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| 标准名称 | 油井水泥(摘要) |
| 标准号 | GB10238-88 |
1 主题内容与适用范围
本标准规定了九个级别油井水泥的技术要求及试验方法。
本标准适用于油、气井注水泥作业用水泥。
2 引用标准(略)
3 定义
3.1 Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ与Ｆ级油井水泥：由水硬性硅酸鲈为主要成分的水泥熟料，加入适
量石膏和助磨剂[1)]，磨细制成的产品。在粉磨与混合Ｇ、Ｈ级水泥的过程中，不允许掺加任何其他外加物。
3.3 J级油井水泥：符合本规定的J级水泥物理性能要求的产品。
4 产品分类
本标准包括九个级别的油井水泥，可分为普通型、中抗硫酸盐型和高抗硫酸盐型三类，
各级别油井水泥使用范围如下：
4.1 Ａ级油井水泥 无特殊性能要求时，适用于自地面至1830m井深的注水泥。仅有
普通型。
4.2 Ｂ级油井水泥 适用于自地面至1830m井深的注水泥。分为中抗硫酸盐型和离抗硫酸盐型。
4.3 Ｃ级油井水泥 要求具有高早强度时，适用于自地面至1830m井深的注水泥。分
为普通型、中抗硫酸盐型和高抗硫酸盐型。
4.4 Ｄ级油井水泥 适用于中温中压条件下的1830￣ 3050m井深的注水泥。分为中
抗硫酸盐型和高抗硫酸盐型。
4.5 Ｅ级油井水泥 适用于高温高压条件下的3050￣4270m井深的注水泥。分为中
抗硫酸盐型和高抗硫酸盐型。
4.6 Ｆ级油井水泥 适用于超高温高压条件下的3050￣4880m井深的注水泥。分为
中抗硫酸盐型和高抗硫酸盐型。
4.7 Ｇ级油井水泥 是一种基本油井水泥。适用于自地面至2440m井深的注水泥。分
为中抗硫酸盐型和高抗硫酸盐型。与促凝剂或缓凝剂一起使用，能适应于较大的井深和温度
范围。
4.8 Ｈ级油井水泥 是一种基本油井水泥。适用于自地面至2440m井深的注水泥。分
为中抗硫酸盐型和高抗硫酸盐型。与促凝剂或缓凝剂一起使用，能适应于较大的井深和温度
范围。
4.9 J级油井水泥 适用于超高温高压条件下的3660￣4880m井深的注水泥。与促凝
剂或缓凝剂一起歙使用，能适应于较大的井深和温度范围。
注：各级水泥深度限是基于为套管注水泥标准试验利用的条件(本标准附录Ｄ表Ｄ8中模拟
试验方案1、4、5、6、8、9)，同时应作为近似值加以考虑。
5 技术要求
5.1 化学要求 规定级别和类型的油井水泥，必须符合表1规定的化学要求
5.2 物理要求 不同级别和类型的油井水泥必须符合表2规定的物理要求。
表１ 化学要求
─────────────────────┬───────────────────
水 泥 级 别 │
技 术 指 标 │ A B C D、E、F G H
化 学 成 分 │
─────────────────────┼───────────────────
普通型(O) │
氧化镁(MgO)最大值 │6.0 6.0
三氧化硫(SO3)最大值[1)] │3.5 4.5
烧失量 最大值 │3.0 3.0
不溶物 最大值 │0.75 0.75
铝酸三钙(C3A) 最大值[2)] │ 15
─────────────────────┼───────────────────
中抗硫酸盐型(MSR) │
氧化镁(MgO) 最大值 │ 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0
三氧化硫(SO3) 最大值 │ 3.0 3.5 3.0 3.0 3.0
烧失量 最大值 │ 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0
不溶物 最大值 │ 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75
硅酸三钙(C3S)[2)] │ 48￣58 48￣58
铝酸三钙(C3A) 最大值[2)] │ 8 8 8 8 8
总碱量以氧化钠(Na2O)当量表示 最大值[3)] │ 0.75 0.75
─────────────────────┼───────────────────
高抗硫酸盐型(HSR) │
氧化镁(MgO) 最大值 │ 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0
三氧化硫(SO3) 最大值 │ 3.0 3.5 3.0 3.0 3.0
烧失量 最大值 │ 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0
不溶物 最大值 │ 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75
硅酸三钙(C3S)[2)] │ 48￣65 48￣65
铝酸三钙(C3A)最大值[2)] │ 3 3 3 3 3
铁铝酸四钙(C4AF)+2倍铝酸三钙(C3A)最大值 │ 24 24 24 24 24
总碱量以氧化钠(Na2O)当量表示 最大值[3)] │ 0.75 0.75
─────────────────────┴───────────────────
注:1)当Ａ级水泥中铝酸三钙(C3A)的含量为8％或小于8％时，水泥中的SO3含量为3％。
2)由理论计算方法得出的极限化学成分，并不一定代表其实际或全部氧化物。当Al2O3/Fe2O3≤0.64
时，C3A含量为零。当Al2O3/Fe2O3＞0.64时，化合物含量按下式计算：
C3A＝2.65×Al2O3％－1.69×Fe2O3％
C4AF=3.04×Fe2O3％
C3S＝4.07×CaO％－7.60×SiO2％－6.72×Al2O3％－1.43×Fe2O3％ －2.85SO3％
当Al2O3/Fe2O3＜0.64时，形成氧化铁－氧化铝－氧化钙固熔体(表达为C4AF＋C2F)化合物含量
按下式计算：
C4AF＋C2F=2.10×Al2O3％＋1.70×Fe2O3％
C3S＝4.07×CaO％－7.60×SiO2％－4.48×Al2O3％－2.86×Fe2O3％－2.85×SO3％
3)总碱量以氧化钠(Na2O)当量表示，按下式计算：
Na2O当量＝(0.658×K2O％)＋Na2O％
表 ２ 物理要求
───────────────────┬────────────────────────
水 泥 级 别 │
技 术 指 标 │Ａ Ｂ Ｃ Ｄ Ｅ Ｆ Ｇ Ｈ Ｊ[1)]
物 理 性 能 │
───────────────────┼────────────────────────
用水量(按油井水泥重量的百分比),％ │46 46 56 38 38 38 44 38
───────────────────┼────────────────────────
安定性(压蒸膨胀)，％ 最大值 │0.80 0.80 0.80 0.80 0.80 0.80 0.80 0.80 －
───────────────────┼────────────────────────
细度(比面积)，m[2]/kg 最小值 │270 290 400 － － － － － －
───────────────────┼────────────────────────
游离水含量，mL 最大值 │ － － － － － －3.5[2)] 3.5[2)] －
──────┬────────────┼────────────────────────
│升温 养护温度 养护压力 │ 抗压强度(最小值)，MPa
│方案 ℃ MPa │
├────────────┼────────────────────────
│ － 38 常压 │1.7 1.4 2.1 － － － 2.1 2.1 －
8h抗压强度 │ － 60 常压 │－ － － － － － 10.3 10.3 －
│ 6s 110 20.7 │－ － － 3.5 － － － － －
│ 8s 143 20.7 │－ － － － 3.5 － － － －
│ 9s 160 20.7 │－ － － － － 3.5 － － －
──────┼────────────┼────────────────────────
12h抗压强度 │ 8s 143 20.7 │－ － － － － － － － 3.5
──────┼────────────┼────────────────────────
│升温 养护温度 养护压力 │ 抗压强度(最小值)，MPa
│方案 ℃ MPa │
├────────────┼────────────────────────
│ － 38 常压 │12.4 10.3 13.8 － － － － － －
24h抗压强度 │ 4s 77 20.7 │ － － － 6.9 6.9 － － － －
│ 6s 110 20.7 │ － － － 13.8 － 6.9 － － －
│ 8s 143 20.7 │ － － － － 13.8 － － － －
│ 9s 160 20.7 │ － － － － － 6.9 － － －
│10s 177 20.7 │ － － － － － － － － 6.9[3)]
──────┼────┬───────┼────────────────────────
│模拟方案│15￣30min稠度 │ 稠化时间(最小值)，min[5)]
│ │(最大值)Bc[4)]│
──────┼────┼───────┼────────────────────────
│ 1 │ 30 │90 90 － － － － －
│ 4 │ 30 │90 90 90 90 － －
│ 5 │ 30 │－ － － － － － 90
稠化时间 │ 5 │ 30 │－ － － － － － 120[6)] 120[6)]
│ 6 │ 30 │－ － － 100 100 100 － － 180
│ 8 │ 30 │－ － － － 154 － － － －
│ 9 │ 30 │－ － － － － 190 － － 180
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注：1)J级油井水泥用水量，由生产厂推荐。
2)以250mL量筒为基准，3.5mL相应的百分数为1.4％。
3)升温方案10S,J级油井水泥7d后的抗压强度应不低于24h的抗压强度。
4)水泥浆稠度单位伯登(Bc) Bc表示用高温高压稠化仪测得的稠度单位伯登。 ABc表示
用常压稠化仪测得的稠度单位伯登。 当稠度单位小于30Bc时，Bc与ABc的关系为 Bc×0.69＝ABc
5)稠化时间的要求是基于在套管注水泥测得的总的注水泥时间为75％，加上25％安全系数。
6)模拟方案5的最大稠化时间要求为120min。
6 试验方法 7 检验规则 8 验收与拒收 9 标志、包装、运输、贮存(略)
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