ICS 75. 020 E 13
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T 19139—2012 代替GB/T19139-—2003
油井水泥试验方法
Testing of well cements
(ISO 10426-2:2003,Petroleum and natural gas industries-
Cements and materials for well cementing-
Part 2: Testing of well cements,MOD)
2012-12-31发布
2013-07-01实施
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会 发布 GB/T 19139--2012
目 次
前言
范围 2 规范性引用文件 3 术语、定义和符号 4 取样
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h
水泥浆的制备 6 水泥浆密度测定· 7 水泥石抗压强度试验 8 水泥石非破坏性声波试验 9 水泥浆稠化时间试验· 10 水泥浆静态滤失试验 11 水泥石渗透率试验 12 用旋转黏度计测定水泥浆的流变性能和胶凝强度 13 水泥浆在套管和环空内的压降和流态计算 14 北极注水泥试验方法 15水泥浆稳定性试验 16井下流体的相容性 17火山灰质材料密度的测定与相关计算附录A（规范性附录）制备大体积水泥浆的方法附录B（规范性附录）用于稠化时间试验的补充仪器附录C（资料性附录）与温度测量有关的附加信息附录D（资料性附录) 水泥浆稠化时间试验方案
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一增加了图4密度计（见5.3.1.3)；一增加了公式（4）、（5）、（6)（见5.3.1.4); 将拌合水和水泥的温度应为22.8℃土1.1℃（73T±2F）修改为拌合水和水泥的温度应为
23℃±1℃（见5.3.2,2003年版的5.3.3); -增加了取样（见 7.2); —删除了水泥浆的搅拌（可选项）（见2003年版的7.4）；
-将“其温度能保持在试验温度土1.7℃（土3F）范围内”修改为“其温度能保持在试验温度士2℃以内”（见7.4.3,2003年版的7.2.3)；将“常压水浴可用于在65.6℃（150°F）或更低的温度下养护抗压强度试样”修改为常压养护水浴可用于66℃或以下温度养护试样”（见7.4.3.1,2003年版的7.2.3.1）；将“热电偶准确度校准至士1.7℃（±3F）”修改为“准确度应校准至士2℃”（见7.4.5， 2003年版的7.2.5.1、7.2.5.3)； -将脱模剂一节变为可选项（见7.4.8,2003年版的7.2.8）；将“温度测量系统的准确度应校准至±1.7℃（士3F）,校准次数每月不应少于一次，校准可按GB10238-1998中附录E所述的方法进行”修改为“温度测量系统的准确度应校准至
土2℃。校准次数每月应不少于次,校准可按GB10238所述方法进行”（见8.2 a）、9.3.3， 2003年版的8.2.1、9.3.2);；
--—将“加热系统要求能至少以2.8℃ /min(5‘F /min)的速率升高油浴的温度”修改为“能以最小
升温速率3℃/min加热油浴”（见9.2.3,2003年版的9.2）；删除校准电位计的补充方法是使用校准油（见2003年版的9.3.1.2）； -增加了“热电偶的顶端应处于垂直位置，插人浆杯中的搅拌轴内，距离浆杯底座4.45cm～ 8.89cm之间。由于稠化仪型号不同造成尺寸不同，应小心使用热电偶，确保所用的热电偶与稠化仪匹配，热电偶顶端处于如上面所述的正确位置”的描述（见9.4.4）；增加了确定套管注水泥稠化时间方案的方法［见 9.5.2 a)～g)]; 增加了确定尾管注水泥稠化时间方案的方法［见 9.5.3a)～g)］;
Q.5.477"改为“计算的滤失量=2V 30”［见式（19），2003年版的
-修改式（19）,将“Q3。一2Qt 式(16);
一
/t
将常压黏度计最高试验温度87℃（189F）修改为90℃（见12.4，2003年版的12.4）；一将“为提高测量结果的可靠性，可重复几次整个试验步骤，每次重复都使用新制备的水泥浆样
品。”修改为“为提高测量结果的可靠性，可重复2次或3次试验步骤，每次重复都使用新制备的水泥浆。”（见12.4i）、12.5f)，2003年版的12.4.9、12.5.6）； -对第13章进行了编辑性修改，包括公式与实例（见13）； -删除了表6“常数K值”、表7“符号解释”（见2003年版的13.4.4）；修改了“典型的沉降管”图（见图19，2003年版的图16）；一增加了水润湿能力试验（见16.8); 增加了计算松散的堆积密度公式（105）、密实的堆积密度公式（106）（见17.2.2e））
修改了图A.1（见附录A.22003年版的附录A.2）；修改了图B.1、图B.2（见附录B.2,2003年版的附录B.2); 删除了“与本标准相关公式对应的采用英制单位的公式”（见2003年版的附录D)； -将“水泥浆稠化时间试验方案”修改为资料性附录并作为本标准的附录D，同时删除了对应的英制单位值（见附录D,2003年版的附录E); 一删除了“本标准章条编码与APIRP10B-1997章条编码对照”（见2003年版的附录F）;
！
E
IV GB/T 19139—2012
删除了“本标准与APIRP10B-1997技术性差异及其原因”（见2003年版的附录G）。 本标准使用重新起草法修改采用ISO10426-2:2003《石油天然气工业固井用水泥及材料第2部
分：油井水泥试验》，包括其1号修改单ISO 10426-2-Amendment1-2005和技术勘误单ISO10426- 2--Technical corrigendum 1一2006。其 1号修改单 ISO 10426-2一Amendment1一2005 和技术勘误单 ISO 10426-2-Technical corrigendum 1--2006 的内容已直接编人正文中并通过在其外侧页边空白位置的垂直双线(II)进行标示。
本标准与ISO10426-2:2003相比存在技术性差异，这些差异涉及的条款已编人正文中并通过在其外侧页边空白位置的垂直单线（!)进行标示。
本标准与ISO10426-2:2003的技术性差异及其原因如下：
修改了“1范围”,因为ISO 10426-2：2003的"1范围”论述太笼统,不够具体；关于规范性引用文件，本标准做了具有技术性差异的调整，以适应我国的技术条件，调整的情况集中反映在第2章“规范性引用文件”中，具体调整如下：
删除了以下3个引用文件：
·
→API RP 13J重盐水试验（第二版），1996 年 3月； ●ASTM C109水硬性水泥砂浆抗压强度标准试验方法（使用2 in或50mm立方试模）; ●ASTM C 188水硬性水泥密度标准试验方法。 用GB/T16783.1代替ISO10414-1,两项标准之间的一致性程度如下： GB/T16783.1一2006　石油天然气工业　钻井液现场测试　第1部分：水基钻井液 (ISO 10414-1:2001,IDT)。 增加了以下8个引用文件： ●GB/T 208水泥密度测定方法；
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质混合材料; ●GB 4472化工产品密度、相对密度测定通则; ●GB/T6679　固体化工产品采样通则; ●GB/T6680　液体化工产品采样通则； → GB 10238 油井水泥(GB 10238—2005,ISO 10426-1:2001,MOD); ●GB/T 12573水泥取样方法。
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增加了“3.1.14配浆混合水”术语，因为增加了“4.7配浆混合水取样”的内容；修改了3.1.50稠化时间”术语及“9.4.5稠化时间”，对稠化时间的稠度进行了明确定义，将“水泥浆达到指定稠度所需要的时间”，改为“用增压稠度仪模拟井下条件，从水泥浆升温升压时起至水泥浆稠度达到100 Bc 时的时间。”,更符合我国目前的实际情况，可操作性更强，便于执行；删除了ISO10426-2:2003的附录B"热电偶、温度测量系统和控制器的校准方法”；由于ISO010426-2:2003附录E"水泥浆稠化时间试验方案”中表E.1“套管注水泥稠化时间试验方案”、E.2“尾管注水泥稠化时间试验方案”过于简单，不实用，所以本标准仍采用2003年版附录 E中表 E.1和 E.2(见附录 D中表 D.1、D.2）。
本标准还做了下列编辑性修改：
删除ISO10426-2:2003的前言和特别声明；删除了ISO10426-2：2003中采用USC单位的公式，均采用SI单位制公式； -修改了IS010426-2：2003中公式（112）（见公式103），其公式有误；
修改了图A.1（见图A.1、ISO10426-2:2003图A.1），使图A.1更加清晰。 本标准由全国石油天然气标准化技术委员会（SAC/TC355)提出并归口。 GB/T 19139—2012
本标准起草单位：中国石油集团工程技术研究院本标准主要起草人：屈建省、安耀彬、刘翠微、王丽敏、周怡、宋有胜、吴达华、孙勤亮、邹建龙
王建东、吕伟、唐俊峰、黄晨。
本标准于2003年首次发布。
VI GB/T 19139--2012
油井水泥试验方法
1范围
本标准规定了油井水泥应用性能的试验方法和有关参数的计算，对于水泥石抗压强度试验和水泥浆稠化时间试验，还给出了具有代表性的试验方案。
本标准适用于油、气井注水泥作业用油井水泥浆的设计和性能评价，油井水泥浆可基于（但不限于） GB10238规定的油井水泥级别和类型。
2规范性引用文件
1
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 208水泥密度测定方法 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质混合材料 GB 4472化工产品密度、相对密度测定通则 GB/T6679固体化工产品采样通则 GB/T 6680 液体化工产品采样通则 GB 10238油井水泥(GB 10238--2005,ISO 10426-1:2001,MOD) GB/T 12573　水泥取样方法 GB/T 16783.1石油天然气工业　 钻井液现场测试第1部分：水基钻井液（GB/T16783.1-
2006,ISO 10414-1 :2001,IDT)
3术语、定义和符号
3.1术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。 3. 1. 1
绝对体积 absolute volume 绝对密度的倒数。 注：用每单位质量的体积表示。
3.1.2
外加剂additive 加人到水泥浆中用来调节水泥浆性能的外加材料总称。 注：一般改变的性能包括：凝结时间（使用缓凝剂或促凝剂），滤失量控制和黏度等。
3.1.3
环空annulus 在井眼中环绕套管的空间。 注：环空的外壁可以是地层或套管。 GB/T 19139--2012
3.1.4
假设地面温度 Tasassumed surface temperature 计算模拟温度梯度时假设的地面温度。
3. 1.5
批混 batch mixing 在向井内注人水泥浆之前制备并保存一定体积水泥浆的作业程序。
3.1.6
伯登 B. Bearden units of consistency 在稠化仪上测定的表示水泥浆稠度的单位。
3. 1.7
气穿blowout 滤失试验时氮气穿过水泥浆样品的现象。
3. 1.8
堆积密度bulk density 含有空气的干燥粉状材料每单位体积的质量。
3. 1.9
套管注水泥 casing cementing 向套管柱的全部或部分环空注水泥的固井方法。
3. 1. 10
水泥（波特兰水泥）cement,Portland cement 由含有水硬性硅酸钙和铝酸钙为主要成分的熟料，加人种或多种形态的石膏一起磨细制成的
产品。
注1：水硬性硅酸钙和铝酸钙在水中硬化的产物。 注2：研磨添加剂在研磨之前添加，而不是在研磨之后添加。
3. 1.11
水泥级别 cement class,cement type 按其预期用途,表示油井水泥的不同分类,可分为 A、B、C、D、E、F、G、H 八个等级。 注：各等级水泥的性能指标参见GB10238（油井水泥）。
3. 1. 12
水泥类型 I cement grade 表示油井水泥抗硫酸盐侵蚀性能的类别。分为普通型（O）、中抗硫酸盐型（MSR)和高抗硫酸盐型
(HSR)。
注：各等级性能指标参见GB10238（油井水泥）。 3. 1.13
水泥混料 cement blend 干燥的水泥和其他干燥粉状材料的混合物。
3.1.14
配浆混合水 water blend for field preparation of cement slurry 为现场注水泥作业而配制的含有水泥外加剂的拌合水。
3. 1. 15
熟料clinker 在水泥生产过程中，从窑中取出的熔融材料。可与硫酸钙一起混磨制成水泥。
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