СТО Газпром 2-3.2-166-2007

  Главная      Учебники - Газпром     

 поиск по сайту

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  

 

содержание   ..   110  111  112  113  114  115  116  117  .. 

 

 

ООО «Инф
 

Москва 2008

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

Предисловие


 

  1. РАЗРАБОТАН


     

  2. ВНЕСЕН


     

  3. УТВЕРЖДЕН

    И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ


     

  4. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Обществом с ограниченной ответственностью «Тюмен- НИИгипрогаз»


 

Управлением по бурению газовых и газоконденсатных сква- жин Департамента по добыче газа, газового конденсата, нефти ОАО «Газпром»


 

Распоряжением ОАО «Газпром» от 26 октября 2007 г. № 357 с 1 мая 2008 г.


 

© ОАО «Газпром», 2007

© Разработка ООО «ТюменНИИгипрогаз», 2007

© Оформление ООО «ИРЦ Газпром», 2008


 


 

Распространение настоящего стандарта осуществляется в соответствии с действующим законодательством и с соблюдением правил, установленных ОАО «Газпром»

Содержание

Введение IV

  1. Область применения 1

  2. Нормативные ссылки 1

  3. Термины и определения 2

  4. Обозначения и сокращения 3

  5. Классификация и назначение 3

  6. Технические требования 4

  7. Методы контроля (испытаний) 5

  8. Правила приемки 6

  9. Требования безопасности 6

  10. Требования к упаковке и хранению 7

  11. Указания по утилизации 7

    Приложение А (рекомендуемое) Материалы для утяжеления тампонажных растворов при цементировании обсадных колонн в скважинах

    с АВПД 8

    Приложение Б (рекомендуемое) Форма протокола испытаний 9

    Библиография 10


     

    III

    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.

    СТАНДАРТ ОТКРЫТОГО АКЦИОНЕРНОГО ОБЩЕСТВА «ГАЗПРОМ»


     

    image

    МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ УТЯЖЕЛЕНИЯ ТАМПОНАЖНЫХ РАСТВОРОВ. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

    image


     

    Дата введения – 2008-05-01


     

    1. Область применения


       

      1. Настоящий стандарт распространяется на неорганические материалы, применяе- мые в качестве утяжеляющих добавок тампонажных растворов при строительстве скважин на месторождениях ОАО «Газпром».

      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


       

      image

      Издание официальное

      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:

      1. утяжеляющая добавка: Дисперсный неорганический материал, состоящий из твердых частиц, вводимый в тампонажный цемент для регулирования плотности тампонажного раствора.

      2. утяжеленный тампонажный цемент: Тампонажный цемент, содержащий утяжеляю- щую добавку.

      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.

        3.5 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]

         

      4. водотвердое отношение: Отношение массы воды к массе утяжеленного тампонажно- го цемента.


         

        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]

         


         

    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


       

      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.

      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.

      3. Тампонажные растворы с утяжелителями 1 группы применяются при цементировании обсадных колонн в интервалах горных пород с умеренными и повышенными температурами.

      4. Тампонажные растворы с утяжелителями 2 группы применяются при цементирова- нии обсадных колонн в интервалах горных пород с повышенными температурами.


         

    6. Технические требования


       

      1. Технические показатели утяжелителей различных групп в зависимости от техничес- ких показателей утяжеленного тампонажного раствора и камня приведены в таблице 6.1.


         

        Таблица 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 утя°желенног°о тампонажно- го раствора в возрасте 2 сут °для умерен°ных (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.


         

      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.

      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.

      4. Утяжелители для приготовления тампонажных растворов не должны содержать модифицирующих добавок, кроме гидрофилизирующих.

      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)


       

      1. При оценке технических показателей утяжелителей, утяжеленного тампонажного раствора и камня следует использовать методы испытаний, приведенные в таблице 7.1.

        Таблица 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


         


         

      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.

      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.

      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].

      5. Результаты испытаний необходимо оформлять протоколом по форме, приведенной в приложении Б.

    8. Правила приемки


       

      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.

      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].

      3. Результаты входного контроля должны фиксироваться в журнале лаборанта (опера- тора) и оформляться протоколом с приложением акта отбора проб.


         

    9. Требования безопасности


       

      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].

      2. Не допускаются к применению утяжелители, классифицированные 1-м, 2-м клас- сом опасности по ГОСТ 12.1.007.

      3. Работающие с утяжелителями должны быть обеспечены средствами индивидуальной 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.

      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.

    10. Требования к упаковке и хранению


       

      1. Утяжелители должны поставляться в упаковке по ГОСТ 15846, исключающей про- никновение влаги при транспортировании и хранении.

      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.

      3. Отклонение по массе одной упаковки (мешка, контейнера) допускается в пределах не более ±2 -. Гарантийный срок хранения утяжелителя должен быть не менее 18 мес.

      4. Хранение утяжелителя должно осуществляться в соответствии с требованиями ГОСТ 15846.


         

    11. Указания по утилизации


       

      1. Утилизацию остатков утяжелителей, непригодных к дальнейшему использованию по прямому назначению, необходимо регламентировать рабочим проектом на строительство скважин.

      2. При утилизации остатков утяжелителей необходимо соблюдать требования ГОСТ Р 52108.

Приложение А

(рекомендуемое)


 

Материалы для утяжеления тампонажных растворов при цементировании обсадных колонн в скважинах с АВПД


 

Таблица 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

тампонажн°ого 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 тем° пературах 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.

Приложение Б

(рекомендуемое)


 

Форма протокола испытаний


 

Наименование испытательной лаборатории Номер аттестата аккредитации Юридический адрес


 

ПРОТОКОЛ

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:


 

Наименование показателей

Результат испытаний

Нормируемые показатели

Методы испытаний
       

Заключение


 

Руководитель организации


 

Руководитель испытательной лаборатории


 

Дата

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)


 

image


 

ОКС 75.020


 

Ключевые слова: материалы, утяжеление, тампонажные растворы, технические требования, классификация, методы контроля, правила приемки, упаковка, хранение


 

image


 

Корректура О.Я. Проскуриной

Компьютерная верстка Н.А. Владимирова


 

image

Подписано в печать 00.00.2008 г.

Формат 60x84/8. Гарнитура «Ньютон». Тираж 60 экз. Уч.-изд. л. 1,6. Заказ 000


 

image

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»