1. ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО «ГАЗПРОМ»
СТАНДАРТОРГАНИЗАЦИИ
ПОНИЗИТЕЛИ ВОДООТДАЧИ ТАМПОНАЖНЫХ
РАСТВОРОВ.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ
СТО Газпром 2-3.2-375-2009
ИЗДАНИЕ ОФИЦИАЛЬНОЕ
Москва 2010
ДОКУМЕНТЫ НОРМАТИВНЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ,
СТРОИТЕЛЬСТВА И ЭКСПЛУАТАЦИИ ОБЪЕКТОВ ОАО «ГАЗПРОМ»
.indd 2-3.indd 2-3 03.02.2010 15:40:5103.02.2010 15:40:51
2. ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО «ГАЗПРОМ»
СТАНДАРТ ОРГАНИЗАЦИИ
ПОНИЗИТЕЛИ ВОДООТДАЧИ ТАМПОНАЖНЫХ РАСТВОРОВ.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ
СТО Газпром 2 3.2 375 2009
Издание официальное
ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО «ГАЗПРОМ»
Общество с ограниченной ответственностью «ТюменНИИгипрогаз»
Общество с ограниченной ответственностью «Газпром экспо»
Москва 2010
5. IV
СТО Газпром 2 3.2 375 2009
Введение
При строительстве поисково разведочных и эксплуатационных нефтяных, газовых и
газоконденсатных скважин вскрываются большие интервалы проницаемых нефте , газо или
водонасыщенных горных пород, которые должны быть надежно разобщены при креплении
путем цементирования обсадных колонн тампонажными растворами. В связи с этим для фор
мирования в затрубном пространстве камня с требуемой изолирующей способностью, пре
дотвращения водоотделения из растворов больших объемов жидкости затворения и снижения
продуктивности пластов, исключения возникновения осложнений в процессе цементирова
ния применяются тампонажные растворы со специальными добавками – понизителями
водоотдачи.
Обоснование выбора типов понизителей водоотдачи, их оптимальной дозировки
затруднено в связи с разнообразием условий цементирования и отсутствием единых требова
ний к характеристикам понизителей водоотдачи как компонентов в составе тампонажных
растворов. Предусмотренные технической документацией заводов изготовителей показатели
качества реагентов понизителей водоотдачи не могут быть использованы для оценки их
эффективности, поскольку не учитывают специфики и особенностей применения в составе
тампонажных растворов при креплении скважин.
В связи с изложенным разработан настоящий стандарт, регламентирующий техниче
ские требования к понизителям водоотдачи тампонажных растворов с целью обеспечения
надежного разобщения проницаемых пластов при цементировании обсадных колонн.
Настоящий стандарт разработан с учетом нормативных и технических документов
заводов изготовителей, результатов лабораторных исследований и практического опыта
использования понизителей водоотдачи в составе тампонажных растворов.
6. 1
СТО Газпром 2 3.2 375 2009
Издание официальное
СТАНДАРТ ОТКРЫТОГО АКЦИОНЕРНОГО ОБЩЕСТВА «ГАЗПРОМ»
ПОНИЗИТЕЛИ ВОДООТДАЧИ ТАМПОНАЖНЫХ РАСТВОРОВ.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ
Дата введения – 2010 05 04
1 Область применения
1.1 Настоящий стандарт устанавливает технические требования к понизителям водоот
дачи и методы контроля (испытаний), в том числе в составе тампонажных растворов.
1.2 Настоящий стандарт распространяется на водорастворимые органические веще
ства, применяемые в качестве понизителей водоотдачи тампонажных растворов на основе тампо
нажного портландцемента при строительстве скважин на месторождениях ОАО «Газпром».
1.3 Настоящий стандарт предназначен для применения при разработке проектной
документации на строительство скважин, технологических регламентов на крепление сква
жин и для проведения испытаний на стадии входного контроля.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 2.114 95 Единая система конструкторской документации. Технические условия
ГОСТ 12.1.004 91 Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность.
Общие требования
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
7. 2
СТО Газпром 2 3.2 375 2009
ГОСТ 1581 96 Портландцементы тампонажные. Технические условия
ГОСТ 3885 73 Реактивы и особо чистые вещества. Правила приемки, отбор проб,
фасовка, упаковка, маркировка, транспортирование и хранение
ГОСТ 14192 96 Маркировка грузов
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 16932 93 Целлюлоза. Определение содержания сухого вещества
ГОСТ 24297 87 Входной контроль продукции. Основные положения
ГОСТ 26318.11 84 Материалы неметаллорудные. Метод определения массовой доли влаги
ГОСТ 26798.1 96 Цементы тампонажные. Методы испытаний
ГОСТ Р 12.4.230.1 2007 Система стандартов безопасности труда. Средства индиви
дуальной защиты глаз. Общие технические требования
ГОСТ Р 52108 2003 Ресурсосбережение. Обращение с отходами. Основные положения
СТО Газпром РД 2.1 156 2005 Тампонажные растворы. Методика выполнения измере
ний водоотдачи тампонажного раствора на тестере М 7120 фирмы Chandler Engineering
СТО Газпром 1.11 2008 Технические условия на продукцию, выпускаемую организа
циями и дочерними обществами ОАО «Газпром». Правила разработки, оформления, обозна
чения, обновления и отмены
СТО Газпром 2 3.2 294 2009 Компоненты тампонажных растворов. Термины и опреде
ления. Классификация
П р и м е ч а н и е – При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие
ссылочных стандартов по соответствующим указателям, составленным на 1 января текущего года, и
информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный документ заменен
(изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться замененным (изме
ненным) 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 16504, СТО Газпром 2 3.2 294 с
соответствующими определениями:
3.1 добавка: Материал, вводимый в тампонажный раствор или цемент с целью регули
рования или изменения технологических свойств раствора и камня.
[СТО Газпром 2 3.2 294 2009, пункт 3.23]
8. 3
СТО Газпром 2 3.2 375 2009
3.2 понизители водоотдачи: Добавки, снижающие водоотделение жидкости затворения
из тампонажного раствора при наличии фильтрующей среды и перепада давления.
[СТО Газпром 2 3.2 294 2009, пункт 3.26]
3.3 водоотдача тампонажного раствора: Величина, равная объему жидкости затворения,
отфильтрованной через проницаемую перегородку ограниченной площади под действием
определенного перепада давления за определенное время.
[СТО Газпром 2 3.2 294 2009, пункт 3.84]
3.4 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]
3.5 входной контроль: Контроль продукции поставщика, поступившей к потребителю
или заказчику и предназначаемой для использования при изготовлении, ремонте или
эксплуатации продукции.
[ГОСТ 16504 81, статья 100]
4 Обозначения и сокращения
В настоящем стандарте использованы следующие обозначения и сокращения:
ГЭЦ – гидроксиэтилцеллюлоза;
Ж/Т – жидкость – твердое отношение;
КМОЭЦ – карбоксиметилоксиэтилцеллюлоза;
КССБ – конденсированная сульфит спиртовая барда;
МК – модифицированный крахмал;
окзил – окисленный и хромзамещенный лигносульфонат;
ОЭЦ – оксиэтилцеллюлоза;
ПВС – поливиниловый спирт;
ПЦТ I 50 – портландцемент тампонажный бездобавочный для низких и нормальных
температур;
ПЦТ I 100 – портландцемент тампонажный бездобавочный для умеренных температур;
сунил – сульфированный нитролигнин;
ФХЛС – феррохромлигносульфонат.
9. 4
СТО Газпром 2 3.2 375 2009
5 Классификация и назначение
5.1 Понизители водоотдачи тампонажных растворов предназначены для предотвраще
ния отфильтрования жидкости затворения из тампонажного раствора в проницаемые пласты
в процессе цементирования и формирования цементного камня с целью предотвращения сниже
ния продуктивности нефте и газонасыщенных пластов и предупреждения осложнений.
5.2 К понизителям водоотдачи относятся водорастворимые органические вещества,
стойкие в минерализованных водах и в среде гидроксида кальция, которые в зависимости от
молекулярной массы классифицируются на две группы:
1 я группа – низкомолекулярные органические вещества – олигомеры (ФХЛС,
окзил, сунил, КССБ и др.);
2 я группа – высокомолекулярные органические вещества – полимеры (ОЭЦ, ГЭЦ,
КМОЭЦ, ПВС, МК и др.).
5.3 Понизители водоотдачи 1 й группы применяются для приготовления тампонажных
растворов при цементировании обсадных колонн в интервалах с умеренными температурами –
в соответствии с СТО Газпром 2 3.2 294.
5.4 Понизители водоотдачи 2 й группы применяются для приготовления тампонажных
растворов при цементировании обсадных колонн в интервалах с низкими, нормальными,
умеренными и повышенными температурами – в соответствии с СТО Газпром 2 3.2 294.
6 Технические требования
6.1 Технические требования к понизителям водоотдачи в составе тампонажных раство
ров приведены в таблице 6.1.1
Та б л и ц а 6.1 – Технические требования
Наименование показателя
качества
Нормируемое значение показателя для групп
понизителей водоотдачи при температуре
22 °С 75 °С
1 я группа 2 я группа 1 я группа 2 я группа
1 Массовая доля влаги, %, не более 10 –
2 Растворимость в воде, %, не менее 90 95 – –
3 Водоотдача тампонажного раствора при
перепаде давления 4 МПа, см3/30мин, не более – 200 200 300
4 Растекаемость, мм,
не менее – 180 – –
не более – 220 – –
10. 5
СТО Газпром 2 3.2 375 2009
Наименование показателя
качества
Нормируемое значение показателя для групп
понизителей водоотдачи при температуре
22 °С 75 °С
1 я группа 2 я группа 1 я группа 2 я группа
5 Снижение предела прочности при изгибе
тампонажного камня, %,
не более, через:
24 ч твердения – – 50 30
48 ч твердения – 40 – –
6 Увеличение времени загустевания, %,
не более – 70 – 80
П р и м е ч а н и я
1 Нормируемое значение показателей при 22 °С указано для тампонажных растворов, приготовленных
на основе тампонажного портландцемента ПЦТ I 50 по ГОСТ 1581 при Ж/Т = 0,5 с добавкой 0,4 %
(по массе) понизителей водоотдачи 2 й группы.
2 Нормируемое значение показателей при 75 °С указано для тампонажных растворов, приготовленных
на основе тампонажного портландцемента ПЦТ I 100 по ГОСТ 1581 при Ж/Т = 0,5 с добавкой пони
зителей водоотдачи:
1 й группы – 2 % (по массе);
2 й группы – 0,6 % (по массе).
3 Массовая доля влаги определяется факультативно по требованию потребителя.
4 По согласованию с потребителем допускается определять соответствие показателя водоотдачи п. 3
с другим количеством добавки при условии обеспечения свойств тампонажного раствора и камня
согласно требованиям пп. 4, 5 и 6.
6.2 Требования к понизителям водоотдачи, предназначенным для тампонажных
растворов, и соответствующие методы контроля, установленные настоящим стандартом, дол
жны быть в полном объеме включены в технические условия на них.
6.3 Технические условия на понизители водоотдачи должны быть оформлены в соот
ветствии с требованиями ГОСТ 2.114 и СТО Газпром 1.11.
6.4 Основные реагенты – понизители водоотдачи для обработки тампонажных раство
ров, рекомендуемая область применения и дозировка приведены в таблице А.1 (приложение А).
6.5 Соответствие понизителей водоотдачи требованиям настоящего стандарта или тех
нических условий на конкретный вид следует подтверждать документально (например, в
системе добровольной сертификации ГАЗПРОМСЕРТ).
П р о д о л ж е н и е т а б л и ц ы 6.1
11. 7.2 Приготовление тампонажного раствора с добавками понизителей водоотдачи 1 й
и 2 й групп, растворенными в воде затворения, следует производить по ГОСТ 26798.1.
7.3 Результаты испытаний понизителей водоотдачи в составе тампонажного раствора
необходимо оформлять протоколом, приведенным в приложении Б.
8 Правила приемки
8.1 Приемку понизителей водоотдачи следует производить согласно процедуре и
порядку входного контроля по ГОСТ 24297 с учетом требований настоящего стандарта при
оценке их качества в составе тампонажного раствора.
8.2 Входной контроль качества понизителей водоотдачи должен осуществляться в сле
дующем порядке:
проверка сопроводительной документации;
проверка упаковки, маркировки, сохранности продукции;
отбор проб;
проведение контрольных испытаний.
8.3 Для проведения лабораторных испытаний понизителей водоотдачи в составе тампонаж
ного раствора отбор и подготовку проб понизителей водоотдачи следует проводить по ГОСТ 3885.
8.4 Результаты входного контроля должны фиксироваться в журнале лаборанта и офор
мляться протоколом с приложением акта отбора проб.
9 Требования безопасности
9.1 Безопасность применяемых понизителей водоотдачи в составе тампонажного
раствора должна быть подтверждена санитарно эпидемиологическим заключением и свиде
тельством о государственной регистрации материала. Указанные документы должны быть
6
СТО Газпром 2 3.2 375 2009
7 Методы контроля (испытаний)
7.1 При оценке технических показателей понизителей водоотдачи в составе тампонаж
ного раствора следует использовать методы, приведенные в таблице 7.1.
Наименование
показателя
Наименование документа
на метод испытания
1 я группа 2 я группа
1 Массовая доля влаги ГОСТ 26318.11 ГОСТ 16932
2 Растворимость в воде ТУ 2458 015 20672718 2001 [1] ТУ 2231 002 50277563 2000 [2]
3 Водоотдача тампонажного раствора СТО Газпром РД 2.1 156
4 Растекаемость – ГОСТ 26798.1
5 Предел прочности при изгибе/сжатии ГОСТ 26798.1
6 Время загустевания – ГОСТ 26798.1
Та б л и ц а 7.1 – Методы испытаний
12. 7
СТО Газпром 2 3.2 375 2009
оформлены с учетом требований Федерального закона «О санитарно эпидемиологическом
благополучии населения» [3] и Приказа Роспотребнадзора [4].
9.2 Не допускаются к применению понизители водоотдачи, классифицированные 1, 2
классом опасности по ГОСТ 12.1.007.
9.3 Работающие с понизителями водоотдачи должны быть обеспечены специальной
одеждой по ГОСТ 12.4.103, специальной обувью и индивидуальными средствами защиты:
противопыльными респираторами по ГОСТ 12.4.034;
перчатками или рукавицами;
защитными очками по ГОСТ Р 12.4.230.1.
9.4 Помещения, в которых проводятся работы с понизителями водоотдачи, должны
быть оборудованы приточно вытяжной вентиляцией по ГОСТ 12.4.021, обеспечивающей
состояние воздушной среды в соответствии с ГОСТ 12.1.005.
9.5 Все работы с понизителями водоотдачи 2 й группы должны проводиться вдали от
огня и источников искрообразования с соблюдением требований пожарной безопасности в
соответствии с ГОСТ 12.1.004 и ППБ 01 03 [5].
10 Требования к упаковке и хранению
10.1 Понизители водоотдачи должны поставляться в упаковке по ГОСТ 15846, исклю
чающей проникновение влаги при транспортировании и хранении.
10.2 При отгрузке понизителей водоотдачи должна быть предусмотрена маркировка тары с
указанием наименования, массы, даты изготовления, условий (температуры) и срока хранения,
манипуляционного знака «Боится сырости». Маркировка должна наноситься по ГОСТ 14192.
10.3 Отклонение по массе одной упаковки (мешка, контейнера) допускается в пределах
не более ±2 %.
10.4 Гарантийный срок хранения понизителей водоотдачи должен быть не менее 12 мес.
10.5 Хранение понизителей водоотдачи должно осуществляться в соответствии с тре
бованиями ГОСТ 15846.
11 Указания по утилизации
11.1 Утилизация остатков понизителей водоотдачи, не пригодных к дальнейшему
использованию по прямому назначению, должна быть регламентирована проектной доку
ментацией на строительство скважин.
11.2 При утилизации остатков понизителей водоотдачи необходимо соблюдать требо
вания ГОСТ Р 52108.
13. 8
СТО Газпром 2 3.2 375 2009
Приложение А
(справочное)
Понизители водоотдачи тампонажных растворов
Та б л и ц а А.1 – Характеристика реагентов понизителей водоотдачи тампонажных растворов
Реагент
Температура
в скважине,
°С
Добавка
реагента,
%
от массы
цемента
Примечание
ФХЛС <150 0,5–4,0
Уменьшает водоотдачу в четыре–пять раз, вязкость
и предельное напряжение сдвига. Замедляет схваты
вание, вызывает пенообразование
Окзил <130 0,1–0,3
Уменьшает водоотдачу в семь раз, замедляет схва
тывание
Сунил <150 0,2–1,0 Уменьшает водоотдачу, замедляет схватывание
КССБ 75–130 1,0–2,0
Уменьшает водоотдачу в семь раз и в 20 раз в ком
бинации с 0,1–0,2 % ПАА+0,2 % КССБ, замедля
ет схватывание, пластифицирует, вспенивает
ОЭЦ <150 0,2–2,0
Уменьшает водоотдачу в 10 раз, замедляет схваты
вание
ГЭЦ <120 0,2–1,5 Уменьшает водоотдачу в пять раз
ПВС <100 0,6–1,0
Уменьшает водоотдачу до 10 3 см3, несколько
замедляет схватывание, увеличивает вязкость
КМОЭЦ <120 0,2–1,5
Уменьшает водоотдачу в три–четыре раза, замед
ляет схватывание
МК <150 0,2–1,5 Резко уменьшает водоотдачу, замедляет схватывание
Нитролигнин <150 0,5–1,5
Уменьшает водоотдачу в пять раз, замедляет схва
тывание, пластифицирует
Гидролизованный
полиакрилонитрил
(гипан)
75–160
до 200
(с хроматами)
0,1–1,5
Уменьшает водоотдачу в четыре раза, замедляет
схватывание, разжижает раствор. При малых
добавках вызывает загустевание раствора
Метакриловый
сополимер (метас)
<160 0,2–2,0 Замедляет схватывание, снижает растекаемость
14. 9
СТО Газпром 2 3.2 375 2009
Приложение Б
(рекомендуемое)
Форма протокола испытаний понизителей водоотдачи в составе тампонажного
раствора
Наименование испытательной лаборатории_____________________________________
Номер аттестата аккредитации________________________________________________
Юридический адрес_________________________________________________________
П Р О ТО К О Л
испытания пробы (образца) понизителя водоотдачи в составе тампонажного раствора
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:
Наименование
показателя
Результат
испытания
Нормируемый
показатель
Метод
испытания
Заключение
Руководитель организации
Руководитель испытательной лаборатории
Дата
15. 10
СТО Газпром 2 3.2 375 2009
Библиография
[1] Технические условия
ОАО «Дубитель»
ТУ 2458 015 20672718 2001
ФХЛС МН
[2] Технические условия
ЗАО «Карбокам Пермь»
ТУ 2231 002 50277563 2000
Натрий карбоксиметилцеллюлоза
техническая
[3] Федеральный закон от 30 марта 1999 г. № 52 ФЗ «О санитарно эпидемиологическом
благополучии населения»
[4] Приказ Роспотребнадзора от 19 июля 2007 г. № 224 «О санитарно эпидемиологических
экспертизах, обследованиях, исследованиях, испытаниях и токсикологических, гигие
нических и иных видах оценок»
[5] Правила МЧС России
ППБ 01 03
Правила пожарной безопасности в
Российской Федерации
16. 11
СТО Газпром 2 3.2 375 2009
ОКС 75.020
Ключевые слова: понизители водоотдачи, тампонажные растворы, технические требования,
классификация, методы контроля, правила приемки, упаковка, хранение
17. Корректура А.В. Казаковой
Компьютерная верстка А.И. Шалобановой
Подписано в печать 29.01.2010 г.
Формат 60х84/8. Гарнитура «Ньютон». Тираж 70 экз.
Уч. изд. л. 2,0. Заказ 133.
ООО «Газпром экспо» 117630, Москва, ул. Обручева, д. 27, корп. 2.
Тел.: (495) 719 64 75, (499) 580 47 42.
Отпечатано в ООО «Полиграфия Дизайн»