1. ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО «ГАЗПРОМ»
СТАНДАРТ ОАО «ГАЗПРОМ»
Корпоративнаясистеманормативнометодическихдокументов
ОАО«Газпром»вобластипроектирования,строительства
иэксплуатацииобъектовОАО«Газпром»
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ УТЯЖЕЛЕНИЯ
ТАМПОНАЖНЫХ РАСТВОРОВ.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ
СТО Газпром 2 3.2 166 2007
ИЗДАНИЕ ОФИЦИАЛЬНОЕ
Москва 2008
ООО «Информационно рекламный центр
газовой промышленности»
ДОКУМЕНТЫ НОРМАТИВНЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ,
СТРОИТЕЛЬСТВА И ЭКСПЛУАТАЦИИ ОБЪЕКТОВ
ОАО «ГАЗПРОМ»
2. ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО «ГАЗПРОМ»
СТАНДАРТ ОРГАНИЗАЦИИ
ДОКУМЕНТЫ НОРМАТИВНЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ,
СТРОИТЕЛЬСТВА И ЭКСПЛУАТАЦИИ ОБЪЕКТОВ ОАО «ГАЗПРОМ»
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ УТЯЖЕЛЕНИЯ ТАМПОНАЖНЫХ РАСТВОРОВ.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ
СТО Газпром 2 3.2 166 2007
Издание официальное
ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО «ГАЗПРОМ»
Общество с ограниченной ответственностью
«ТюменНИИгипрогаз»
Общество с ограниченной ответственностью
«Информационно рекламный центр газовой промышленности»
Москва 2008
5. IV
СТО Газпром 2 3.2 166 2007
Введение
Строительство глубоких высокотемпературных скважин на месторождениях ОАО «Газ
пром», характеризующихся АВПД, требует разработки и использования тампонажных раство
ров высокой плотности. На практике утяжеление тампонажных растворов достигается введе
нием материалов утяжелителей путем их смешивания в сухом виде с вяжущим материалом.
Сложные термобарические условия глубоких скважин предъявляют более жесткие требова
ния к качеству утяжелителей тампонажных растворов. Утяжелители тампонажных растворов,
приобретаемые за рубежом, и материалы утяжелители от отечественных производителей и
поставщиков часто характеризуются нестабильностью свойств. Решение проблемы удовле
творения потребностей организаций ОАО «Газпром» высококачественными материалами
утяжелителями до настоящего времени остается насущной задачей. В настоящее время про
мышленный ассортимент утяжелителей ограничен, так как большая часть производителей
утяжелителей оказалась за пределами России. Таким образом, создание новых и оптимизация
качества применяемых утяжеляющих материалов, увеличение объема производства утяжели
телей – важные задачи, решение которых позволит поддержать отечественного производите
ля и сделает эти материалы доступными для всех буровых предприятий.
В связи с актуальностью изложенных проблем разработан настоящий стандарт, регла
ментирующий технические требования к утяжелителям тампонажного раствора для их
эффективного использования в различных горно геологических условиях строительства
скважин.
Cтандарт подготовлен с учетом сведений об утяжелителях по нормативным и техниче
ским документам предприятий изготовителей, практического опыта использования их в
составе тампонажных цементов, буровых и тампонажных растворов и на основании лабора
торных исследований.
Стандарт взаимосвязан и дополняет комплекс действующих стандартов ОАО «Газ
пром», определяющих технические требования и методы контроля качества компонентов
тампонажных растворов.
6. 1
СТО Газпром 2 3.2 166 2007
СТАНДАРТ ОТКРЫТОГО АКЦИОНЕРНОГО ОБЩЕСТВА «ГАЗПРОМ»
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ УТЯЖЕЛЕНИЯ ТАМПОНАЖНЫХ РАСТВОРОВ.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ
Дата введения – 2008 05 01
1 Область применения
1.1 Настоящий стандарт распространяется на неорганические материалы, применяе
мые в качестве утяжеляющих добавок тампонажных растворов при строительстве скважин на
месторождениях ОАО «Газпром».
1.2 Стандарт устанавливает технические требования к материалам для утяжеления там
понажных растворов (далее по тексту – утяжелители), методы их контроля (испытаний) и
предназначен для применения при разработке рабочих проектов на строительство скважин и
формировании заказов заводам изготовителям утяжелителей.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 2.114 95 Единая система конструкторской документации. Технические условия
ГОСТ 12.1.005 88 Система стандартов безопасности труда. Общие санитарно гигиени
ческие требования к воздуху рабочей зоны
ГОСТ 12.1.007 76 Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества. Класси
фикация и общие требования безопасности
ГОСТ 12.4.021 75 Система стандартов безопасности труда. Системы вентиляционные.
Общие требования
ГОСТ 12.4.034 2001 Система стандартов безопасности труда. Средства индивидуаль
ной защиты органов дыхания. Классификация и маркировка
ГОСТ 12.4.103 83 Система стандартов безопасности труда. Одежда специальная защит
ная, средства индивидуальной защиты ног и рук. Классификация
ГОСТ 310.2 76 Цементы. Методы определения тонкости помола
ГОСТ 1581 96 Портландцементы тампонажные. Технические условия
ГОСТ 4682 84 Концентрат баритовый. Технические условия
ГОСТ 6613 86 Сетки проволочные тканые с квадратными ячейками. Технические условия
ГОСТ 14192 96 Маркировка грузов
Издание официальное
7. 2
СТО Газпром 2 3.2 166 2007
ГОСТ 15846 2002 Продукция, отправляемая в районы Крайнего Севера и приравнен
ные к ним местности. Упаковка, маркировка, транспортирование и хранение
ГОСТ 16504 81 Система государственных испытаний продукции. Испытания и кон
троль качества продукции. Основные термины и определения
ГОСТ 24297 87 Входной контроль продукции. Основные положения
ГОСТ 26798.1 96 Цементы тампонажные. Методы испытаний
ГОСТ 30240.5 95 Концентрат баритовый. Метод определения плотности
ГОСТ Р 8.563 96 Государственная система обеспечения единства измерений. Методи
ки выполнения измерений
ГОСТ Р 12.4.013 97 Система стандартов безопасности труда. Очки защитные. Общие
технические условия
ГОСТ Р 52108 2003 Ресурсосбережение. Обращение с отходами. Основные положения
СТО Газпром РД 2 3.2 021 2004 Буровые растворы. Методика выполнения измерений
плотности утяжелителя
СТО Газпром РД 2 3.2 023 2005 Буровые растворы. Методика выполнения измерений
влажности утяжелителя
СТО Газпром РД 2.1 155 2005 Тампонажные растворы. Методика выполнения измере
ний прочности тампонажного камня на сжатие ультразвуковым методом на анализаторе
№ 5265U фирмы CHANDLER ENGINEERING
СТО Газпром РД 2.1 156 2005 Тампонажные растворы. Методика выполнения измерений
водоотдачи тампонажного раствора на тестере М 7120 фирмы CHANDLER ENGINEERING
СТО Газпром РД 2.1 157 2005 Тампонажные растворы. Методика выполнения измере
ний реологических параметров (динамического напряжения сдвига, эффективной вязкости)
на реометре № 7400 фирмы CHANDLER ENGINEERING
Примечание – При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие
ссылочных стандартов по соответствующим указателям, опубликованным в текущем году. Если
ссылочный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует
руководствоваться замененным (измененным) стандартом. Если ссылочный документ отменен без
замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ Р 8.563, ГОСТ 16504, а также
следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 утяжеляющая добавка: Дисперсный неорганический материал, состоящий из твердых
частиц, вводимый в тампонажный цемент для регулирования плотности тампонажного раствора.
8. 3
СТО Газпром 2 3.2 166 2007
3.2 утяжеленный тампонажный цемент: Тампонажный цемент, содержащий утяжеляю
щую добавку.
3.3 утяжеленный тампонажный раствор: Однородная смесь, состоящая из утяжеленного
тампонажного цемента и жидкости затворения (воды или водных растворов реагентов), для
цементирования обсадных колонн в скважинах.
3.4 водотвердое отношение: Отношение массы воды к массе утяжеленного тампонажно
го цемента.
4 Обозначения и сокращения
В настоящем стандарте используются следующие обозначения и сокращения:
АВПД – аномально высокое пластовое давление;
В/Т – водотвердое отношение;
ЖРК – железорудный концентрат;
МВИ – методика выполнения измерений;
ПЦТ III Ут – портландцемент тампонажный со специальными добавками утяжеленный;
ТМК – титано магнетитовый концентрат.
5 Классификация и назначение
5.1 Утяжелители предназначены для повышения плотности тампонажных цементов и
тампонажных растворов при цементировании обсадных колонн глубоких скважин, в разрезе
которых встречаются горные породы с АВПД.
3.5 методика выполнения измерений (МВИ): Совокупность операций и правил, выпол
нение которых обеспечивает получение результатов измерений с установленной погрешно
стью (неопределенностью).
[ГОСТ Р 8.563 96, пункт 3.1]
3.6 протокол испытаний: Документ, содержащий необходимые сведения об объекте
испытаний, применяемых методах, средствах и условиях испытаний, результаты испытаний,
а также заключение по результатам испытаний, оформленный в установленном порядке.
[ГОСТ 16504 81, статья 24]
3.7 входной контроль: Контроль продукции поставщика, поступившей к потребителю
или заказчику и предназначаемой для использования при изготовлении, ремонте или эксплу
атации продукции.
[ГОСТ 16504 81, статья 100]
9. 4
СТО Газпром 2 3.2 166 2007
5.2 По показателю плотности утяжелители условно классифицируются на две группы:
1 группа – материалы с плотностью от 3700 до 6000 кг/м3 (сидерит, барит, гематит,
магнетит, магбар, ЖРК, ТМК, ильменит, барито гематитовый), обеспечивающие приготовле
ние тампонажных растворов с плотностью от 1950 до 2350 кг/м3;
2 группа – материалы с плотностью от 6000 до 7700 кг/м3 (галенит, ферромарганец,
ферросилиций, феррофосфор), обеспечивающие приготовление тампонажных растворов с
плотностью от 2350 до 3000 кг/м3.
5.3 Тампонажные растворы с утяжелителями 1 группы применяются при цементировании
обсадных колонн в интервалах горных пород с умеренными и повышенными температурами.
5.4 Тампонажные растворы с утяжелителями 2 группы применяются при цементирова
нии обсадных колонн в интервалах горных пород с повышенными температурами.
6 Технические требования
6.1 Технические показатели утяжелителей различных групп в зависимости от техничес
ких показателей утяжеленного тампонажного раствора и камня приведены в таблице 6.1.
6.2 Технические показатели поставляемых утяжелителей и методы контроля должны
быть отражены в технических условиях на продукцию, оформленных в соответствии с требо
ваниями ГОСТ 2.114.
6.3 Выбор типа утяжелителя и его количества определяется требуемой плотностью утя
желенного тампонажного раствора и соответствием показателей характеристик раствора и
камня требованиям ГОСТ 1581, предъявляемым к цементам типа ПЦТ III Ут.
Та б л и ц а 6 . 1 – Требования к техническим показателям
Наименование технического показателя
Норма для утяжелителя
1 группа 2 группа
1 Плотность, кг/м3, не менее 3700–6000 6000–7700
2 Массовая доля остатка после просева на сетке 0,09 мм (сито № 009К)
по ГОСТ 6613, %, не более
10 5
3 Массовая доля влаги (влажность), %, не более 3 3
4 Водоотделение утяжеленного тампонажного раствора, мл, не более 7,5 10,0
5 Предел прочности при изгибе/сжатии камня утяжеленного тампонажно
го раствора в возрасте 2 сут для умеренных (от 51 °С до 100 °С) и повы
шенных температур (от 101 °С до 150 °С), МПа, не менее
2,0/5,0 2,0/5,0
Примечание – Показатели водоотделения раствора и предела прочности при изгибе камня опреде
ляются для тампонажного раствора, приготовленного из смеси портландцемента и утяжелителя при
растекаемости раствора от 180 до 220 мм.
10. 5
СТО Газпром 2 3.2 166 2007
6.4 Утяжелители для приготовления тампонажных растворов не должны содержать
модифицирующих добавок, кроме гидрофилизирующих.
6.5 Тип утяжеляющего материала, его технические показатели и рекомендуемые плот
ность и область применения утяжеленного тампонажного раствора приведены в приложении А.
7 Методы контроля (испытаний)
7.1 При оценке технических показателей утяжелителей, утяжеленного тампонажного
раствора и камня следует использовать методы испытаний, приведенные в таблице 7.1.
7.2 Приготовление утяжеленного тампонажного цемента для определения показателей
водоотделения раствора и предела прочности камня при изгибе/сжатии следует производить
путем совместного перемешивания сухих компонентов: цемента и утяжелителя в
соотношении, обеспечивающем получение утяжеленного тампонажного раствора заданной
плотности. Тип цемента необходимо выбирать в зависимости от температурных условий
применения.
7.3 Утяжеленный тампонажный раствор для определения показателей водоотделения и
предела прочности камня при изгибе/сжатии следует приготовлять путем затворения водой
утяжеленного тампонажного цемента при подобранном В/Т по ГОСТ 26798.1, обеспечивающем
получение раствора с растекаемостью не менее 180 мм и не более 220 мм.
7.4 Для оценки влияния утяжелителя на параметры применяемого при креплении
скважин тампонажного раствора необходимо проводить лабораторные испытания с учетом
конкретных термобарических условий цементирования, в соответствии с требованиями
РД 39 00147001 767 2000 [1, раздел 6] и ПБ 08 624 03 [2, пункт 2.7.4].
7.5 Результаты испытаний необходимо оформлять протоколом по форме, приведенной
в приложении Б.
Та б л и ц а 7 . 1 – Методы испытаний
Наименование технического показателя Наименование документа на метод испытания
1 Плотность СТО Газпром РД 2 3.2 021, ГОСТ 30240.5
2 Массовая доля остатка на сите ГОСТ 310.2
3 Массовая доля влаги (влажность) СТО Газпром РД 2 3.2 023
4 Водоотделение ГОСТ 26798.1
5 Предел прочности при изгибе/сжатии ГОСТ 26798.1
11. 6
СТО Газпром 2 3.2 166 2007
8 Правила приемки
8.1 Приемку утяжелителя следует производить с учетом требований разделов 6 и 7
настоящего стандарта с выполнением процедуры и порядка входного контроля качества утя
желителя, предусмотренными ГОСТ 24297. Входной контроль качества утяжелителя осущест
вляется производственной лабораторией с использованием метрологически аттестованных
МВИ по ГОСТ Р 8.563 в следующем порядке:
проверка сопроводительной документации;
проверка упаковки, маркировки, сохранности продукции;
отбор проб;
проведение контрольных испытаний.
Порядок отбора и подготовки проб должен производиться в соответствии с требова
ниями ГОСТ 4682.
8.2 При входном контроле следует проводить исследования влияния утяжелителя на
параметры применяемого для крепления скважин тампонажного раствора с учетом конкрет
ных термобарических условий цементирования. При испытаниях необходимо руководство
ваться ГОСТ 26798.1, СТО Газпром РД 2.1 155, СТО Газпром РД 2.1 156, СТО Газпром
РД 2.1 157, НД 00158758 253 2004 [3] и НД 00158758 254 2004 [4].
8.3 Результаты входного контроля должны фиксироваться в журнале лаборанта (опера
тора) и оформляться протоколом с приложением акта отбора проб.
9 Требования безопасности
9.1 Безопасность применяемых утяжелителей должна быть подтверждена санитарно
эпидемиологическим заключением и свидетельством о государственной регистрации мате
риала. Указанные документы должны быть оформлены с учетом требований Федерального
закона «О санитарно эпидемиологическом благополучии населения» [5] и СП 2.6.1.799 99 [6].
9.2 Не допускаются к применению утяжелители, классифицированные 1 м, 2 м клас
сом опасности по ГОСТ 12.1.007.
9.3 Работающие с утяжелителями должны быть обеспечены средствами индивидуаль
ной защиты – специальной одеждой, в том числе головными уборами, полихлорвиниловыми
перчатками и рукавицами по ГОСТ 12.4.103, респираторами по ГОСТ 12.4.034, защитными
очками по ГОСТ Р 12.4.013.
9.4 Помещения для работы с утяжелителями должны быть оборудованы приточно
вытяжной вентиляцией по ГОСТ 12.4.021, обеспечивающей состояние воздушной среды в
соответствии с ГОСТ 12.1.005.
12. 7
СТО Газпром 2 3.2 166 2007
10 Требования к упаковке и хранению
10.1 Утяжелители должны поставляться в упаковке по ГОСТ 15846, исключающей про
никновение влаги при транспортировании и хранении.
10.2 При отгрузке должна быть предусмотрена маркировка тары с указанием типа утя
желителя, номера партии, массы, даты изготовления, условий (температуры) и срока хранения.
Место и способ нанесения маркировки должны соответствовать требованиям ГОСТ 14192.
10.3 Отклонение по массе одной упаковки (мешка, контейнера) допускается в пределах
не более ±2 %. Гарантийный срок хранения утяжелителя должен быть не менее 18 мес.
10.4 Хранение утяжелителя должно осуществляться в соответствии с требованиями
ГОСТ 15846.
11 Указания по утилизации
11.1 Утилизацию остатков утяжелителей, непригодных к дальнейшему использованию
по прямому назначению, необходимо регламентировать рабочим проектом на строительство
скважин.
11.2 При утилизации остатков утяжелителей необходимо соблюдать требования
ГОСТ Р 52108.
13. 8
СТО Газпром 2 3.2 166 2007
Приложение А
(рекомендуемое)
Материалы для утяжеления тампонажных растворов при цементировании
обсадных колонн в скважинах с АВПД
Та б л и ц а А . 1
Тип утяжеляющего
материала
Плотность,
кг/м3
Удельная
поверхность,
м2/кг
Остаток на
сите, %, не
более
Рекомендуемая
плотность
утяжеленного
тампонажного
раствора, кг/м3
Рекомендуемая
температурная
область применения
утяжеленного
тампонажного
раствора, °С
Барит 4100–4300 100–220 10 1950–2200 50–250*
Гематит 4400–4700 250–350 10 2000–2300 50–250*
Барито гематитовый 4200–4400 200–300 10 1950–2200 50–250*
Магнетит 4900–5200 250–350 10 2000–2300 50–250*
ЖРК 4500–4900 200–300 10 1950–2200 50–250*
Ильменит 4500–5100 200–300 10 1950–2200 50–250*
Шлам брикет 4100 200–300 10 1950–2150 50–250*
Магбар 4400 200–300 10 1950–2200 50–250*
Сидерит 3700–3900 100–200 10 1950–2100 50–250*
Галенит 7400–7600 500–800 5 2350–3000 100–250*
Ферросилиций 6520 500–800 5 2350–2500 100–250*
Феррофосфор 7690 500–800 5 2350–2500 100–250*
* Утяжеляющие материалы при температурах до 160 °С рекомендуется применять в смеси с кремнезе
мистыми добавками, а свыше 160 °С – в составе специальных цементов.
Примечание – Для цементирования в интервалах с повышенной коррозионной агрессией (отложе
ния бишофита, содержание сероводорода более 6 %) утяжеляющие материалы применяются в составе
специальных цементов.
14. 9
СТО Газпром 2 3.2 166 2007
Приложение Б
(рекомендуемое)
Форма протокола испытаний
Наименование испытательной лаборатории___________________________________
Номер аттестата аккредитации______________________________________________
Юридический адрес______________________________________________________
П Р О ТО К О Л
испытание проб (образцов)
Заказчик________________________________________________________________
Наименование пробы (образца)_____________________________________________
Дата выработки__________________________________________________________
Величина партии_________________________________________________________
Дата получения пробы_____________________________________________________
Дата и место отбора пробы_________________________________________________
Регистрационный номер пробы (образца)_____________________________________
Дата проведения испытаний________________________________________________
Дополнительная информация______________________________________________
Проба испытана на соответствие (наименование НД)___________________________
Результаты испытаний:
Заключение
Руководитель организации
Руководитель испытательной лаборатории
Дата
Наименование
показателей
Результат испытаний
Нормируемые
показатели
Методы испытаний
15. 10
СТО Газпром 2 3.2 166 2007
Библиография
[1] Руководящий документ
ОАО «Газпром»
РД 39 00147001 767 2000
Инструкция по креплению нефтяных и газовых
скважин
[2] Правила безопасности
Госгортехнадзора России
ПБ 08 624 03
Правила безопасности в нефтяной и газовой
промышленности
[3] Нормативный документ
ООО «ТюменНИИгипрогаз»
НД 00158758 253 2004
Тампонажные растворы. Методика выполнения
измерений времени загустевания тампонажных
растворов на герметизированном консистометре
высокого давления № 7025 А10 фирмы
CHANDLER ENGINEERING (США)
[4] Нормативный документ
ООО «ТюменНИИгипрогаз»
НД 00158758 254 2004
Тампонажные растворы. Методика выполнения
измерений прочности тампонажного камня на
сжатие на автоматическом электроприводном
гидравлическом прессе № 4207 фирмы
CHANDLER ENGINEERING (США)
[5] Федеральный закон от 30.03.1999 № 52 «О санитарно эпидемиологическом благопо
лучии населения»
[6] Государственные санитарно
эпидемиологические правила
и нормативы
СП 2.6.1.799 99
Ионизирующее излучение, радиационная безо
пасность. Основные санитарные правила обес
печения радиационной безопасности
(ОСПОРБ 99)
16. 11
СТО Газпром 2 3.2 166 2007
ОКС 75.020
Ключевые слова: материалы, утяжеление, тампонажные растворы, технические
требования, классификация, методы контроля, правила приемки, упаковка, хранение
17. Корректура О.Я. Проскуриной
Компьютерная верстка Н.А. Владимирова
Подписано в печать 00.00.2008 г.
Формат 60x84/8. Гарнитура «Ньютон». Тираж 60 экз.
Уч. изд. л. 1,6. Заказ 000
ООО «ИРЦ Газпром» 117630, Москва, ул. Обручева, д. 27, корп. 2.
Тел.: (495) 719 64 75, 719 31 17.
Отпечатано в ЗАО «Издательский Дом Полиграфия»
