附錄E);———刪除了“本標準章條編碼與APIRP10B-1997章條編碼對照”(見2003年版的附錄F);———刪除了“本標準與APIRP10B-1997技術性差異及其原因”(見2003年版的附錄G)。本標準使用重新起草法修改采用ISO10426-2:2003《石油天然氣工業 固井用水泥及材料第2部分:油井水泥試驗》,包括其1號修改單ISO10426-2—Amendment1—2005和技術勘誤單ISO10426-2—Technicalcorrigendum1—2006。其1號修改單ISO10426-2—Amendment1—2005和技術勘誤單ISO10426-2—Technicalcorrigendum1—2006的內容已直接編入正文中并通過在其外側頁邊空白位置的垂直雙線(||)進行標示。本標準與ISO10426-2:2003相比存在技術性差異,這些差異涉及的條款已編入正文中并通過在其外側頁邊空白位置的垂直單線(|)進行標示。本標準與ISO10426-2:2003的技術性差異及其原因如下:———修改了“1 范圍”,因為ISO10426-2:2003的“1 范圍”論述太籠統,不夠具體;———關于規范性引用文件,本標準做了具有技術性差異的調整,以適應我國的技術條件,調整的情況集中反映在第2章“規范性引用文件”中,具體調整如下:刪除了以下3個引用文件:APIRP13J 重鹽水試驗(第二版),1996年3月;ASTM C109 水硬性水泥砂漿抗壓強度標準試驗方法(使用2in或50mm立方試模);ASTM C188 水硬性水泥密度標準試驗方法。用GB/T16783.1代替ISO10414-1,兩項標準之間的一致性程度如下:GB/T16783.1—2006 石油天然氣工業 鉆井液現場測試 第1 部分:水基鉆井液(ISO10414-1:2001,IDT)。增加了以下8個引用文件:GB/T208 水泥密度測定方法;GB/T1596 用于水泥和混凝土中的粉煤灰;GB/T2847 用于水泥中的火山灰質混合材料;GB4472 化工產品密度、相對密度測定通則;GB/T6679 固體化工產品采樣通則;GB/T6680 液體化工產品采樣通則;GB10238 油井水泥(GB10238—2005,ISO10426-1:2001,MOD);GB/T12573 水泥取樣方法。———增加了“3.1.14 配漿混合水”術語,因為增加了“4.7 配漿混合水取樣”的內容;———修改了“3.1.50 稠化時間”術語及“9.4.5 稠化時間”,對稠化時間的稠度進行了明確定義,將“水泥漿達到指定稠度所需要的時間”,改為“用增壓稠度儀模擬井下條件,從水泥漿升溫升壓時起至水泥漿稠度達到100Bc時的時間。”,更符合我國目前的實際情況,可操作性更強,便于執行;———刪除了ISO10426-2:2003的附錄B“熱電偶、溫度測量系統和控制器的校準方法”;———由于ISO10426-2:2003附錄E“水泥漿稠化時間試驗方案”中表E.1“套管注水泥稠化時間試驗方案”、E.2“尾管注水泥稠化時間試驗方案”過于簡單,不實用,所以本標準仍采用2003年版附錄E中表E.1和E.2(見附錄D中表D.1、D.2)。本標準還做了下列編輯性修改:———刪除ISO10426-2:2003的前言和特別聲明;———刪除了ISO10426-2:2003中采用USC單位的公式,均采用SI單位制公式;———修改了ISO10426-2:2003中公式(112)(見公式103),其公式有誤;———修改了圖A.1(見圖A.1、ISO10426-2:2003圖A.1),使圖A.1更加清晰。本標準由全國石油天然氣標準化技術委員會(SAC/TC355)提出并歸口。本標準起草單位:中國石油集團工程技術研究院。本標準主要起草人:屈建省、安耀彬、劉翠微、王麗敏、周怡、宋有勝、吳達華、孫勤亮、鄒建龍、王建東、呂偉、唐俊峰、黃晨本標準于2003年首次發布。