Цементирование скважины
Назначение
Начнем с того, что дадим определение самому термину. Тампонаж – это заполнение горных пород и присутствующих в них трещин цементным раствором для предотвращения просачивания воды, нефти или других ископаемых через породу и проникновения этих веществ в другие слои и горизонты почвы.
Различают:
- яркое цементирование затрубного пространства скважин в целях упрочнения ствола и предотвращения протечек верховодки и грунтовой воды в известняковый слой,
- цементирование в целях ликвидации скважины – ликвидационный тампонаж.
Ликвидация нужна по причине того, что в некоторых случаях ветхая скважина начинает воображать угрозу заражения водоносных слоев. Артезианские запасы воды считаются стратегическими запасами страны, исходя из этого их безопасность – это безопасность страны.
На базе анализов и экспертиз компетентные органы принимают решение о необходимости ликвидационного тампонирования объекта, после этого составляют проект работ, и, по окончании его утверждения, силами опытных организаций реализовывают цементирование.
Обратите внимание! Эксплуатационное цементирование имеет суть лишь в случае громадной глубины скважины и определенных черт среза породы. Для пробуренных скважин «на песок» эта мера не имеет практического смысла, поскольку в данном случае опасность сообщения различных водоносных горизонтов отсутствует
При бурении артезианских скважин решение о необходимости цементирования принимает организация, создающая работы
При бурении артезианских скважин решение о необходимости цементирования принимает организация, создающая работы.
В каких случаях нужен тампонаж
Дабы конкретизировать статью, направляться сходу выяснить показатели, по которым возможно установить необходимость цементирования и ликвидации скважины.
Итак, тампонаж нужен в случаях в случае если:
- Уровень качества воды в скважине ухудшилось, а восстановление либо усовершенствование нереально либо не нужно в силу технических, физических либо экономических мыслей,
- Объект выработал свой ресурс и больше не эксплуатируется,
- Временные скважины маленьких диаметров больше не воображают интереса благодаря появления других источников подачи воды,
- Найдены недостатки конструкции объекта, снизился дебит либо случилась авария, а восстановление экономически невыгодно либо технически невыполнимо,
- Геолого-разведовательные либо поисковые бурения выполнили свою задачу и более не необходимы,
- Источники с напорными фонтанирующими водами прекратили неизменно эксплуатироваться,
- Поглощающие скважины стали представлять угрозу заражения водоносных горизонтов.
направляться заявить, что тампонирование значительно чаще выполняется при бурении нефтяных и газовых разработок. При добыче воды объекты цементируют редко, крайне редко.
Тут нет четких правил, в то время, когда точно направляться либо не нужно создавать бетонирование, все решается в ходе проектирования и производства работ на базе разведывательных данных, структуры среза породы, его состава и т.д.
На практике все выглядит так: по окончании завершения бурения хозяин скважины получает паспорт на объект, где указано, как как раз следует за ним следить и какие конкретно меры принимать в тех либо иных событиях. Не считая всего другого, там сказано, что в случае аварии, поломки, ухудшения качества и других форс-мажорных событий хозяин обязан уведомить СЭС.
Потом СЭС создаёт забор воды на исследование и осмотр объекта. На основании взятых данных станция выносит решение о состоянии скважины и ее предстоящей судьбе, а хозяин получает предписания к действиям, каковые он обязан осуществить для ликвидации поломки либо объекта.
Обратите внимание! Ответственность за верное проведение всех предписанных мероприятий всецело ложится на хозяина, а невыполнение этих предписаний угрожает уголовным преследованием за нарушение закона об охране недр. Работы по верному тампонированию создают посредством особого оборудования, цена которого неподъемна для частного лица либо дачника
Исходя из этого многих интересует, вероятно ли цементирование своими руками? Однозначного ответа тут нет, нужно разглядывать любой отдельный случай
Исходя из этого многих интересует, вероятно ли цементирование своими руками? Однозначного ответа тут нет, нужно разглядывать любой отдельный случай
Работы по верному тампонированию создают посредством особого оборудования, цена которого неподъемна для частного лица либо дачника. Исходя из этого многих интересует, вероятно ли цементирование своими руками? Однозначного ответа тут нет, нужно разглядывать любой отдельный случай.
Тампонирование под давлением через НКТ, установленные над зоной ввода тампонирующей смеси за колонну
Данный способ используют:
- при изоляции чужих пластовых флюидов и подошвенных вод;
- при изоляции сквозных дефектов обсадных колонн для ускорения доставки быстросхватывающихся тампонирующих смесей к изолируемой зоне.
Применять способ для изоляции чуждых пластовых флюидов и подошвенных вод допускается как в заполняющихся, так и в незаполняющихся скважинах при использовании тампонирующих составов на основе минеральных вяжущих, полимерных тампонажных материалов (ПТМ) с инертными или активными наполнителями. Использовать фильтрующиеся ПТМ без наполнителей в незаполняющихся скважинах при данном способе не рекомендуется. Быстросхватывающиеся тампонирующие смеси применяют только в заполняющихся скважинах.
Нижний конец НКТ устанавливают на 10 — 15 м выше зоны ввода, закачивают буровой раствор в НКТ, восстанавливают циркуляцию.
При открытом выкиде из затрубного пространства тампонирующую смесь закачивают и продавливают в скважину. После достижения тампонирующей смесью нижнего конца НКТ выкид из затрубного пространства перекрывают и смесь задавливают в пласт.
Излишки смеси вымывают из скважины обратной промывкой с противодавлением, значение которого должно быть не меньше запланированного на период ОЗЦ.
НКТ приподнимают на 100 — 150 м для гарантии отсутствия прихвата. Скважину оставляют на ОЗЦ под запланированным давлением.
Если при работах скважина не заполняется, то перед тампонированием под давлением необходимо установить глубину статического уровня жидкости в колонне для расчета параметров операции.
При открытом затрубном пространстве необходимо закачать в НКТ:
тампонирующую смесь;
продавочную жидкость в количестве, равном внутреннему объему НКТ.
Если циркуляция не восстановилась, то приступают к закачке бурового раствора в затрубное пространство.
В затрубное пространство при открытом трубном закачивают буровой раствор в количестве, равном
Vз = Vк.у. — Vт;
где Vк.у. – объем обсадной колонны от устья скважины до стаnического уровня; Vт – объем НКТ.
Если восстановления циркуляции не произошло, то следует прокачать в НКТ и затрубное пространство одновременно контрольное количество бурового раствора, равное удвоенному внутреннему объему участка колонны от нижнего конца НКТ до нижней границы зоны ввода, а затем поднять трубы над зоной ввода на расстояние, вмещающее объем тампонирующей смеси. После ОЗЦ операцию следует повторить.
Если циркуляция восстановилась, то оставшуюся в затрубном пространстве и НКТ тампонирующую смесь следует задавить в пласт.
Цели тампонирования
– Предохранять осадные трубы от разрушающего влияния солей артезианской воды;
– Разделение и обеспечение изоляции определённых отдельных водоносных горизонтов;
– Ликвидация артезианской скважины при необходимости;
– Проведение санитарно – гигиенических мероприятий относительно изоляции не подходящих для снабжения водой водоносных горизонтов от тех, которые подходят для водоснабжения.
Всего есть два вида тампонирования:
– Временное, то есть с использованием глины и различных тампонов;
– Постоянное. Скважина заливается раствором цемента.
Тампонирование временное применяют, как правило, в период испытания артезианской скважины. Оно позволяет изолировать определённые водоносные горизонты или отдельные их интервалы.
Постоянное тампонирование осуществляют на более длительное время. Зачастую на весь срок использования скважины. Можно также добавить, что тампонирование скважины с помощью глины используется, как правило, при ликвидации не глубоких водяных скважин с безнапорными водоносными горизонтами, а также в борьбе с впитыванием промывочной жидкости.
Временное разделение водяной скважины на участки проводится с использованием специализированных устройств, которые называют тампонами или пакерами. Эти приспособления применяются в изучении удельного поглощения воды, а также водообильности пористых горных и трещиноватых пород. Их также используют для проверки качества цементирования различных горных пород, а также при проверке качества проведения искусственного упрочнения скальных пород.
Подобные работы осуществляют с нагнетанием или же наливом воды непосредственно в скважину ниже установленного пакера или же между прочно соединёнными тампонами. После каждого нагнетания воды, тампоны передвигают снизу вверх или сверху вниз. Благодаря этому достигается поинтервальное изучение пласта породы.
При испытании данным способом уже изученный интервал могут зацементировать или же забить глиной. При опробовании скважины сверху вниз её постепенно делают глубже на интервал опробования от пяти до десяти метров. Во всех этих случаях пакер устанавливают непосредственно в верхней части каждого следующего исследуемого интервала для опробования.
Одинарные и двойные тампоны предлагают также качественные и конструктивные решения.
Относительно принципа работы различают такие пакеры:
– Гидравлические;
– Механические;
– Пневматические.
Принцип работы таких тампонов во многом основан на расширении резинового манжета пакера и уплотнения трещин и зазоров между стенками колонных и скважинных труб, на которую ставится тампон.
Более упрощённые резиновый тампон состоит, как правило, из двух труб, которые соединяются между собой патрубком, а на наружной стороне его установлен резиновый манжет. В процессе вращения с поверхности колонны труб с правой стороны патрубок вкручивается в муфту трубы и манжета – расширитель уплотняет имеющийся зазор между стенами скважины. Для того чтоб этот пакер нормально функционировал, в нижнюю часть трубы устанавливают плоское долото, которое залавливает в забой артезианской скважины.
Гидравлический или одинарный пневматический тампон работает благодаря сжатой воде или воздуху. В процессе нагнетания сжатого воздуха или воды резиновая камера сильно раздувается и плотно прилегает к стенам скважины и трубы. Этим самым она разделяет её не определённые участки. Двойной механический пакер состоит из двух тампонов – нижнего и верхнего, которые разделены перфорированной трубкой. В остальном он по конструкции похож на одинарный тампон.
Технология
Чтобы правильно тампонировать шахту, необходимо следовать инструкции о порядке ликвидации скважин. Специалисты, которые будут проводить эти работы, должны обладать специальным допуском. Необходимо присутствие оборудования для смешивания, а также цементировочных машин.
Принцип технологического процесса заключается в том, что промежутки между стенкой и колонной труб заполняются вяжущим составом. Сам тампонаж производят на глубине, где проходит нижний водоносный горизонт.
При его выполнении на нижнем уровне колонны, который будет подвергнут блокировке, устанавливают пробку с каналом, перекрытым диафрагмой. Верхнюю заглушку устанавливают на цементировочной головке в верхней части обсадной трубы.
Вслед за закачкой тампонажной смеси ее открывают и заливают продавливающее жидкое вещество. Под высоким давлением цементный субстрат вместе с нижней заглушкой углубляется вниз. Одновременно происходит выталкивание буровой жидкости.
При соприкосновении нижней пробки с упорным кольцом наблюдается резкое усиление давления. Под воздействием этого перемычка разрушается, и цемент протекает в затрубные полости.
Технология ликвидации скважины.
При 2-цикловом тампонировании вместо нижней пробки устанавливают заливочную муфту, после чего производят промывку, монтаж цементировочной головки и заливку вяжущего состава. Затем сквозь муфту проводят еще одну пробку, которая при взаимодействии с продавочной жидкостью проталкивает смесь вглубь.
Вслед за этим отпускают и продавливают размещенную внутри головки нижнюю пробку. Под давлением она прижимается к муфте и, смещаясь вниз, открывает сквозное отверстие.
Следующая операция может быть выполнена в 2 вариантах:
- Способом непрерывного цементирования. По завершению тампонирования 1 цикла сразу же приступают ко 2 ступени.
- Методом 2-циклового тампонажа с разрывом. Заливку второго сегмента трубы совершают после застывания уже закачанной смеси. На этот промежуток времени в заливочном клапане сохраняют циркуляцию бурового раствора.
После завершения подачи тампонажной смеси для второго сегмента колонны устанавливают и продавливают последнюю верхнюю пробку. Смещаясь вниз вместе с втулкой, она закроет проходное отверстие.
Оба варианта уменьшают риск затекания промывного средства в раствор цемента и ослабляют давление на почву в ходе его подъема.
Не менее эффективен для заглушки колодцев глиняный столбик. Его помещают в проходку, а затем посредством насоса выдавливают из колонны. Снаряд оборудован небольшими отверстиями для сбрасывания избыточного давления.
Более простой способ цементирования связан с заливкой раствора в середину трубы, при этом состав погружается вниз и заполняет пространство. Главным достоинством метода является простота, но качество тампонирования будет невысоким.
Время застывания цементного столба обусловлено составом вяжущей смеси и видом забоя. Эксплуатационная шахта будет готова через 24 часа, забой с кондукторной трубой — спустя 16 часов.
Спустя сутки после окончания работ в ствол опускают электрический термометр. По смене температур определяют высоту подъема раствора.
Контроль качества выполняют с помощью акустического зонда (скважинного локатора). Пустые участки определяют по диапазонам колебаний звука. Вслед за этим производят обвязку выходного отверстия скважины. Затем посредством желонки удаляют цемент и пробки.
Для проверки ствола на непроницаемость в него закачивают воду под давлением, которое на 20% превышает расчетный показатель. В том случае, если спустя 30 минут он понизится не более чем на 0,5 МПа и при этом не произойдет выделения газа и слива воды, скважину признают герметичной.
Типы вяжущих растворов, особенности технологии
Тампонирование — сложный и трудоемкий процесс, требующий правильной подготовки. Поэтому комплекс работ проводится после получения предварительных расчетов, в которых учитываются:
- глубина водозаборного ствола,
- расстояние между стенками шахты и конструкцией скважины,
- состав и объем грунта,
- наличие сторонних примесей в воде,
- имеющиеся технические нарушения конструкции.
Выбор вяжущих растворов для тампонирования проводится с учетом типа и состава грунта. Для работ используются следующие растворы:
Раствор на основе портландцемента и песка. Подходит для цементирования сооружения, обустроенного в глинистом грунте и суглинках. Готовая смесь обеспечивает высокую адгезию с основанием и быстрое высыхание.
Цементный раствор с добавлением наполнителей — асбеста, бумаги, волокнистых компонентов. Подобный раствор предназначается для сооружений, расположенных на подвижных пористых грунтах.
Вспененные растворы и жидкий пластик. Они используются для сооружений, возведенных в твердых грунтах, обеспечивая максимальную герметизацию конструкций.
Раствор для проведения тампонажа имеет жидкую консистенцию для удобства подачи при помощи насосного оборудования. Перекачка раствора выполняется через входящую трубу на высоту до 2,8 метра.
Методы работ
В зависимости от глубины колонны, могут применяться разные технологии:
- поэтапная – используется для глубоких скважин, принцип заключается в том, что каждый участок обсадной трубы цементируется по мере бурения. Минус – существенное увеличение срока работ;
- простая заливка бетонного раствора – в этом случае, цементная смесь заливается в околотрубное пространство и сама по себе стекает вниз. Существенный недостаток – практически невозможно проконтролировать качество работ. Тем более, могут образовываться многочисленные пустоты. Для борьбы с этим явлением, к стенкам обсадной трубы подсоединяется вибрационный аппарат, таким образом, раствор усаживается гораздо лучше. Вообще, этим способом имеет смысл пользоваться только для неглубоких источников;
Один из самых эффективных методов – это обратное цементирование. Однако для него требуется специальное оборудование. Принцип технологии заключается в подаче раствора на дно обсадной трубы под высоким давлением. Для этого, в нее опускаются трубы со специальным наконечником. Он представляет собой уплотнительное кольцо, которое не дает смеси подниматься в обсадную колонну. Таким образом, раствор движется снизу вверх и хорошо заполняет все пространство за обсадной трубой.
Обсыпка щебнем
Технология
Чтобы правильно тампонировать шахту, необходимо следовать инструкции о порядке ликвидации скважин. Специалисты, которые будут проводить эти работы, должны обладать специальным допуском. Необходимо присутствие оборудования для смешивания, а также цементировочных машин.
Принцип технологического процесса заключается в том, что промежутки между стенкой и колонной труб заполняются вяжущим составом. Сам тампонаж производят на глубине, где проходит нижний водоносный горизонт.
При его выполнении на нижнем уровне колонны, который будет подвергнут блокировке, устанавливают пробку с каналом, перекрытым диафрагмой. Верхнюю заглушку устанавливают на цементировочной головке в верхней части обсадной трубы.
Вслед за закачкой тампонажной смеси ее открывают и заливают продавливающее жидкое вещество. Под высоким давлением цементный субстрат вместе с нижней заглушкой углубляется вниз. Одновременно происходит выталкивание буровой жидкости.
При соприкосновении нижней пробки с упорным кольцом наблюдается резкое усиление давления. Под воздействием этого перемычка разрушается, и цемент протекает в затрубные полости.
Технология ликвидации скважины.
При 2-цикловом тампонировании вместо нижней пробки устанавливают заливочную муфту, после чего производят промывку, монтаж цементировочной головки и заливку вяжущего состава. Затем сквозь муфту проводят еще одну пробку, которая при взаимодействии с продавочной жидкостью проталкивает смесь вглубь.
Вслед за этим отпускают и продавливают размещенную внутри головки нижнюю пробку. Под давлением она прижимается к муфте и, смещаясь вниз, открывает сквозное отверстие.
Следующая операция может быть выполнена в 2 вариантах:
- Способом непрерывного цементирования. По завершению тампонирования 1 цикла сразу же приступают ко 2 ступени.
- Методом 2-циклового тампонажа с разрывом. Заливку второго сегмента трубы совершают после застывания уже закачанной смеси. На этот промежуток времени в заливочном клапане сохраняют циркуляцию бурового раствора.
После завершения подачи тампонажной смеси для второго сегмента колонны устанавливают и продавливают последнюю верхнюю пробку. Смещаясь вниз вместе с втулкой, она закроет проходное отверстие.
Оба варианта уменьшают риск затекания промывного средства в раствор цемента и ослабляют давление на почву в ходе его подъема.
Не менее эффективен для заглушки колодцев глиняный столбик. Его помещают в проходку, а затем посредством насоса выдавливают из колонны. Снаряд оборудован небольшими отверстиями для сбрасывания избыточного давления.
Более простой способ цементирования связан с заливкой раствора в середину трубы, при этом состав погружается вниз и заполняет пространство. Главным достоинством метода является простота, но качество тампонирования будет невысоким.
Время застывания цементного столба обусловлено составом вяжущей смеси и видом забоя. Эксплуатационная шахта будет готова через 24 часа, забой с кондукторной трубой – спустя 16 часов.
Спустя сутки после окончания работ в ствол опускают электрический термометр. По смене температур определяют высоту подъема раствора.
Контроль качества выполняют с помощью акустического зонда (скважинного локатора). Пустые участки определяют по диапазонам колебаний звука. Вслед за этим производят обвязку выходного отверстия скважины. Затем посредством желонки удаляют цемент и пробки.
Для проверки ствола на непроницаемость в него закачивают воду под давлением, которое на 20% превышает расчетный показатель. В том случае, если спустя 30 минут он понизится не более чем на 0,5 МПа и при этом не произойдет выделения газа и слива воды, скважину признают герметичной.
Схемы тампонажа скважин в Московской области
При тампонировании скважин цементный раствор подается по заливочным трубам. Сами же схемы тампонажа легко классифицируются:
- Вдавливание колонны обсадных труб в жирную глину. Применяется при ударном бурении скважин, когда естественный тампонаж неэффективен.
- Применение двух пробок. Самый надежный способ, который крепко фиксирует цементный раствор и не мешает движению промывочной жидкости.
- Манжетный тампонаж. Для тампонирования скважины с одной колонной на трубе фиксируют обратный клапан с манжетой из брезента. Раствор при этом подается через небольшие отверстия, просверленные вдоль колонны.
Фотографии наших работ
Преимущества выполнения процедуры
Цементирование гидроконструкций имеет массу преимуществ. Это позволяет не только улучшить качество воды, но и продлить эксплуатационный срок сооружения. При помощи тампонажа можно добиться:
- Дополнительной гидроизоляции конструкции.
- Сокращения вероятного риска деформаций во время монтажа дополнительных крепежей на колонну.
- Повышения защиты от разгерметизации конструктивных швов.
- Полной герметизации водных ресурсов, которые добываются из скважины.
У ликвидационного вида работ также есть свои достоинства. При помощи такого тампонажа можно обеспечить защиту грунтовых вод от загрязнения и обезопасить аварийные колодцы. Пришедшие в негодность скважины опасны тем, что могут привести к травмированию человека или даже к несчастному случаю.
Что используется при тампонировании и как проводят работы
Процессу цементирования скважины предшествует еще процедура расчётов. Такой подход позволяет правильно рассчитать количество материалов, необходимых для проведения работы. Просчитывается также состав смеси, и каким образом будет осуществляться подача. При выполнении анализов, учитываются некоторые данные. Речь идет о глубине скважины, какое расстояние между обсадной колонны и стенками скважины. Рассматривают форму проходки, есть ли нарушения в конструкции, которые появились в процессе монтажа гидротехнического сооружения
Берут во внимание состав грунта, твердость
В том случае, если когда-нибудь в данной местности уже делали бурение скважин, то можно воспользоваться информацией из этого проекта. Если Вы грамотно проведете расчеты, то цементирование скважины пройдет максимально эффективно, расход материалов будет правильным (в данном случае сэкономите деньги). Также поможет правильно провести процедуру грамотное составление проекта.
Нужно понимать, что если Вы решили провести тампонирование скважины, то этот процесс необратимый, восстановить эксплуатацию скважины будет уже невозможно. Так же и невозможным будет исправить ошибки, допущенные в процессе. Именно поэтому лучше не осуществлять данную работу, если не уверенны в своих силах и знаниях, а доверить работу специалистам.
При осуществлении процедуры учитывают состав грунта. Это необходимо для того, чтобы правильно подобрать и рассчитать количество раствора. Самым распространенным является раствор из цемента и песка. Он лучше всего подходит для скважины, размещенной в плотном глинистом грунте. Основой в данном растворе будет портландцемент. Используется потому, что позволяет достигать отличную подвижность раствора, тем самым допускается подача с помощью насоса. Он очень быстро застывает и обладает высоким уровнем прочности.
Широкой популярностью пользуется асбест, бумага, а также другие волокнистые материалы при осуществления тампонирования в пористых грунтах. Если все же решитесь использовать обычный цемент и песок, то в процессе работы может получиться повышенный расход материала, что увеличит финансовые расходы на процедуру.
Неплохо добавить в смесь песок и гравий
Но этих материалов не должно быть очень много, важно, чтобы такой раствор оставался жидким. Чтобы продезинфицировать, добавляют сюда также хлорную известь
Подготовка
На подготовительном этапе готовят документы. Как мы уже говорили – это акт и проект. Проект нужно согласовать с санитарной службой. Вся ответственность лежит непосредственно на владельце. Он должен следить, чтобы все работы велись в соответствии с проектом. Вот почему каждый владелец скважины, который собирается провести тампонирование, должен знать, как это делается. В санитарную службу и коммунальное хозяйство подают акты и технические отчёты по окончании работ.
Процедура
На сегодняшний день есть несколько эффективных способов проведения тампонирования. Один из самых распространенных и простых – заливка раствора цемента и песка внутрь. Раствор опускается вниз и заполняет пространство. Но эффективность данного метода не самая лучшая. Существуют более эффективные, но сложные.
В случае обратного тампонирования, раствор подают в скважину. Она проникает через стенки и поднимается наверх. Данный способ более эффективный, но и сложнее. Он требует использование специальной жидкости, которая подается под давлением, чтобы раствор мог подниматься вверх. Если обычное тампонирование можно выполнять самому, если знаете точно технологию, то обратное должен выполнять только специалист.
Подготовительные работы
В процессе строительства и эксплуатации скважины ведутся наблюдения за состоянием стенок выработки, отбираются пробы воды для проведения анализов. Результаты контроля служат основанием для принятия решения о необходимости цементирования.
Порядок подготовки к тампонированию:
- составление акта обследования гидротехнического сооружения, выработка техзадания на укрепление или ликвидацию объекта на основании этого экспертного заключения;
- разработка проекта, согласование его с местной санитарно-эпидемиологической службой;
- утверждение плана тампонажных работ.
Подготовку и осуществление мероприятий контролирует владелец гидросооружения. Собственник земельного участка следит за соответствием выполняемых работ проектным решениям и за соблюдением инструкции о порядке обустройства, консервации и ликвидации скважин. Пакет документов с проектно-эксплуатационной информацией, включая сведения о проведении тампонирования, хранится у владельца водозабора.
Приготовление раствора для тампонажа.
Тампонирование под давлением через обсадную колонну.
Способ применяется при изоляции сквозных дефектов обсадных колонн и наращивании цементного кольца за ними, а также при тампонировании каналов межпластовых перетоков между непродуктивными горизонтами, когда условия проведения РИР не допускают разгрузки колонны от избыточного давления после задавливания тампонирующей смеси. Использование этого способа допускается как в заполняющихся, так и незаполняющихся скважинах.
Сначала приготовляют тампонирующую смесь и закачивают ее в обсадную колонну. Необходимость применения разделительных пробок и пачек буферных жидкостей устанавливается в зависимости от характера взаимодействия бурового раствора и используемой тампонирующей смеси. Закачивают расчетный объем продавочной жидкости.
Тампонирующую смесь задавливают в изолируемую зону при давлении, не превышающем значения, регламентированного для опрессовки колонны.
Скважину оставляют в покое на период ОЗЦ под достигнутым или предварительно плавно сниженном давлением (не более 0,5 МПа/мин.) до планируемой величины.
Подготовительные работы
До проведения тампонажа скважины обязательно выполняют подготовительные работы. Если внутри артезианской скважины есть насосы, то их обязательно вынимают на поверхность. За ходом всех проводимых работ рекомендуется следить владельцу водозаборной точки, так как он является ее ответственным лицом.
После проведения всех работ владелец водоскважины должен отнести образцы жидкости на анализ и получить соответствующее заключение о ее безопасности. Также следует отнести сотрудникам коммунальных служб и санэпидемстанции все бумаги, подтверждающие проведение работ по цементированию источника.
Завершающий этап цементирования
Период затвердевания цементного столба может варьироваться, в зависимости от состава раствора. Имеет значение и то, какая именно колонна тампонировалась. Для кондуктора, например, достаточно 16 часов, а для эксплуатационной колонны нужны сутки. По истечении этого срока, в скважину опускают электротермометр. Итак:
С его помощью, по изменениям температур, определяют высоту подъёма раствора в цементируемом пространстве. Максимальное выделение раствором тепла, происходит в течение нескольких часов после его затвердевания. Поэтому, для определения данного показателя, прибор должен быть спущен в скважину в течение суток после окончания тампонажа.
Скважинный локатор
Для контроля качества цементирования широко применяют акустический зонд (скважинный локатор). Участки, не заполненные раствором, определяются по амплитудам звуковых колебаний. Если к качеству тампонажных работ претензий нет, начинают обвязку устья скважины. Затем, в неё спускают пикообразное долото либо желонку, с помощью которой разбуривают затвердевшие остатки раствора и заливочные пробки.
Далее наступает черёд опрессовки ствола, то есть проверка его на герметичность. Для этого, в него закачивается вода под давлением, превышающим расчётное на 20%. Если спустя полчаса давление снижается не больше, чем на 0,5 мПа, и при этом не происходит выделение газа, и перелива воды, скважина считается герметичной.
Технология проведения тампонирования скважины
Тампонаж артезианской скважины выполняется поэтапно и начинается с проведения необходимых анализов и подготовки рабочего проекта. После сбора всей документации, рабочих инструментов и материалов можно приступать к тампонированию.
Тампонировать скважину можно несколькими методами:
- Подача цементной смеси для заполнения пространства между конструкцией скважины и шахтой. Продвижение заполняющей смеси на глубину происходит самопроизвольно. Основные преимущества метода — доступность и простота, но качество заливки низкое.
- Цементирование обратного типа. Подобный способ осуществляется следующим образом: внизу скважины монтируется пробка для отделения обрабатываемой зоны. Готовый раствор подается в колонну, где под давлением выводится за ее пределы. Для создания давления в сооружение предварительно закачивается специальный промывочный состав.
- Чтобы выполнить тампонаж глубоководных скважин, рабочий процесс разбивается на несколько этапов. Вначале цементируются нижние участки, затем — верхние.
- Тампонирование при помощи глиняных цилиндров, которые устанавливаются в проходку специальной колонковой трубой. Перед использованием глина тщательно замачивается для получения густой смеси, из которой формируются плотные цилиндры. После создания высокого давления глубинным насосом цилиндры из глины выдавливаются на поверхность сооружения. Для сбрасывания избыточного давления в трубе имеются небольшие отверстия, через которые выводятся излишки жидкости.
Правильный выбор подходящего метода тампонирования определяет основные цели проведенной процедуры:
Пространство между стенками конструкции и колонной должно быть надежно заполнено вяжущим раствором. В таком случае обеспечивается высокая адгезия материала с основанием, что предотвращает появление пустот.
Застывший раствор должен быть устойчив к разрушению, деформациям, негативному воздействию подземных вод.
Подходящий состав для тампонажа должен иметь высокие эксплуатационные характеристики — прочность, износостойкость и долговечность.
При использовании промывочной жидкости после завершения процедуры тампонажа она должна полностью выводиться из обрабатываемой зоны.
Для проведения тампонирования должны применяться специализированное оборудование и техника.
Тампонаж буровых скважин вяжущими составами обеспечивает надежную защиту водоносных слоев от проникновения различных загрязнений из грунта или верховодок.
Подобный процесс проводится также для заброшенных гидротехнических сооружений, конструкции которых деформированы, разрушены или загрязнены, поэтому не подлежат восстановлению.
Если защитное тампонирование можно выполнить своими руками, то проведение ликвидационного тампонажа лучше доверить специализированным компаниям, имеющим в своем арсенале необходимое оборудование и технику.
