NB／T 14004.2-2016  页岩气 固井工程 第2部分：水泥浆技术要求和评价方法

温井水泥石抗高温性能测定按照SY/T6466

5.4水泥石弹性模量测定

建筑标准规范范本水泥石弹性模量的测定方法按

5.5水泥石抗拉强度测定

水泥石抗拉强度的测定方法按附录B执行

NB/T 14004.22016

A.1.1试样加工规格要求

水泥石测试样品按照GB/T19139所述方法制备和养护，脱模冷却后尽快加工成圆柱体试样，圆 柱体直径宜为25mm±1.0mm，长度为50mm±2.0mm。试样两端面平行度应不大于0.05mm，上、下 端直径偏差应不大于0.3mm，轴线偏差应不大于0.25°。端面平行度、轴线偏差的测试方法按GB/T 23561.7执行，

A.1.2试样含水状态

水泥石试样应在室温条件下放置在底部有水干燥器中，不接触水面，保持一定 性模量测试。

每组实验试样的数量应不少于3个。

A.2主要仪器及其技术指标

试验机配有： a）载荷和位移传感器。 b）计算机数据采集处理系统。

A.2.3试样包裹套管

宜采用橡胶热缩管或塑料热缩管

质，硬度应大于洛氏硬度58HRC，压头受载

A.2.5应变测量装置

A.2.6检验测量工具

宜采用以下检验测量工具：

a）游标卡尺，最小分度值0.02mm。 b）万能角度尺、百分表及百分表架。 c)水平检验台。

测量试样的长度、直径，并做好记录。

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开动试验机，将试样用热缩管包好后置于试验机中，连接好应变测量装置。待系统稳定后施加轴 可载荷直至试样破碎。加载速率选定应使试样在2min～10min能够破碎，同一组试样试验宜采用同 种载荷控制方式。采用载荷的控制通过以下方式实现： 一加载应力控制。 一加载应变控制，

A.4.1轴向应变的计算

由向应变可以直接从应变显示设备上获得，或者从变形读数计算获得，应变的读数应记录 面第六位。 由向应变按公式（A.1）计算：

式中： 试样的轴向应变，量纲为1； △l—试样的轴向长度的改变量，单位为毫米（mm）； 试样的原始长度，单位为毫米（mm）。

A.4.2弹性模量的计算与确定

A.4.2.1弹性模量的计算

弹性模量为轴向应力应变曲线直线部分的平均 升技抗压强 度30%的位置，弹性段上点宜选取应力应变曲线上升段抗压强度70%的位置。在应力应变曲线的直 线段部分用线性最小二乘法拟合，其直线段部分的斜率即为试样的弹性模量。图A.1为弹性模量计算 方法示意图，弹性模量值按公式（A.2）计算：

E= Ag Ae (A.

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式中： E一一试样的弹性模量，单位为兆帕（MPa）； Aa一 试样的轴向应力增量，单位为兆帕（MPa）： △As—试样的轴向应变增量量纲为 1。

A.4.2.2弹性模量的确

图A.1水泥石典型应力应变曲线

弹性模量取值按以下方法确定： a）水泥石的弹性模量按3个试样的算术平均值计算。 b）最大值或最小值有一个超过中间值的20%，则一并舍去最大值与最小值，取中间值作为试样 的弹性模量。 c）最大值与最小值均超过中间值的20%，则该组试样测试结果无效

B.1.1试样加工规格

NB/T 14004.2=2016

水泥石测试样品按照GB/T19139所述方法制备和养护， 脱模冷却后尽快加工成圆柱体试样，圆 主体直径宜为25mm±1.0mm，高径比为0.5~1.0

B.1.2试样精度要求

试样圆周表面应光滑，两端面相互平行，端面应垂直于试样轴线！

B.1.3试样含水状态

泥石试样状态与A.1.2

每组实验试样的数量应不少于3个

B.2主要仪器及其技术指标

则量试样的轴向载荷，应满足B.3.3的要求对

式验机上下承压板宜放置一条钢制垫条，垫条宜选用直径为1.5mm~2.0mm的钢丝

游标卡尺，最小分度值0.02mm

游标卡尺，最小分度值0.02mm。

通过试样直径的两端，沿轴线方向划两条相互平行的加载基线。

将试样置于试验机承压板中心，调整试样位置，在上下压板与试件承压线之间各垫一条垫条，圆 柱体轴线应在上下垫条之间保持水平，承压板上下垫条对准试样加载基线（见图B.1)）。

连续均匀地加荷直至试样破坏，加载速度宜为0.02MPa/s～0.05MPa/s，记录试样破坏时载

B.4抗拉强度的计算与确定

B.4.1抗拉强度的计算

广场标准规范范本试样的抗拉强度按公式（B.1）计算

图B.1壁裂法示意图

元dl (B.1 式中： 一一试样的抗拉强度，单位为兆帕（MPa）； 试样破坏时的载荷，单位为牛（N）； 试样的直径，单位为毫米（mm）； 试样的厚度，单位为毫米（mm）

式中： 试样的抗拉强度，单位为兆帕（MPa）； 试样破坏时的载荷，单位为牛（N）； 试样的直径，单位为毫米（mm）； 试样的厚度，单位为毫米（mm）

机电标准规范范本B.4.2抗拉强度的确定

取值按以下方法确定： a）水泥石的弹性模量按3个试样的算术平均值计算。 b）最大值或最小值有一个超过中间值的20%，则一并舍去最大值与最小值，取中间值作为试样 的弹性模量。 c）最大值与最小值均超过中间值的20%，则该组试样测试结果无效。

中华人民共和国 能源行业标准 页岩气固井工程 第2部分：水泥浆技术要求和评价方法 NB/T 14004.2—2016 石油工业出版社出版 （北京安定门外安华里二区一号楼） 北京中石油彩色印刷有限责任公司排版印刷 新华书店北京发行所发行 880×1230毫米16开本1印张25千字印1—600 2017年8月北京第1版2017年8月北京第1次印刷 书号：155021·7546定价：20.00元 版权专有不得翻印