Número o de Documento NRF-06 69-PEMEX-20 012 14 de julio de 2012 2 PÁGINA 1 DE 17 COMITÉ DE D NORMALIZ ZACIÓN DE PETRÓLEOS S MEXICANO OS Y ORGA ANISMOS SUBSIDIARIOS S SUB BCOMITÉ TÉC CNICO DE N NORMALIZAC CIÓN DE PEMEX-EXP PLORACIÓN Y PRODUCC CIÓN CEM MENTO OS CL LASES S “G”,, “H” Y “H-P PEMEX X” EM MPLE EADOS S EN POZOS P S PET TROLE EROS Es sta norma can ncela y sustitu uye a la NRF--069-PEMEX X-2006 del 14 de septiembre de 2006. Comité de Normalizac ción de eos Mexicanos y Petróle Organis smos Subsidiarios CEMENTOS C CLASES “G ”, “H” Y X” EMPLEAD OS EN “H-PEMEX POZOS S PETROLER ROS NRF-069 9-PEMEX-2012 R Rev : 0 PÁGIINA 2 DE 17 HO OJA DE APROB BACIÓN Esta No orma de Referen ncia se aprobó en n el Com mité de N Normaliza ación de Pe etróleos Mexican nos y Org ganismo os Subsid diarios en la sesiión extraord e inaria 01 1-12, celebrada e el 27 de abril de 2012. Comité de Normalizac ción de eos Mexicanos y Petróle Organis smos Subsidiarios CEMENTOS C CLASES “G ”, “H” Y X” EMPLEAD OS EN “H-PEMEX POZOS S PETROLER ROS NRF-069 9-PEMEX-2012 Rev.: 0 PÁGIINA 3 DE 17 CO ONTENIDO CAPÍTULO PÁGINA 0. 0 INTROD DUCCIÓN ..................................................................................................................................... 4 1. OBJETIV VO ............................................................................................................................................... 5 2 2. ALCANC CE................................................................................................................................................ 5 3 3. CAMPO O DE APLICA ACIÓN ...................................................................................................................... 5 4 4. ACTUAL LIZACIÓN ................................................................................................................................... 5 5. REFERE ENCIAS ....................................................................................................................................... 6 6. DEFINIC CIONES ....................................................................................................................................... 7 7. SÍMBOL LOS Y ABREVIATURAS ............................................................................................................. 8 8 8. DESARR ROLLO ........................................................................................................................................ 9 9 9. 8.1 Cllases de cem mentos ...................................................................................................................... 9 8.2 specificacione es ............................................................................................................................ 9 Es 8.3 Muestreo ........................................................................................................................................ 11 8.4 Prruebas Químiicas ......................................................................................................................... 12 8.5 as ............................................................................................................................. 13 Prruebas Física RESPONSABILIDADES ........................................................................................................................ 16 10. CONCO ORDANCIA CON NORMAS S MEXICANA AS O INTERN NACIONALES S .................................... . 16 11. BIBLIOG GRAFÍA ....................................................................................................................................... 16 12. ANEXOS S .................................................................................................................................................. 17 Comité de Normalizac ción de eos Mexicanos y Petróle Organis smos Subsidiarios 0 0. CEMENTOS C CLASES “G ”, “H” Y X” EMPLEAD OS EN “H-PEMEX POZOS S PETROLER ROS NRF-069 9-PEMEX-2012 Rev.: 0 PÁGIINA 4 DE 17 INTR RODUCCIÓN Las fuertes variaciones en n la respuesta a a los aditivo os, observada as entre lotes fabricados de e Cemento C Clase API, nes severas de algunos pozos, son factores f que obligan a e elaborar siste emas de lech hadas de las condicion d diseños sofis sticados, difíciles de contro olar, costo ele evado por loss altos porcen ntajes de adittivos que intervienen y sse emplea mucho tiempo en su diseño. Los cemento os clases “G”,, "H" y “H-PE EMEX”, fueron n seleccionad dos para corrregir estas va ariaciones, po or ser los d de mayor ca alidad con qu ue se cuenta a en el ámbiito mundial y en Pemex Exploración y Producció ón (PEP), respectivame ente. Así mism mo ha sido ne ecesario realizar una serie e de pruebas, para estable ecer los parám metros de ccontrol de la calidad del cemento, c deb bido a que el API Specificcation 10A/IS SO 10426-1“P Petroleum an nd natural g gas industries - Cements and Materialls for Well Ce ementing” y A API RP 10B-2 2 a 5/ISO 10 0426-2 a 5 “P Petroleum a G Industries s – Cements and materials s for Well Ce menting”, am mbas en su últtima edición, dejan sin and Natural Gas ccontrol varios s parámetros y a otros les s fija valores muy amplios con baja eficciencia en el control de ca alidad del ccemento. El cemento Cla ase "H" propo orciona alta resistencia r a la compresió ón, resistenccia al ataque químico, e capas del subsuelo s y ba ajo consumo de aditivos, cconvirtiéndosse en un prod ducto con buen sello hidráulico entre ccaracterística as técnicas ac ceptables y ec conómicamen nte rentables . El cemento Clase “H-PEMEX”, fue diseñado para a minimizar e el uso de ccloruros en la a cementació ón de las ttuberías de revestimiento r s, a fin de pro olongar la vid a del cementto y de la pro opia tubería. Con este superficiales ccemento, además de ma antener la misma m calidad d del cementto Clase “H””, se pretend de obtener b beneficios e a requerir un n bajo consum mo de aditivos s químicos y minimizar loss tiempos de espera de fra aguado y económicos al a al tener una mayor respu uesta tempra ana en su es sfuerzo comp presivo, contrribuye a optimizar los tie empos de a beneficios econ nómicos importantes para P PEP. perforación, aportando Este docume ento normativo o se realizó en e atención y cumplimiento o a: Ley de Petrólleos Mexicanos y su Regla amento Ley de la Com misión Nacion nal de Hidroc carburos Ley Federal sobre s Metrolo ogía y Normallización y su Reglamento. R Ley de Adquiisiciones, Arre endamientos y Servicios del Sector Púb blico y su Reg glamento. Ley de Obras s Públicas y Servicios S Rela acionados con n las Mismass y su Reglam mento. Guía para la Emisión de Normas N de Re eferencia de Petróleos Me exicanos y Orrganismos Su ubsidiarios (C CNPMOS0 001, 30 septiembre 2004). Participaron en su elaborración las de ependencias de d Petróleoss Mexicanos, Institucioness y empresass que se ntinuación: indican a con Pemex Explo oración y Prod ducción. Petróleos Me exicanos. Participantes externos: Holcim Apasc co, S.A. de C.V. CEMEX México, S. A. de C. C V. Geo-logik, S.A de C. V. e México, S. A. A de C. V. Halliburton de Dowell - Schllumberger de México, S. A. A de C. V. Baker Hughe es incorporate ed Comité de Normalizac ción de eos Mexicanos y Petróle Organis smos Subsidiarios 1. CEMENTOS C CLASES “G ”, “H” Y X” EMPLEAD OS EN “H-PEMEX POZOS S PETROLER ROS NRF-069 9-PEMEX-2012 Rev.: 0 PÁGIINA 5 DE 17 OBJE ETIVO A Asegurar que e la calidad de los ceme entos Clases s “G”, “H” y “H-PEMEX” utilizados en n las operacciones de ccementación de pozos petroleros, p re eúnan las prropiedades y característiccas necesarias para sop portar las ccondiciones de d trabajo a la as que estará án expuestos.. 2 2. ALCA ANCE Esta Norma de d Referencia a cubre las es specificacione es de calidad d de los ceme entos Clases ”G”, "H" y “H--PEMEX” d de acuerdo a las especific caciones API 10A/ISO 10426 -1 y API 1 0B - 2 a 5/ISO esistencia O 10426 - 2 a 5, de alta re a los sulfatos s, baja reactiv vidad a álcali agregado y bajo calor de e hidratación, hace referen ncia a los mé étodos de pruebas quím micas y física as, que deterrminan el gra ado de calida ad del cemen nto utilizado e en la cementtación de pozos petrole eros terrestres s y en Aguas Profundas. 3 3. CAMPO DE APLICACIÓN Esta Norma de d Referencia a es de aplica ación general y de observa ancia obligato oria para la ad dquisición del material o objeto de la misma, en la as actividades s de cementa ación de pozo os petroleross que lleven a cabo los ce entros de ttrabajo de Pe emex Exploración y Produc cción, a travé és de empresa as de servicio o o por admin nistración. Por lo tanto, d debe ser inclluida en las bases b de licittación pública a, en los proccedimientos d de invitación a cuando me enos tres personas, por adjudicac ción directa y en las solicitudes de cotizació ón; así com mo en los contratos ccorrespondientes, como parte p de los requisitos qu ue debe cum plir el interessado y en su u caso el fab bricante o prestador de servicios. 4 4. ACTU UALIZACIÓN N Esta Norma de Referenc cia se debe revisar y en su caso mo odificar al me enos cada 5 años o anttes si las ssugerencias y recomendaciones de cam mbio lo ameriitan. Las sugerenc cias para la revisión r y acttualización de e esta norma a, deben envviarse al Secrretario del Su ubcomité T Técnico de Normalizaciión de Pemex Exploración y Produ ucción, quien n debe prog gramar y re ealizar la a n de acuerdo o a la procedencia de la as mismas y en su caso , inscribirla d dentro del P Programa actualización A Anual de No ormalización n de Petróleo os Mexicano os, a través del Comité de Normaliización de P Petróleos Mexicanos y Organismos s Subsidiario os. Las propues stas y sugere encias de ca ambio deben elaborarse en el formatto CNPMOS -001-A01 de e la Guía para la Emis sión de Norm mas de Refe erencia CNP PMOS-001-A A01, Rev. 1 d del 30 de se eptiembre de e 2004 y d dirigirse a: Pemex-Explo oración y Prod ducción. Subcomité Té écnico de Normalización. Representaciión de la Gere encia de Adm ministración de el Mantenimie ento, Sede M México Bahía de Ballenas 5, Edifiicio “D”, PB., entrada por Bahía del Es píritu Santo ss/n. a Anzures, Mé éxico D. F., C. C P. 11 300 Col. Verónica T Teléfono dire ecto: 1944-928 86 Comité de Normalizac ción de eos Mexicanos y Petróle Organis smos Subsidiarios CEMENTOS C CLASES “G ”, “H” Y X” EMPLEAD OS EN “H-PEMEX POZOS S PETROLER ROS NRF-069 9-PEMEX-2012 Rev.: 0 PÁGIINA 6 DE 17 Conmutadorr: 19-44-25-0 00, extensión n: 3-80-80 Correo electrrónico: luis.orttiz@pemex.com 5. REFE ERENCIAS La siguiente relación de normas, debe consultarse e como comp plemento parra la aplicación de esta n norma de referencia. 10A/ISO 104 5.1 API Specification S 426-1. Petrole eum and Natu ural Gas Indu ustries- Ceme ents and Matterials for W Well Cementing (Industrias del Petróleo o y Gas Natural - Cemento os y Materiale es para Ceme entación de P Pozos). Part 1: Spec cification (Esp pecificación). 5.2 API RP R 10B 2 a 5/ISO 5 10426--2 a 5 Petroleum and Nattural Gas Ind dustries-Ceme ents and Matterials for W Well Cementing (Industrias del Petróleo o y Gas Natural- Cemento os y Materiales para Ceme entación de Po ozos Part 2: Testing of Well Ce ements (Pruebas de Ceme entos para Po ozos). Part 3: Testing of Deepwa ater Well Cem ment Formula ations (Prueb bas de Formu ulaciones de C Cementos pa ara Pozos en Aguas Pro e ofundas). Part 4: Prepa aration and Testing T of Foa amed Cementt Slurries at A Atmospheric P Pressure (Pre eparación y P Prueba de Lechadas de Cemento Espumado a Prresión Atmosfférica). Part 5: Deterrmination of Shrinkage and a Expansio on of Well C Cement Form mulations at A Atmospheric Pressure (Determinació ón de la Co ontracción y Expansión de d las Formu ulaciones de Cemento para Pozos a Presión A Atmosférica).. Part 6: Methods for deterrmining the static s gel stre ength of cem ment formulatiions. (Método os para dete erminar la d Gel Estátic co de formulaciones de Ce emento). Resistencia de 5.3 NOM M-008-SCFI. Sistema S general de Unidad des de Medida a. 5.4 NMX X-C-049-ONNC CCE. Industrria de la Construcción - M Método de Prrueba para la a Determinacción de la Finura de Cementantes Hidráulicos me ediante el Tam miz No. 130 m m. 5.5 NMX X-C-056-ONN NCCE. Indus stria de la Construcció ón - Determ minación de e la Finura de los Cementantes Hidráulicos s (Método de e Permeabilid dad al Aire). 5.6 NMX X-C-152-ONN NCCE. Industtria de la Construcción C Cementantess Hidráulicos - Método de e Prueba para la Determinación de el Peso Espe ecífico de Ce ementantes H Hidráulicos. 5.7 NMX - Cementos Hidráulicos - Especifica X-C-414 -ONN NCCE. Indus stria de la Construcción C aciones y Métodos de Prueba. P 5.8 NMX X-C-131. Dete erminación del d Análisis Químico Q de C Cementantess Hidráulicos . 5.9 NRF--049 PEMEX X-2009. Inspe ección y supe ervisión de arrrendamientoss y servicios d de bienes muebles. Comité de Normalizac ción de eos Mexicanos y Petróle Organis smos Subsidiarios 6. CEMENTOS C CLASES “G ”, “H” Y X” EMPLEAD OS EN “H-PEMEX POZOS S PETROLER ROS NRF-069 9-PEMEX-2012 Rev.: 0 PÁGIINA 7 DE 17 DEFINICIONES 6.1 Agua a libre. Es el agua acumulada en la parrte superior d de una column na de lechada a de cemento o, cuando é ésta se mantiene en repos so durante do os horas. 6.2 Agua a mínima. Es E la relación n de agua que q proporciona una visscosidad de 30 unidadess API de cconsistencia. (Es la mínim ma relación de agua que e puede usarrse en una m mezcla para obtener una a lechada bombeable). 6.3 Agua a normal. Es la relación n de agua que q proporcio ona una visscosidad de 11 unidadess API de cconsistencia. (Es el agua recomendada r a para mezcla ar un cemento o). 6.4 Ceme ento. Es un material ino orgánico finam mente pulverrizado, que a al agregarle agua, ya se ea solo o mezclado con arena, grav va, asbesto, u otros mate eriales similarres, tiene la p propiedad de e fraguar y en ndurecer, v de las reacciones químicas q que ocurren dura ante la hidrattación y que,, una vez incluso bajo el agua, en virtud e c su resistencia r y estabilidad. e endurecido, conserva 6.5 Clínk ker. Es el producto artificia al obtenido po or sinterizació ón de los crud dos correspon ndientes, es d decir, por la calcinación n y sinterización de los mismos a la tem mperatura y d durante el tie empo necesario, y por enffriamiento a adecuado, a fin de que dichos producttos tengan co omposición qu uímica y la co onstitución m mineralógica re equerida. zclas suficien ntemente finass, homogéne eas y adecuad damente dosiificadas a Los crudos de clinker porttland son mez aterias primas s que contien nen cal (CaO O), sílice (Si O2), alúmina a (Al22O3), óxxido férrico ((Fe2O3) y partir de ma pequeñas cantidades de otros o compuestos minoritarios, los cuale es se clinkerizzan. 6.6 Cons Equipo empleado para determinar la consisten sistómetro atmosférico. a ncia de la le echada a ccondiciones atmosféricas. a 6.7 Dens sidad de la le echada. Es el peso por volumen (g/cm3 ) de la lechad da de cementto. 6.8 Lech hada de ceme ento. Mezcla de cemento y agua a dife rentes proporciones. 6.9 Lote - Cantidad de material qu ue se prepara en una molie enda de cemento a granel o en saco, m motivo de n comercial ó reclamación. la transacción 6.10 Mues stra represen ntativa. Conju unto de espec címenes mezzclados para fformar una m muestra homo ogénea 6.11 Mues stra represen ntativa reduc cida. Conjuntto de muestra as tomadas d durante la fabricación de un lote las ccuales se hom mogeneizan para p formar una u muestra general g con u n peso aproxximado de 10 kg. 6.12 Mues stra para aná álisis. La mitad de la mue estra represen ntativa reduciida, suficiente e para verifica ar en ella ttodas las pruebas requerid das por ésta Norma. N 6.13 Punto de cedenc cia. Fuerza ap plicada a un fluido f para in iciar su movim miento. Parám metro reológico de los ffluidos en el modelo m plástico de Bingha am. 6.14 Relac ción de agua a. Es la relación del peso del d agua usad da con respeccto al peso de el cemento ussado. 6.15 Reología. Es la parte p de la fís sica que estu udia los parám metros de de eformación y en general e el flujo de ffluidos, mediante un visc cosímetro rottacional en el e cual se o obtienen lectu uras de esfu uerzos a la ttorsión a d diferentes velocidades de rotación. Comité de Normalizac ción de eos Mexicanos y Petróle Organis smos Subsidiarios CEMENTOS C CLASES “G ”, “H” Y X” EMPLEAD OS EN “H-PEMEX POZOS S PETROLER ROS NRF-069 9-PEMEX-2012 Rev.: 0 PÁGIINA 8 DE 17 6.16 Sulfa ato de calcio o dihidratado o. El sulfato de e Calcio es e el producto na atural o artificcial que se utiliza para regular el tie empo de frag guado, el cu ual contiene 2 moléculass de agua po or una molé écula de yeso, en su ccomposición química. 6.17 Tiem mpo bombeab ble en cédulla 5 (API) . Es E el tiempo que tarda el cemento en fraguar, el ccual debe e estar compre endido en el ra ango de 90 min m (mínimo) a 120 min (m máximo) y a un na temperatura de circulacción en el ffondo del poz zo de 52 °C (1 126 °F) y una a presión de 363 3 kg/cm2 (5 5160 lb/in2). 6.18 Visco osidad plástica. Parámetro reológico de d los fluidos en el modelo o plástico de B Bingham. 7. SÍMB BOLOS Y AB BREVIATURA AS °C Grados G Celsius ± Más M o menos s 300 Lectura L a 300 0 r/min 100 Lectura L a 100 0 r/min Densidad D A ABc Unidades U de consistencia o unidades Bearden, B en e el consistómetro atmosféricco. A API American A Pettroleum Institu ute (Instituto Americano A de el Petróleo) Bc Unidades U de consistencia o unidades Bearden, B en e el consistómetro presurizad do CaO L Cal C libre u óx xido de calcio libre C 2S Silicato S dicálc cico C 3S Silicato S tricálc cico C 3A Aluminato A tric cálcico C4AF Aluminoferrita A a tetracálcico c cP Centipoise C e ema Entidad E mexicana de Acre editación kg Kilogramo K K 2O Oxido O de pota asio lbf Libra L fuerza MgO Oxido O de mag gnésio Comité de Normalizac ción de eos Mexicanos y Petróle Organis smos Subsidiarios CEMENTOS C CLASES “G ”, “H” Y X” EMPLEAD OS EN “H-PEMEX POZOS S PETROLER ROS Micra Milésima M de milímetro m min Minuto M MPa Mega M Pascal Na2O Oxido O de Sod dio Na2O eq Contenido C álc calis totales p Peso P de la masa Pc Punto P de cedencia lbf/100 0 pie2 PIgn Pérdida P por ig gnición psi Libra L por pulg gada cuadrad da RI Residuos R Inso olubles r/min Revoluciones R s por minuto s Segundo S S SO3 Trióxido T de Azufre A T Tonelada T métrica t Tiempo T de prrueba V Vf Volumen V final (cm3 y/o ml)) V Vp Viscosidad V pllástica 8 8. NRF-069 9-PEMEX-2012 Rev.: 0 PÁGIINA 9 DE 17 DESA ARROLLO Esta Norma de d Referencia a establece lo os requerimie entos para la fabricación d de los Cemen ntos Clases ““G”, "H" y ““H-PEMEX”, asi mismo es stablece las especificacion e nes, los reque erimientos físiicos y químico os y hace refferencia a los procedimiientos de prueba. 8 8.1 Clase es de cemen ntos Los cemento os aquí espec cificados son Clases “G”, "H" y “H-PEM MEX”, para a alta resistenccia a los sulfa atos, baja reactividad a álcali agrega ado y bajo calor de hidratac ción. 8.2 8 Espe ecificaciones s Las especific caciones quím micas y físicas s para los Ce ementos Classes “G”,"H" y “H-PEMEX”, que se estab blecen en la Tabla 1 de e esta Norma de Referencia, deben serr comprobada as por laborattorios acreditados naciona almente o Comité de Normalizac ción de eos Mexicanos y Petróle Organis smos Subsidiarios CEMENTOS C CLASES “G ”, “H” Y X” EMPLEAD OS EN “H-PEMEX POZOS S PETROLER ROS NRF-069 9-PEMEX-2012 Rev.: 0 PÁGIN NA 10 DE 17 7 por laboratorrios acreditados por algún organismo in nternacional en los términ nos establecid dos en la Leyy Federal ssobre Metrolo ogía y Norma alización. Durrante el proce eso de fabriccación, al clin nker no debe adicionar nin ngún otro a agregado, differente al sulffato de calcio dihidratado y agua. Especifica aciones An nálisis Químico Unidades s CLAS SE “H” % en peso o % en peso o % en peso o % en peso o % en peso o 2,0 m máx. 3,0 m máx. 1,5 m máx. 0,5 m máx. 0,5 m máx. CLASE X” “H-PEMEX 2,0 máx. 3,0 máx. 1,5 máx. 0,5 máx. 0,5 máx. % en peso o 0,6 m máx. 0,6 máx. Silicato Tricá álcico (C3S) % 58 mín. 65 máx. 58 mín. 65 m máx. Aluminato Trricálcico (C3A) A Aluminoferritta Tetracálcic co (C4AF) Análisis Físico Densidad Es specífica Área de Superficie Espec cífica Tamaño Promedio de Parrtícula Requerimien nto de Agua Propiedades s Reológicas s % % 3,0 m máx. 15,0 máx. 3,0 máx. 15,0 máx.. Oxido de Ma agnesio (MgO O) Trióxido de Azufre A (S03) Pérdida por Ignición (PIgn n) Residuos Ins solubles (RI) Cal libre (CaO L) Contenido de e Álcalis Tota ales (Na2O eq) Mineralogía Viscosidad Plástica P Punto de Cedencia Densidad de e la Lechada Agua Libre CLAS SE “G” 2,0 máx. 3,0 máx. 1,5 máx. 0,5 máx. 0,5 máx. 0,6 máx. 58 m mín. 65 m máx. 3,0 máx. 15,0 0 máx. g/cm3 cm2/g micras % 3,18 + 0,04 3,18 + 0,04 4 2 700 0 + 80 3 600 + 80 0 15,0 mín. 25,0 máx. 5,0 mín. 15,0 m máx. 3 38 42 3,18 + 0,04 S S/E S S/E 4 44 cP lbf/100 ft2 g/cm3 % 35,0 mín. 60,0 máx. 35 5,0 mín. 85,0 máx. 65 m máx. 85 máx. 1,93 + 0,01 1,98 + 0,01 1 5,9 m máx. 5,9 máx. Tiempo bombeable en cédula 5 min 90 mín. 1 120 máx. 9 90 mín. 120 m máx. Consistencia a máxima de 15 a 30 min. Resistencia a la Compre esión 8 h a tempe eratura de 311 K (38° C) y presión atmo osférica 8 h a tempe eratura de 333 3 K (60° C) y presión atmo osférica Bc 30 m max. 30 max. S S/E S S/E 1,91 + 0,01 5,9 máx. 90 mín. 120 m máx. 30 max. psi 300 mín. 300 mín. 300 0 mín. psi 1 500 0 mín. 1 500 mín. 1 500 mín. Tabla 1. Especificacio E ones química as y físicas para p los Cem mentos Clase es “G”,"H" y clase “H-PE EMEX” Comité de Normalizac ción de eos Mexicanos y Petróle Organis smos Subsidiarios 8 8.3 Mues streo 8 8.3.1 Objetivo CEMENTOS C CLASES “G ”, “H” Y X” EMPLEAD OS EN “H-PEMEX POZOS S PETROLER ROS NRF-069 9-PEMEX-2012 Rev.: 0 PÁGIN NA 11 DE 17 7 Obtener las muestras rep presentativas durante y al final de la producción d del lote, para a la realizació ón de las pruebas que garanticen la a calidad del cemento. c 8.3.2 8 Frecu uencia La frecuencia a del muestreo se debe rea alizar de acue erdo a lo sigu uiente: a) Durante el e proceso de fabricación y para el control de calida ad del cementto, los muesttreos deben rrealizarse cada 30 minutos m e inte egrar una muestra promed dio cada 5 h durante el prroceso de pro oducción y re ealizar las pruebas que q contempla a la tabla 1. b) En el tota al del lote de cemento pro oducido se preparará una a muestra forrmada con la a mezcla de ttodas las muestras de control de e calidad toma adas durante la producción n. 8.3.3 8 Tiem mpo de anális sis de la mue estra compue esta La muestra representativa r a (suma y me ezcla de las muestras m horrarias) debe sser probada, como máxim mo, en las ssiguientes 48 8 h, transcurridas después de la toma de la última mu uestra. 8 8.3.4 Procedimiento de e muestreo en e embarque e Durante el proceso p de embarque y para p el contro ol de calidad d del cementto debe realizzarse el mue estreo de a acuerdo a lo os procedimie entos estable ecidos en la NMX-C-414-O ONNCE para a proceder a efectuar lass pruebas ccontempladas en la Tabla 1. 8.3.5 8 Calib bración del equipo e La calibració ón del equip po para mue estreo, prueb bas y anális is, debe cum mplir con pa atrones nacio onales o internacionale es y verificarse a través de d laboratorio os acreditados nacionalme ente o por lab boratorios acreditados por algún organismo intternacional en e los términ nos estableccidos en la Ley Federall sobre Metrrología y miento con lo os requisitos de esta norm ma y en las un nidades de m medida de Normalización que asegurren el cumplim a CFI. acuerdo a la NOM-008-SC 8 8.3.6 estreo de cem mento Equipo para mue El equipo parra muestreo de d cemento debe ser acord de a lo establlecido en el A ASTM-C-183, o equivalente e. 8 8.3.7 Equipo y materia ales para preparación de la muestra p para análisis s a) Hoja de plástico p de de ensidad 2, dim mensiones de e 1,5 m x 1,5 5 m para hom mogeneizar la muestra o m mezclador mecánico. c sensibilida ad de 0,1 porr ciento del pe eso indicado,, de acuerdo al punto 7 de e la especifica ación API b) Balanza con 10A/ISO 10426-1. 1 c) Frasco de e polietileno de boca ancha a, de capacida ad de 5 kg y ccierre herméttico. Comité de Normalizac ción de eos Mexicanos y Petróle Organis smos Subsidiarios 8 8.3.8 CEMENTOS C CLASES “G ”, “H” Y X” EMPLEAD OS EN “H-PEMEX POZOS S PETROLER ROS NRF-069 9-PEMEX-2012 Rev.: 0 PÁGIN NA 12 DE 17 7 Crite erio de acepta ación o rech hazo El criterio a seguir para la aceptación o rechazo del lote, es el sig guiente: a) Se acepta ará el lote, si todos los res sultados de la as pruebas d de la muestra a representatiiva reducida, cumplen con las es specificacione es de esta No orma de Referrencia, indica adas en la tab bla 1 de esta N Norma de Re eferencia. b) Se rechaz zará el lote si uno o más de los resultad dos de las pru uebas de la m muestra repre esentativa red ducida no cumplen con los requ uisitos de estta Norma de e Referencia,, de acuerdo o a la tabla 1 de esta N Norma de a. Referencia c) La produc cción del lote de cemento, estará sujeta a a supervisió ón e inspecció ón en nivel I, de acuerdo a la NRF049-PEME EX-2009. 8 8.3.9 Regis stros y docu umentación El fabricante del cemento, debe entreg gar al represe entante de P EP la docum mentación con n los resultado os de los bas químicas y físicas esta ablecidas en e esta norma, en el momen nto de su reallización o muestreos, análisis, prueb a adquisición del d lote. 8 8.4 Pruebas química as 8.4.1 8 Determinación de el análisis qu uímico del ce emento El método de e prueba para a la determina ación del análisis químico (composición n) del cementto, debe apeg garse a lo e establecido en e la Norma NMX-C-131, N mediante fluo orescencia de e rayos X o ASTM C-114, o equivallente o bien m (método alterrno). 8 8.4.1.1 Objjetivo. Determ minar el contenido de óxid do de silicio ((SiO2), óxido de calcio com mbinado (CaO), óxido d de magnesio o (MgO), óxido férrico (Fe2O3), óxido de aluminio (A Al2O3), óxido de sodio (Na a2O), óxido de e potasio (K2O) y trióxid do de azufre (SO3). Los valores máximos m perm mitidos para estos compu uestos químiccos, en por c iento (%) parra los cemen ntos clase "H" y clase “H H-PEMEX”, es stán dados en la Tabla 1. 8 8.4.1.2 Cálculos. Con lo os resultados s obtenidos por el método de espectrom metría y anállisis químico sse deben ccalcular: Á Álcalis totale es (Na2O eq)), Silicato Triicálcico (C3S), Aluminato Tricálcico (C C3A) y Aluminoferrito Tettracálcico (C4AF). Los cálculos deben apega arse a lo desc crito en el AST TM C-150, o e equivalente. Cuando el co ontenido de Aluminato A Tricalcico (exprresado como C3A) del cem mento es 8 p por ciento o m menor, el ccontenido má áximo de SO3 debe ser 3 %. % Cuando la re elación de los s porcentajes de Al2O3 a Fe F 2O3 es 0,64 4 o menor, e el contenido d de C3A debe ser cero. Cuando la re elación de los s porcentajes s de Al2O3 a Fe2O3 es ma ayor a 0,64, los componen ntes deben ccalcularse ccon las siguie entes fórmula as: C3A = (2,65 x % Al2O3) – (1,69 x % Fe2O3) C4 AF = 3,04 x % Fe2 O3 Comité de Normalizac ción de eos Mexicanos y Petróle Organis smos Subsidiarios CEMENTOS C CLASES “G ”, “H” Y X” EMPLEAD OS EN “H-PEMEX POZOS S PETROLER ROS NRF-069 9-PEMEX-2012 Rev.: 0 PÁGIN NA 13 DE 17 7 C3S = (4,07 x % CaO) - (7 7,60 x % SiO2) – (6,72 x % Al2O3) – (1,4 43 x % Fe2O3) - (2,85 x %S SO3) C2S = (2,87 x % SiO2) - (0,755 x C3S) Cuando la re elación de lo os porcentajes de Al2O3 a Fe2O3 es m menor de 0,6 64, el C3S de ebe calcularsse con la ssiguiente fórm mula: C3S = (4,07 x % CaO) - (7 7,60 x % Si O2) – (4,48 x % Al2 O3) – (2, 86 x % Fe2 O3) - (2,85 x % %SO3) C2S = (2,87 x % SiO2) - (0,755 x C3S) El equivalente de óxido de e sodio (expre esado como Na N 2O eq) deb be calcularse con la siguien nte fórmula: Na2O equivallente = (0,658 8 x % K2O) + (% Na2O) Nota:- Las expresiones químicas determinadas d s por medio o de cálculo, indican compuestos que no esentes como tales. necesariamente están pre 8.4.2 8 Otras s determinac ciones no ob btenidas por Rayos X 8 8.4.2.1 Objjetivo. Determ minar el conttenido del Re esiduo Insolub ble (RI), Pérd dida por Ignicción (PIgn) y Cal Libre (CaO L). 8.4.2.2 Res 8 siduo Insoluble. El método de prueba a debe apeg garse a lo descrito en la N Norma NMX--C-131, o A ASTM C-114 o equivalente. 8.4.2.3 Pérrdida por Ign 8 nición. El mé étodo de prue eba para la d determinación n de la pérdiida por igniciión, debe a apegarse a lo o descrito en la Norma NM MX-C-131, o ASTM A C-114, o equivalente e. 8 8.4.2.4 Detterminación de cal libre. El método de e prueba para a la determina ación de cal libre, debe ap pegarse a lo descrito en n la Norma NM MX-C-131, o ASTM C-114 4, o equivalen te. do a lo establecido en la T Los valores máximos m perm mitidos para estos e parámettros deben esstar de acuerd Tabla 1. 8 8.5 Pruebas Físicas 8.5.1 Determinación del 8 d peso es specífico de cementante es hidráulic cos (Método o del matrazz de Le Chatelier) 8.5.1.1 8 Objjetivo. Determ minar la fracc ción volumétrica de los matteriales que in ntervienen en n la mezcla. 8 8.5.1.2 Pro ocedimiento. Este método o debe apega arse al descriito en la Norm ma NMX-C-152-ONNCCE E ó ASTM C-188, o equivalente. La densidad específica pa ara los Ceme entos Clases “G”, “ "H" y “H--PEMEX” de acuerdo a la a Tabla 1, deb be ser de 3,18 g/cm3, con 3 c una tolera ancia de ± 0,0 04 para el mis smo analista y ± 0,1 para p pruebas ínter--laboratorios. 8 8.5.2 a aire) 8.5.2.1 8 Determinación de e la Finura (blaine) de lo os cementan ntes hidráulic cos (Método de Permeab bilidad al Objjetivo. Determ minar el área de superficie e específica d e los Cementtos Clases “G G”, "H" y “H-P PEMEX”. Comité de Normalizac ción de eos Mexicanos y Petróle Organis smos Subsidiarios 8 8.5.2.2 CEMENTOS C CLASES “G ”, “H” Y X” EMPLEAD OS EN “H-PEMEX POZOS S PETROLER ROS NRF-069 9-PEMEX-2012 Rev.: 0 PÁGIN NA 14 DE 17 7 Pro ocedimiento. Este método o debe apegarse al descrito o en la Norma NMX-C-056 6-ONNCCE. El área de su uperficie específica para el e cemento clase c “H”, deb be ser de 2 7 700 ± 80 cm2/g y para el cemento 2 cclase “H-PEM MEX” debe se er de 3 600 ± 80 cm /g, de acuerdo a la tabla 1. 8 8.5.3 Determinación de el tamaño prromedio de partícula p 8.5.3.1 Objjetivo. Deterrminar la efic 8 ciencia del molino, m ya q que el tamaño de la pa artícula incide e en las propiedades reológicas de el cemento, tie empo de espesamiento, a gua libre y re esistencia com mpresiva. 8.5.3.2 Equ 8 uipo. Para realizar este an nálisis, el fabrricante del ce emento debe contar con un n equipo que tenga un rango de med dición de 0,3 a 400 µm. amaño prome 8 8.5.3.3 Pro ocedimiento. El procedimiento para de eterminar el ta edio de partícula, será de e acuerdo a al equipo que e se utilice. El tamaño prromedio de pa artícula perm mitido para los s cementos cllases "H" y “H H-PEMEX”, d debe estar de e acuerdo a al rango indic cado en la Tabla 1. 8 8.5.4 Requ uerimiento de e agua (Norm mal y mínima a) 8 8.5.4.1 Objjetivo. Deterrminar a la muestra m de cemento su requerimientto de agua, a fin de ob btener 11 unidades de consistencia a o unidades Bearden (AB Bc) como req querimiento d de agua norm mal y 30 unid dades de cconsistencia o unidades Bearden, B com mo requerimie ento de agua mínima, en 2 20 min. de ag gitación a con ndiciones a atmosféricas. 8 8.5.4.2 8 8.5.5 ocedimiento. El método de ebe apegarse e al descrito e en la especificcación API 10 0A/ISO 10426 6-1. Pro Dens sidad de la le echada 8 8.5.5.1 Objjetivo. Determ minar el peso o por unidad de d volumen de e la lechada d de cemento. 8 8.5.5.2 Pro ocedimiento. El método de ebe apegarse e al descrito A API RP 10B-2 2/ISO 10426-2 2. La densidad de la lechada a para el cemento clase "H H" debe ser d de 1,98 g/cm3, para el classe “H-PEMEX X” de 1,93 3 3 g g/cm y para el clase “G” de d 1,91 g/cm de acuerdo a lo estableccido en la Tab bla 1, con una a tolerancia d de ± 0,01 g g/cm3, para to odos los caso os. 8 8.5.6 Prop piedades Reo ológicas 8 8.5.6.1 Objjetivo. Determ minar los valo ores reológico os de la lecha ada de cemento (viscosida ad plástica y punto de ccedencia). 8.5.6.2 8 Pro ocedimiento. El método se e debe apega ar al descrito en API RP 10B-2/ISO 104 426-2. La viscosidad d plástica y el punto de ce edencia de la lechada de ccemento, para fines prácticos se deben n calcular mediante las siguientes ec cuaciones: V Vp = 1,5 (30 00 – 100) Pc = 300 – Vp Comité de Normalizac ción de eos Mexicanos y Petróle Organis smos Subsidiarios CEMENTOS C CLASES “G ”, “H” Y X” EMPLEAD OS EN “H-PEMEX POZOS S PETROLER ROS NRF-069 9-PEMEX-2012 Rev.: 0 PÁGIN NA 15 DE 17 7 Donde: V Vp Pc 300 100 = = = = Viiscosidad plás stica, cP. Pu unto de ceden ncia, lbf/100 ft f 2. Le ectura del dial a 300 r/min. Le ectura del dial a 100 r/min. De acuerdo a la Tabla 1, estas e propiedades para el Cemento Cla ase "H" deben n estar en loss siguientes ra angos: - Viscosidad d plástica: Má áxima: 60 cP;; Mínima: 35 cP. c Punto de cedencia c máx ximo: 65 lbf/100 ft2. De acuerdo a la Tabla 1, estas propied dades para el e Cemento C Clase "H-PEM MEX" deben e estar en los ssiguientes rangos: - Viscosidad d plástica: Má áxima: 85 cP;; Mínima: 35 cP. c Punto de cedencia c máx ximo: 85 lbf/100 ft2. 8 8.5.7 Agua a libre de la lechada de cemento c 8 8.5.7.1 Objjetivo. Determ minar la cantiidad de agua acumulada e en la parte su uperior de una a columna de e lechada d de cemento, cuando ésta se mantiene en reposo du urante dos ho ras. 8.5.7.2 Pro 8 ocedimiento. Este proced dimiento se debe d apegar al descrito en la especiificación API 10A/ISO 10426-1. De acuerdo a los valores s de la Tabla a 1, el agua libre de la le echada de lo os Cementos Clases “G”,""H" y “HPEMEX” debe ser máximo o 5,9 8.5.8 8 Tiempo bombea able en cédu ula 5 (API) 8.5.8.1 Objjetivo. Determ 8 minar el tiempo, en el cua al una lechad a de cemento o se mantien ne fluida y bombeable, bajo condicio ones de presió ón y temperattura de la céd dula 5 del AP I. 8 8.5.8.2 Pro ocedimiento. Este método o se debe ape egar al descritto en la especificación API 10A/ISO 10426-1. De acuerdo a los valores s de la Tabla a 1, el tiempo o bombeable e en cédula 5 (API), debe e tener los ssiguientes vvalores: - Máximo: 120 1 min. Mínimo: 90 9 min. 8 8.5.8.3 El requisito de ac ceptación parra la consiste encia máxima a durante loss 15 min a 3 30 min del pe eriodo de a mbeable deb berá ser 30 B Bc máximo p para todas la as clases de cemento agitación en la prueba de tiempo bom ffabricadas de e acuerdo a esta e Norma de e Referencia. 8 8.5.9 Resis stencia a la Compresión C 8 8.5.9.1 Objjetivo. Determinar la resiistencia a la compresión de la lechad da de cemen nto, curada a presión a atmosférica y a temperaturas de 38 °C y 60 °C en 8 h. Comité de Normalizac ción de eos Mexicanos y Petróle Organis smos Subsidiarios CEMENTOS C CLASES “G ”, “H” Y X” EMPLEAD OS EN “H-PEMEX POZOS S PETROLER ROS NRF-069 9-PEMEX-2012 Rev.: 0 PÁGIN NA 16 DE 17 7 8 8.5.9.2 Pro ocedimiento. El método debe apegarse e al descrito en la especifficación API 1 10A/ISO 1042 26-1, API RP 10B -2 a 5/ISO 01426--2 a 5 y ASTM M C 109, o eq quivalente. De acuerdo a los valores de la Tabla 1, los cemen nto Clases "G G",”H” Y “H-P PEMEX” deb be tener los ssiguientes vvalores de resistencia a la a compresión. 8 h a 38 °C y presión atmosférica: a 300 3 psi mínimo. 8 h a 60 °C y presión atmosférica: a 1 500 psi mínimo. 9 9. RESP PONSABILID DADES 9 9.1 De Petróleos Mex xicanos V Vigilar la aplicación y cum mplimiento de e esta norma a, en lo referrente a la co omposición química, resulltados de aboratorio y de d campo, de los cementos s Clases ”G”, "H" y “H-PEM MEX”, así com mo el cumplim miento de pruebas de la los requisitos s establecidos s en la misma a, a fin de ase egurar el cum mplimiento de e propiedadess de resistenccia y vida útil requeridas en las ceme entaciones de e pozos petro oleros. 9 9.2 Fabricantes y pro oveedores de e cemento Cumplir como o mínimo con n los requisito os y especific caciones de e esta norma, e en la fabricacción y prueba as del los ccementos Clases “G”,"H"" y “H-PEME EX” para su aplicación e en las operacciones de ce ementación d de pozos petroleros. Proporcionar P a Pemex la evidencia do ocumental y certificados d de cumplimie ento, cuando éste los requiera. 10. A CON NORM MAS MEXICA ANAS O INTE ERNACIONA ALES CONCORDANCIA Esta Norma es e concordan nte con las No ormas Mexica anas descritass en el capítu ulo de referencias. 11. BIBL LIOGRAFÍA áulico (Com 11.1 ASTM M C109/C10 09M. Esfuerz zo Compres sivo de Mortteros de Ce emento Hidrá mpressive Strength of Hydraulic H Ce ement Mortarrs). 11.2 ASTM M C-114. Análisis Químic co de Cemen nto Hidráulicco (Chemical Analysis of Hydraulic Ce ement). 11.3 ASTM M C-150. Especificació E ón Estándarr para Cem mento Portla and (Standa rd Specifica ation for Portland Cem ment). 11.4 ASTM M C-183. Mu uestreo y Cantidad de Prruebas de Ce emento Hidrá áulico (Samp pling and the e Amount o of Testing off Hydraulic Cement). C 11.5 ASTM M C-188. De ensidad del Cemento C Hidráulico (Den nsity of hydra aulic Cementt). Comité de Normalizac ción de eos Mexicanos y Petróle Organis smos Subsidiarios CEMENTOS C CLASES “G ”, “H” Y X” EMPLEAD OS EN “H-PEMEX POZOS S PETROLER ROS NRF-069 9-PEMEX-2012 Rev.: 0 PÁGIN NA 17 DE 17 7 11.6 ASTM M C-204. Finura del Cemento Hidrá áulico por Ap paratos de P Permeabilida ad al Aire (F Finess of Hydraulic Ce ement by Air Permeability y apparatus)). 11.7 ASTM M C-430. Finura del Cemento Hidrá áulico por M edio de la M Maya 45-m (No.325) (F Finess of Hydraulic Ce ement by the e 45-m (No.325) Sieve). 12. ANEX XOS No aplica