Тампонаж скважины: что это такое, особенности процедуры
Содержание:
- Технология тампонажа скважин
- Типы вяжущих растворов, особенности технологии
- 2 Этапы и особенности проведения работ
- Что используется при тампонировании и как проводят работы
- Общие сведения
- Когда необходимо делать тампонирование
- Грамотное приготовление раствора
- Что такое ликвидация водозаборного узла?
- Технология
- Зачем цементировать скважину?
- Оценка качества цементирования
- Консервация скважины с установленным адаптером
- Технология
- БУРЕНИЕ СКВАЖИНЫ и цементирование.
Технология тампонажа скважин
После бурения скважины, установки гравийного и скважинного фильтров необходимо закрыть водонепроницаемый слой. Решение таких технических задач предусматривает технология тампонажа скважин. В созданный скважинный колодец заливают специальный раствор, функциональным назначением которого является не только предупреждение смешивания водных горизонтов, но и придание дополнительной прочности стволу скважины. Заливочную смесь готовят на основе цемента. Также для приготовления жидкой смеси могут применять:
- густые глинистые растворы;
- жидкую пластмассу;
- бетонит;
- высококоллоидную глину.
Жидкий раствор закачивают при помощи насоса в количестве, позволяющем заполнить все зазоры и пустоты. По истечению определенного времени смесь затвердевает, превращаясь в надежную монолитную преграду. При наличии соответствующих условий может проводиться также тампонаж скважин на воду с помощью глиняного столба. Специалисты забивают его в скважину колонковым снарядом. Тампонаж скважины осуществляется на глубину до 5 метров, если на участке выявлен один водоносный горизонт.
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.
2 Этапы и особенности проведения работ
- На самом начальном этапе ликвидационного тампонажа необходимо с помощью насоса нагнетать цементный раствор посредством бурильных труб, опущенных до забоя.
- После чего бурильные трубы постепенно поднимают. Делается это по мере заполнения колодца цементным раствором.
- Как только бурильные трубы и насос будут подняты на поверхность, их сразу же необходимо промыть водой, с целью очистки от остатков цементного раствора.
Если же тампонирование осуществляется глиняным способом, глину нужно замочить, готовя при этом густое «тесто». После этого с применением глинопресса (можно также и вручную) готовятся цилиндры. Затем сформированные глиняные цилиндры нужно поместить в забой скважины с помощью применения длинной колонковой трубы.
Зачастую её немного приподнимают (примерно до 1,5 м над забоем), после чего посредством насоса и высокого давления воды (до 1,5 МПа) выпрессовывают. Для обеспечения высокой надежности конструкции каждая порция полученной тампонажной глины дополнительно прессуется специальной металлической трамбовкой.
Но бывают и случаи, когда в процессе разведки некоторых районов, к растворам тампонажа добавляют песок. Если же присутствует полное поглощение промывочной жидкости на промежутке колодца, находящегося выше зоны поглощения, специалистами зачастую устанавливаются специальные деревянные пробки.
Схематическое изображение результата тампонажа скважины
В конце ликвидационной процедуры в устье скважины оставляют сформированную обсадную трубу на верхнем конце которой находится цементная пробка. Дополнительно нужно пометить на трубе глубину и номер колодца (скважины), который затампонировали.
Важно также помнить и о том, что осуществляя работы по ликвидационному тампонажу скважин, необходимо руководствоваться утвержденными на законодательном уровне правилами и инструкциями, созданными специально для этого вида работ. Если же ликвидационное тампонирование выполняет специальная подрядная организация, по окончанию работ нужно потребовать от неё составления акта. Форма его предусмотрена специальными инструкциями
Форма его предусмотрена специальными инструкциями
Если же ликвидационное тампонирование выполняет специальная подрядная организация, по окончанию работ нужно потребовать от неё составления акта. Форма его предусмотрена специальными инструкциями.
Также при таком процессе, как тампонирование вы должны учитывать тип грунта
Потому как в процессе выполнения вышеуказанных работ, очень важно, чтобы применяемый для этого раствор надежно законсервировал скважину
И если всё будет произведено по правилам, водоносный слой избежит загрязнения, а в будущем вы сможете повторно пробурить скважину и наслаждаться чистой питьевой артезианской водой. Главное при этом правильно обустроить и пробурить колодец. Так как от этого напрямую и будет зависеть, как долго можно избегать ликвидационного тампонажа.
Для этого вы можете использовать как собственные силы, так и нанять квалифицированных специалистов
Так как, проводя тампонирование, важно знать пропорции материалов, используемых для приготовления самого непосредственно ликвидационного раствора. Ведь именно от его качества (а именно плотности) и будет зависеть надежность вашей тампонажной конструкции в будущем
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.
Общие сведения
Когда необходимо тампонирование
Не все скважины требуют тампонирования. Данные меры необходимы, если:
1.вода, поступающая из источника, стала плохой.
2.во время простоя скважины долгое время.
3.появились неисправности в колодце.
4.резко снизилось количество воды, которая поступает из скважины.
Если во время строительства скважины были нарушены технологии монтажа, то нужно тампонирование. Если смешивается чистая вода в скважине с водой, включающей в состав металлы, соли. Ремонтируют скважину, если разрушились стенки шахты. Если пробивают новые источники, выполняют их тампонаж.
Внимание! Если требуется ликвидация артезианской скважины, то на месте должен быть специалист, который бурил ее. Тампонаж помогает зафиксировать обсадную трубу
В итоге всех мероприятий пласт с чистой водой должен быть отделен от подтеканий верховодки, подземных вод
Тампонаж помогает зафиксировать обсадную трубу. В итоге всех мероприятий пласт с чистой водой должен быть отделен от подтеканий верховодки, подземных вод.
Процесс тампонирования
До начала всех мероприятий следует провести экспертизу, которая выявит состояние пласта воды в источнике. Питьевая вода считается ценной. Для обустройства артезианской скважины нужно получить много разрешений. Чтобы ликвидировать колодец, также нужны эти бумаги.
Внимание! Все работы согласует санитарная инспекция. До работы должен быть составлен план обустройства источника
Все документы хранятся у владельца скважины до и после процедуры
До работы должен быть составлен план обустройства источника. Все документы хранятся у владельца скважины до и после процедуры.
Методы тампонирования
Определяя метод тампонажа, следует учитывать глубину колодца. При большой глубине процедуру осуществляют по этапам.
1.заливают цемент. Если колодец с малой глубиной, то около трубное пространство заполняют цементным раствором. Вязкий материал стекает по шахте. Этот метод малоэффективный, невозможно полностью контролировать работу. В шахте могут остаться пустоты. Для равномерного распределения цемента, внутри трубы делают вибрацию.
2.метод обратного цементирования считается лучшим, является распространенным при глубине колодца свыше пятидесяти метров. Вяжущим раствором может выступать глина, либо бетон. Данный тип тампонирования требует наличия спецоборудования. Цемент, либо другое вещество для заливки поступает в трубу под высоким давлением. Технология требует создания для этого специальной пробки, разграничивающая пространство, которое обрабатывают. Раствор заливают в саму трубу. Подают давление, которое способствует вытеснению цемента из трубы с помощью специальной жидкости. Раствор ложится в пространстве колодца равномерно. При строительстве скважин, подготавливается почва для обслуживания и ремонта в будущем.
Когда необходимо делать тампонирование
Тампонаж представляет собой цементирование водоносного разобщенного пласта. Работа будет зависеть от геологического разреза пород, когда между обсадной колонной и стволом цементируется вся затрубная полость.
В качестве смеси можно использовать:
- Цементный раствор;
- Густые глинистые растворы;
- Жидкие пластмассы.
Тампонирование необходимо в двух случаях – либо ликвидации скважин, либо их реабилитации. Связано это с тем, что обсадные трубы имеют свой эксплуатационный срок. По истечении времени появляется коррозия, которая становится причиной ухудшения качеств воды.
Тампонажу, как правило, подлежат бездействующие артезианские скважины
К скважинам, подлежащим тампонажу, относят:
- Вышедшие из строя водозаборные колодцы, реанимация которых считается нецелесообразной с технической или санитарной точки зрения;
- Бездействующие артезианские;
- Колодцы, которые имеют малую глубину и необходимости в которых больше нет;
- Поглощающие и, как следствие, загрязненные некачественной водой;
- Геологоразведочные и поисковые, срок эксплуатации которых истек.
Важно понимать, что скважины и линзы в них имеют межпластовую связь, что является нежелательным с точки зрения экологии. При проведении работ тампонажу обязательно подвергают затрубные зазоры
При проведении работ тампонажу обязательно подвергают затрубные зазоры.
Грамотное приготовление раствора
Тампонажный раствор для цементирования скважины должен отвечать целому ряду требований и обладать:
- высокими адгезивными свойствами с поверхностями любого типа;
- высокой прочностью после застывания, устойчивостью к механическим воздействиям;
- пластичностью и хорошей текучестью, чтобы заполнить все трещины и пустоты;
- химической нейтральностью в отношении тампонируемых слоёв грунта;
- устойчивостью к размыванию грунтовыми водами;
- отсутствием усадки при затвердевании.
Также раствор должен обладать такой консистенцией, чтобы его можно было без проблем доставлять к скважине и производить закачку. Раствор должен хорошо смываться с оборудования, не быть в отношении него химически агрессивным и иметь минимальный коэффициент потери при транспортировке к скважине.
Используемый тампонажный раствор должен обладать достаточно жидкой структурой для осуществления перекачивания нагнетательным оборудованием и при этом иметь высокие прочностные характеристики
Процесс приготовления цементного раствора для тампонирования заключается в равномерном перемешивании компонентов, входящих в его состав с последующей заливкой в него воды, с предварительно растворёнными в ней специальными добавками.
Самыми простыми растворами, которые можно приготовить самостоятельно, являются:
- Портландцемент + кварцевый песок (1:1) + специальные добавки и вода до получения требуемой консистенции. Такой раствор имеет невысокую плотность, а его приготовление является сложным, т.к. песок, входящий в состав часто выпадает в осадок и применение раствора становится невозможным.
- Портландцемент + барит (1,1:1) + специальные добавки и вода. Недостаток такого раствора — невысокая прочность.
- Портландцемент + наполнитель. В качестве наполнителя применяется асбест (на песчаных грунтах), волокнистые материалы.
Для приготовления цементирующей смеси лучше всего использовать тампонажный портландцемент, представляющий собой разновидность цемента на основе силикатов.
Такой цемент, конечно, стоит дороже, чем обычный портландцемент, однако его прочностные характеристики намного выше, чем у обычного. Барит — тяжёлый минерал, повышающий плотность раствора. Приобрести барит можно в строительном магазине, торгующем сыпучими строительными материалами.
Под специальными добавками, входящими в состав цементирующих растворов, понимают различные вещества, придающие раствору особые свойства. К ним относят:
- ускорители схватывания цемента (хлористый кальций, кальцинированная сода, поташ), применяемые, если цементирование происходит при температуре ниже +5 градусов;
- замедлители схватывания, используемые для предотвращения быстрого затвердения (это хлориды кальция или натрия, нитрит натрия и др.);
- пластификаторы для получения оптимальной вязкости (полимерные модификаторы);
- морозостойкие добавки (кремнийорганические соединения вкупе с пластификаторами);
- влагопоглощающие добавки (вещества, полученные из соединений, относящихся к группам сахарной, лимонной, винной и тетраоксиадипиновой кислот) и др.
Специальные добавки размешиваются в воде, которую в дальнейшем применяют для приготовления тампонажного раствора. Перемешивают раствор при помощи специальных машин — миксеров. Иногда допускается ручное замешивание, но оно требует определённой сноровки и больших трудозатрат.
Цементный камень, образующийся при затвердевании портландцемента, обладает высокими прочностные свойствами, выдерживает нагрузки, механическое и физическое воздействие
Что такое ликвидация водозаборного узла?
Это демонтаж павильона и самих скважин, а также демонтаж всех инженерных коммуникаций. Главное в этом методе восстановление геологических условий и после тампонажа должна остаться только бетонная плита, на которой написан номер скважины и дата ее тампонажа. Для того чтобы реализовать глушение скважины, нужно иметь обоснование причин глушения. Причинами этому могут послужить технический износ скважины, подаваемая вода несоответствующего качества, или, например, решения суда.
Схема тампонирования
На следующем этапе нужно освободить пространство скважины от всего, что там находится. Обычно это насос, подъемная колонна и шланги, которые подведены к скважине. Иными словами, нужно освободить ствол.
В дальнейшем следует исследовать геофизические характеристики грунта, а также состояние скважины и воды. Делается это для того, чтобы понять техническое состояние на данный момент, присутствует ли коррозия, нет ли заливания дна скважины, нет ли смещения стенок и прочие проблемы. Далее на основании геологических исследований создается проект ликвидационного тампонирования скважины. После этого ее можно ликвидировать.
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.
Зачем цементировать скважину?
Цементирование скважины — процесс, который следует сразу после окончания буровых работ. Процедура цементирования заключается в том, что в затрубное или межтрубное (в случае если обсадная труба помещена в свою очередь в полиэтиленовую более широкую трубу) вводится цементный раствор, который со временем затвердевает, образуя монолитный ствол скважины.
Цементный раствор в этом случае называется «тампонажный», а сам процесс «тампонированием». Сложный инженерный процесс, именуемый технологией цементирования скважин, требует определённых знаний и специального оборудования.
В большинстве случаев источники воды можно тампонировать своими руками, что обходится гораздо дешевле, чем привлечение специалистов.
Цементирование скважин – комплекс мероприятий, направленный на укрепление затрубного пространства и обсадной колонны от разрушающего бокового давления горных пород и воздействия грунтовых вод
Правильно произведённое тампонирование скважин на воду способствует:
- обеспечению прочности конструкции скважины;
- защите скважины от грунтовых и верховых вод;
- укреплению обсадной трубы и защите её от коррозии;
- повышению срока эксплуатации водоисточника;
- устранению крупных пор, пустот, зазоров, через которые в водоносный горизонт могут попасть нежелательные частицы;
- вытеснению бурового раствора цементным, если первый использовался при бурении.
От того, насколько грамотно осуществлено цементирование, будет зависеть качество добываемой воды и эксплуатационные характеристики скважины. Также цементирование производится для ликвидируемых скважин, которые больше не будут больше эксплуатироваться.
Галерея изображений
Фото из
Цементирование проводится для кустовых водозаборных сооружений, предназначенных для обеспечения водой населенных пунктов. В частном хозяйстве водозаборные точки цементируют в редких случаях
Укрепление положения скважинного ствола путем цементирования проводится, если бурение выполнялось в несвязных рыхлых грунтах, не способных «держать» стенки обсадной колонны
Затрубное пространство цементируют, если есть вероятность проникания паводковых и сточных вод, стекающих вдоль ствола скважины в водоносный пласт
Заполнение ствола цементом, т.е. тампонирование скважины, выполняют если больше не будут эксплуатировать водозабор
Цементирование куста водозаборных скважин
Цементирование выработок в несвязных грунтах
Цементирование как защита от паводковых вод
Тампонирование старой скважины
Оценка качества цементирования
Стоит отметить: несмотря на то, что оценка качества цементирования водоносных скважин является очень важным этапом, провести её самостоятельно невозможно.
- акустический, основанной на простукивании стенок обсадной колонны, с последующей обработкой полученных данных компьютерными программами;
- радиологический, когда измерение при помощи радиоприборов;
- термальный, основанный на принципе измерения выделяемого тепла при застывании цементного раствора.
В «домашних» условиях вы можете использовать упрощённый термальный метод, измерив температуру у стенок скважины. Когда она сравняется с окружающей температурой воздуха и станет ниже на 0,5-1,5 градусов, тогда можно говорить о полном затвердевании. Однако даже после этого рекомендуется выждать 2-3 дня и только тогда осуществлять ввод скважины в эксплуатацию.
После завершения проверки устье скважины прочищается от остатков цементного раствора при помощи желонки. Затем производится проверка герметичности, для чего в трубу скважины закачивается вода под высоким давлением в течение 30 минут. Критерием герметичности будет снижение давления примерно на 0,3-0,5 МПа. Теперь скважина полностью готова к использованию.
Герметичность тампонирования повышает дебет скважины, увеличивает срок службы обсадных колонн, защищая их от коррозии, а также самого водоисточника
Консервация скважины с установленным адаптером
Скважинный адаптер представляет собой приспособление для герметичного соединения водопроводной трубы со скважиной ниже уровня промерзания почвы. Скважина с адаптером может использоваться и в зимний период. В этом случае, трубопровод, ведущий в дом, прокладывают в траншее глубиной не менее 1,6 метра. При этом, гидробак и автоматика установлены в доме. Порядок действий таков:
- Отключаем электричество от насоса.
- Открываем любой водоразборный кран в доме.
В скважине установлен автоматический сбросной клапан. Когда давление воды в системе упадет до 0,5 bar, клапан откроется, вода из трубопровода сольется в скважину.
Технология
Процесс тампонирования водозаборных сооружений может выполняться несколькими способами:
- Обычная закачка цементно-песчаного раствора в просвет между обсадной трубой и стенками сооружения. При этом продвижение смеси происходит под собственным весом в направлении от устья конструкции вниз. Главное преимущество способа – его простота, однако качество тампонирования получится не очень высоким.
- Технология обратного цементирования считается более эффективной. Данный метод выполняется так: в нижней части сооружения устанавливается пробка, отгораживающая рабочую зону. Затем раствор поставляется прямо в обсадную трубу, откуда под давлением он попадает за колонну и поднимается вверх в просвете между ней и стенками сооружения. Для получения нужного давления в скважину подаётся специальная жидкость под высоким давлением.
- Для тампонирования глубоких скважин используется многоэтапная технология. Процесс выполняется на отдельных участках поочерёдно.
- Не менее эффективным способом тампонирования скважины является глиняный столбик. Он помещается в проходку при помощи колонкового снаряда. Затем этот столбик выдавливается из колонны под давлением, создаваемым насосом. Чтобы избыточное давление могло сбрасываться, в снаряде есть небольшие дырочки. Они позволяют лишней жидкости изливаться наружу.
При выборе метода стоит помнить, что целью мероприятий является следующее:
- При качественном тампонировании всё пространство за обсадной колонной должно быть плотно заполнено раствором. Никаких пустот быть не должно. Кроме этого раствор должен давать хорошую адгезию со всеми поверхностями.
- Затвердевший раствор должен не поддаваться разрушающему воздействию грунтовых вод, которые порой могут иметь довольно агрессивный состав.
- Помимо этого смесь для тампонирования должна обладать хорошей механической прочностью, чтобы выдерживать давление окружающей породы на неё.
- Если используется технология обратного цементирования, то промывочная жидкость должна быть полностью удалена из зоны тампонирования. В противном случае качество цементирования будет очень низким.
При тампонировании скважин используются приспособления для смешивания цементно-песчаного раствора, а также цементировочные машины.
БУРЕНИЕ СКВАЖИНЫ и цементирование.
Готовая пробуренная скважина представляет собой выработку небольшого диаметра, проходящую через один или несколько водоносных горизонтов. Чтобы порода не осыпалась внутрь скважины, стенки выработки укрепляются обсадными трубами из стали или НПВХ.
Стыки обсадных колонн соединяются резьбовым соединением или сварным швом. В большинстве случаев сразу после кондуктора, монтируется фильтрующая колонна.
Примечание:
- Чем глубже находится водоносный горизонт, тем выше давление внутри пласта породы. В целях снижения механических нагрузок на стыки обсадных колонн, пространство между породой и стволом обсадных труб промывается и заполняется раствором на основе глины или цемента — то есть, тампонируется.
- Следует отметить, что качественно выполненные работы по тампонированию скважин, позволяют полностью исключить случаи попадания поверхностных вод, и значительно повышает срок службы скважины. Без тампонирования скважины, водозабор прослужит недолго. Из-за нагрузки на обсадные трубы со стороны грунтовых вод и окружающих их пород, обсадные трубы могут деформироваться, или полностью разрушиться. В таком случае останется или дорогостоящий ремонт скважины или ее последующая ликвидация.
Тампонаж — это заключительный этап бурения скважины, который необратим, и ошибку, допущенную при выполнении работ по монтажу, исправить впоследствии будет невозможно.
Процесс тампонирования скважины предусматривает несколько этапов производимых работ. В процессе тампонирования скважины необходимо произвести штамповые испытания грунтов в скважине, подготовку оборудования, выбрать способ подачи и закачки раствора.
Чтобы определить наиболее подходящий способ тампонажа, необходимо учитывать геологические особенности грунта и конструкцию водозабора.
С целью предотвращения попадания поверхностных загрязняющих вод в водоносный горизонт при прекращении эксплуатации водозаборной скважины, необходимо в обязательном порядке произвести тампонаж скважины.
Тампонаж скважины осуществляется в целях:
- разделение и изолирование различных водоносных горизонтов.
- защита обсадных труб после бурения скважины от агрессивного воздействия подземных вод, богатых солями и вызывающими коррозию металла.
- изолирование непригодных к использованию скважин, вода в которых не соответствует санитарным нормам.