Цементування свердловин 1
Будівництво водозабірної свердловини не може обійтися без цементування Скажені стовбура, тому що від цього заходу залежить надійність фіксації металевих обсадочной труб в свердловині і відсутність проникнення рідини між різними водоносними шарами. Якість проведення цементування свердловини безпосередньо впливає на терміни надійної експлуатації водозабору.
Способи цементування свердловини
Цементування свердловини або тампонаж входить в заключний етап будови свердловини, причому в силу безповоротності процесу затвердіння цементного розчину повторне проведення або виправлення технологічних помилок практично неможливо, тому проведення даного заходу несе високу відповідальність з точним дотриманням технологічного процесу.
Цементація свердловини має етапи проведення окремих робіт:
- Підготовчі заходи з установкою всього необхідного обладнання для тампонажу, при цьому вибирається спосіб подачі розчину і склад розчину в залежності від геологічних особливостей і будови свердловини.
- Закачування розчину в затрубний простір з витісненням (заміщенням) бурового розчину.
- Власне період цементації (затвердіння) розчину і набір фортеці каменю.
Цементування свердловин має два основних способи подачі тампонажного (цементного) розчину в затрубний простір:
- Просте заповнення затрубного простору. коли розчин заливається зверху вниз, проникаючи вглиб під впливом гравітації. Такий спосіб застосовується на об'єктах без виявлення відхилень разноструктурних шарів грунту і присутності плавунів, тому що цементованої розчин не завжди щільно і глибоко заповнює затрубний простір. Велику роль в такому тампонажного способі грає глибина свердловини, адже проникнення розчину на глибину понад 10 м значно ускладнюється його зміною в'язкості через капілярного водопоглинання ґрунту.
- «Зворотне» заповнення затрубного простору вимагає застосування спеціалізованої техніки, здатної подавати тампонажний розчин під великим тиском. Технологія зворотного цементування свердловини полягає в подачі розчину в затрубний простір знизу, для чого в обсадочной трубу водозабору встановлюється «башмак», який перекриває водоносний стовбур і направляє закачується цементний розчин, що подається через свердловину, в затрубний простір. Підйом тампонажного цементного розчину здійснюється за рахунок створюваного тиску, при цьому відбувається витіснення назовні залишків бурового грунту, що створює особливо якісне заповнення затрубного простору з надійною герметизацією.
При телескопічному виготовленні водоносної свердловини тампонаж присутній на кожному етапі установки телескопічною секції труби, при цьому буріння продовжують тільки після повного затвердіння цементного розчину.
особливості цементування
Цементування свердловин здійснюється тільки після ретельного вивчення геологічних особливостей пробуреного стовбура, тому що неправильний вибір методу подачі та складу розчину може привести до неякісного проведення заходу з перевитратами матеріалів.
Особливу важливість при тампонаж має склад цементованої розчину, який суттєво відрізняється складом в залежності від структури ґрунтових шарів:
Для кращого заповнення затрубного простору з метою надійної герметизації використовують розширюються в обсязі цементні розчини.
Цементування свердловин з пористої гірської структурою не може проводитися стандартним цементним розчином, тому що він буде проникати глибоко в геологічну структуру, приводячи до великих перевитрат розчину. Тому при виявленні пористих шарів грунту застосовують цементні розчини з волокнистих наповнювачем з азбесту, паперу, очерету та інших волокнистих матеріалів.
Стандартний цементно-піщаний розчин використовують при виявленні глинистого грунту, з яким забезпечується надійне зчеплення, при цьому рідкий розчин дозволяє виконати високу роз'єднання шарів грунту, тобто організовується якісна межпочвенная герметизація.
Етапи роботи
Цементування свердловини виконується в суворій послідовності:
- Вибір способу заповнення затрубного простору і підбір складу цементуючого розчину.
- Підготовка обладнання, в яку входить перевірка максимального робочого тиску і продуктивності подачі розчину.
- Ретельна промивка свердловини і затрубного простору водою з метою ретельного очищення простору від бурових залишків грунту, тому що їх присутність викликає при тампонування ослаблення заповнення цементним розчином. Неякісне заповнення цементним розчином затрубного простору може в подальшому призвести до переміщення грунту і виникнення деформації обсадної труби.
- Заміс тампонажного розчину в спеціалізованому обладнанні з додаванням корекційних добавок, що регулюють пластичність розчину і його терміни схоплювання, адже заповнення затрубного простору вимагає значного часу.
- Заповнення затрубного простору із суворим контролем якості заповнення по залишкам заливається розчину і виходу назовні промивної рідини.
- Щоб забезпечити якісне заповнення простору без порушення самої свердловини час життя тампонажного розчину має становити не менше 3 годин, а його повне затвердіння має здійснюватися не пізніше 72 годин.
Фіксація розчину до моменту його схоплювання. Витримка свердловини до повного затвердіння цементного розчину.
Так як від якості цементування свердловини залежить її термін експлуатації, то цього етапу будови свердловини приділяється особлива увага, при цьому без залучення професійного обладнання неможливо виконати якісний тампонаж.