Тампонаж скважины: что это такое, особенности процедуры

Подготовка к цементированию

Еще на этапе проектирования, до начала буровых работ, производятся все технические расчеты, благодаря которым можно заготовить в необходимом количестве все материалы для цементирования.

Расчет труб для обсадных колонн

Расчет обсадных колонн необходим, чтобы правильно выбрать трубы: диаметр, прочность материала и толщину стенок. В зависимости от технологических условий эксплуатации конструкции (геологическая структура, давление со стороны грунта и возможность его смещения) используются пластиковые или металлические трубы.

Состав для цементирования

Рассчитать заполнение трубы цементным раствором можно по формуле, с использованием конкретных данных: глубина скважины, диаметр трубы, ширина затрубного пространства. Также в расчетах учитывается коэффициент (K₁), обозначающий расход цементного раствора на заполнение трещин, каверн и погрешности в диаметре обсадной колонны.

Стандартный цементно-песчаный раствор может применяться для тампонажа скважин, которые устроены в плотном глинистом грунте

Формула для расчета количества цементного раствора выглядит так: V_ц = (π/4)*[К₁*(D₂ – d₁2)*Н_ц d₂2*h], м3.

В силу сложности проведения вычислений, ведения работ по тампонированию, а также необходимость использовать профессиональное оборудование, технологически грамотный тампонаж скважины может обеспечить только центр цементирования скважин.

Рекомендации по выбору тампонажных смесей

Состав раствора подбирается с учетом структурного строения грунтовых слоев. Чтобы тампонажная смесь более плотно контактировала с трубой, в ее состав должны входить компоненты, увеличивающие раствор в объеме.

Если предварительное исследование грунта показало, что некоторые геологические слои имеют пористую структуру, использование обычного цементного раствора не рекомендуется. Причина – он станет проникать в мелкие пустоты в толще грунта, а это перерасход тампонажного материала. Чтобы избежать этого, цементирование обсадных колонн на таких почвах производится с добавлением волокнистых компонентов, например, асбест, тростник и подобные им материалы.

Подробности

Этапы процедуры

Любая процедура в итоге достигает следующей цели:

1.наполняют грунтовые щели, скрепляя почву друг с другом.

Внимание! Тампонаж должен обеспечивать защиту колодца от разрушения грунтовыми водами, от давления горными вымещающими породами. 2.Если в работе используют промывочную жидкость, то ее целиком устраняют из трубы после обработки

2.Если в работе используют промывочную жидкость, то ее целиком устраняют из трубы после обработки.

Эти требования должны выполняться в ходе работ, учитывая это, выбирают технологию тампонирования

Важно, чтобы раствор не застыл во время процедуры. Время отвердевания зависит от внешних факторов, разновидности раствора

Чтобы цементный раствор засох в трубе, потребуется примерно шестнадцать часов, и примерно, двадцать четыре часа для засыхания между трубой и грунтом. Затампонированная скважина подвергается опрессовке. Это считается завершающим этапом работы.

Разновидности смесей для обработки

Чтобы полностью закупорить скважину при ликвидации, применяют раствор цемента. Материал не должен иметь маркировку менее М 500. При наличии множества щелей около скважины в грунте, то в смесь следует добавить специальные вещества.

До начала всех мероприятий следует рассчитать количества требуемого материала. Если тампонирование провести некачественно, то можно лишиться воды в скважине. Подходить к выбору раствора нужно тщательно. Цементировать щели можно на любом типе грунта: гравийном, карстовом, скальном, крупнообломочном горном и т.д.

При устройстве колодца на глинистом участке, то во время тампонирования в цемент нужно добавить песок. Если грунт пористый, то в раствор нужно добавить волокнистые добавки, к примеру, бумагу.

При тампонаже в этом случае применяют глину, разновидности вспенивающих растворов, пластик в расплавленном состоянии. Если вода стала в источнике плохой, то в раствор добавляется хлорная известь, выступающая, как дезинфекция.

Заливку осуществляют, применяя насос со спецнасадкой. Если применяется глина, как раствор для обработки, то ее следует заранее подготовить. Материал надо замочить в воде, придавая ей форму цилиндра. Используя колонковый снаряд, глину отправляют в колонну, оттуда посредством насоса ее выдавливают в шахту между трубой и грунтом.

1 Когда необходимо применение ликвидационного тампонажа скважин?

Что касается назначения – ликвидационный тампонаж скважин предназначен для непосредственного предотвращения попадания загрязняющих поверхностных вод в чистый водоносный слой. Это зачастую происходит после окончания эксплуатации водозаборного колодца.

Помимо всего прочего ликвидация скважины может происходит и в следствии других причин, таких как:

• неисправность (по геологическим или же техническим причинам) питьевой скважины;
• максимальная выработка колодцем ресурса водоносного слоя;
• предотвращение опасного загрязнения колодцем водоносного слоя вследствие неправильной эксплуатации или же его бурения;
• предотвращение слияния вод разных горизонтов (как, к примеру, пресных и минеральных).

Кроме этого, применение тампонажа артезианской скважины в последних двух случаях может проводиться по той причине, что в течение эксплуатационного срока скважины были разрушены её обсадные колоны. Также при обустройстве колодца могло быть плохо заизолировано устье. Как видим, бурение, и дальнейшее обустройство артезианской скважины играет огромную роль в продлении срока её эксплуатации.

Но не менее важным для артезианки является и сам процесс тампонирования. Благодаря нему в будущем вы сможете пробурить ещё одну скважину недалеко от предыдущей.

1.1 Способы проведения работ

В большинстве случаев на практике используются 2 способы тампонирования, о которых мы упомянем ниже. Главное при этом разобраться с их особенностями и технологией.

Процесс проведения ликвидационного тампонажа скважины на воду

Итак, первым (временным) является способ применения различных тампонов и глины.

Для этого требуется использовать жирную глину, в которой не будет содержаться посторонних примесей — для чего его требуется тщательно перемешать с использованием мешалки.

Из получившейся породы требуется скатать (можно вручную) шарики. Размер каждого — примерно с кулак величиной. Скатанные шарики требуется высушить — просто оставить на солнце — после чего забросить их в выработку (порционно — штук по 12-15 за раз).

Как вариант — шарики можно опустить на дно выработки с помощью желонки, на конце которой устанавливается открывающийся наружу клапан (в случае применения желонки шарики можно и не высушивать). Каждую из порций желательно трамбовать, одновременно с этим поднимая трубы. Всего высота «пробки» из глины должна составлять примерно полтора метра — не более.

Второй же тип относится уже к постоянным, так как скважину заливают бетонном специальным раствором. Многие думают, что первый способ является не актуальным. Но это не так. Ведь, когда нужно испытать скважину, с целью изолирования водоносных слоев или же их отдельных интервалов,  необходимо произвести временное тампонирование. В случае, когда скважина уже изжила свое, вам необходимо выбрать второй тип – непосредственно её ликвидацию.

Если же скважины на некоторое время разделяют на определенные отрезки, то в данном случае необходимо применять специальные тампоны – пакеры. Они также используются в процессе исследования горных пород, разнящихся наличием трещин и пористостью. Благодаря ним также можно проверить качество цементирования скальных пород.

1.2 Какое требуется оборудование для ликвидационного тампонажа скважин?

В отличие от бурения, для проведения ликвидационного тампонажа вам потребуется гораздо техники и материалов.

Скважина до (слева) и после (справа) проведения тампонажа

Что же касается самого непосредственно оборудования, то вам понадобится специальный насос, металлическая трамбовка и бурильные трубы.

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.

Описание разновидностей тампонажа

Если более подробно рассматривать геологические причины, можно сказать, что в данном случае водозабор может попросту перестать выполнять свою роль, что довольно часто становится следствием геологических процессов. Технические причины – это тот случай, когда водозабор в течение длительного времени не поддерживался в рабочем состоянии.

В качестве альтернативного варианта может выступить нарушение технических норм во время бурения. Работы могли вестись с использованием несоответствующих материалов, долгое время не проводился ремонт, и не осуществлялось обслуживание. Тампонаж скважин осуществляется еще и в том случае, когда водозабор выстраивался для временного использования.

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.

Добавки, улучшающие свойства тампонажных растворов

Для улучшения рабочих характеристик промывочного тампонажного раствора в качестве дополнительно используемых добавок используются:

• хлористый кальций и карбонат натрия. Применяются для сокращения сроков схватывания бетона. Добавление ускорителей в воду или в сухие компоненты позволяет получить БСС (быстросхватывающиеся смеси), которые используются при температуре скважины в пределах до 50-65°С. БСС с расширительными свойствами получают, добавляя к исходному сырью до 10-30% гипсоглиноземистого цемента. БСС на основе пуццолановых цементов отличаются низкой плотностью и высоким порогом интенсивности загустевания;
• гипс. Добавление гипса позволяет сократить срок твердения, в результате чего высокопрочный камень получается уже через 3-4 часа после закачки промывочного тампонажного раствора. Чтобы процесс схватывания не начался уже в бурильных трубах, в них специально добавляются замедлители процесса. Гипсо-цементные тампонажные суспезии гораздо более стойки к разбавлению водой, чем обычные цементные и применяются при наличии водяных пропластков;
• бентонит, применение которого увеличивает стартовую подвижность промывочного тампонажного раствора, что оптимизирует работу по закачке, особенно при необходимости применения высокой плотности цементирующего материала. Глиноцементные смеси обеспечивают стабильную вязкость рабочего материала во время продавливания его в зону поглощения, после чего происходит резкое увеличение параметра и наступление периода пластической прочности. Для улучшения характеристик бентонитовых смесей и нивелирования воздействия пластовых вод до начала твердения возможно добавление в раствор натриевого или калиевого силиката, в количестве 3-10% от массы цемента ;
• цементно-смолистая композиция (ЦСК) с использованием пластификатора ТЭГ-1 (эпоксидной алифатической смолы). Смола представляет собой вязкую жидкость желтого цвета, способную растворяться в воде. Используется при наличии осложнения скважины в виде близкорасположенных водоносных пластов;
• углеводородные добавки (дизельное топливо, добавляемое в количестве 30%). Соляро-цементные смеси используют при необходимости закачки раствора на большую глубину. Цементная составляющая инертна к углеводородам и раствор приобретает вязкость и пластическую прочность только после замещения дизтоплива водой. Для усиления прочности бетона и снижения материальных затрат допускается введение в массу до 50% кварцевого песка.

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:

1. 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.
2. Портландцемент + барит (1,1:1) + специальные добавки и вода. Недостаток такого раствора — невысокая прочность.
3. 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

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:

1. Дополнительной гидроизоляции конструкции.
2. Сокращения вероятного риска деформаций во время монтажа дополнительных крепежей на колонну.
3. Повышения защиты от разгерметизации конструктивных швов.
4. 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.

В каком случае нужно ликвидация скважин

Ликвидация скважины на воду может быть вызвана следующими причинами:

1. При бурении не был обнаружен водоносный пласт (отсутствие или слишком большая глубина залегания), непреодолимое препятствие или геологическая структура почвы делает устройство скважины невыгодным (мелкодисперсный пылевидный песок).

2. Скважины, отслужившие свой срок. Скважинный источник на песке может функционировать от 5 до 15 лет, после чего его дебит снижается и эксплуатация становится нерентабельной.

3. Невозможность дальнейшей эксплуатации ввиду сильного загрязнения (заиливания) водоносного слоя. Данная проблема возникает только в песчаных скважинах при следующих обстоятельствах:

• Неправильный монтаж скважины при бурении. В результате нижняя труба с фильтром в обсадной колонне разместится не в водоносном слое, а слишком углубится в песчано-илистое дно. В итоге вода будет поступать в источник только через верхнюю часть фильтра (нижняя будет находиться в породе), и со временем песчаный осадок перекроет входные отверстия.
• Ошибки при подборе скважинного фильтра. Фильтрующая обсадная труба со слишком крупными отверстиями приведет к попаданию внутрь канала большого количество песчаных фракций и его заиливанию.
• Низкое водопотребление. Малый расход воды приведет к тому, что мелкие песчаные или глинистые частицы, не выкачанные из источника на поверхность, будут постепенно оседать на дно, уменьшая скважинный дебит. Если не будет своевременно проводиться прокачка, толщина донных отложений со временем увеличится, они станут слишком плотными в нижней части и дальнейшая эксплуатация источника станет невозможной.
• Использование поверхностных электронасосов. Если источник имеет глубину, значительно превышающую максимальную высоту подъема самовсасывающих поверхностных насосов в 9 метров, то в результате забора воды с его поверхности, а не в придонной области, со временем произойдет заиливание дна, приводящее к снижению статического уровня и скважинного дебита.
• Применение вибрационного электронасоса. В результате вибраций придонные отложения постепенно уплотняются и скважинный источник быстро заиливается. Если вибрационный электронасос имеет верхний забор воды или слишком высоко расположен, процесс еще более ускоряется.

4. Технические проблемы. В индивидуальных скважинах может произойти повреждение пластиковых обсадных труб (трещины при монтаже и в процессе эксплуатации, разрушение поверхности при использовании бракованных материалов). Распространенные причины ликвидации скважин — падение электронасоса или его частей в скважинный канал в результате неправильного монтажа. Если не получится извлечь его на поверхность, он перекроет входные отверстия фильтров или будет загрязнять воду в результате коррозии внутренних деталей или масла, которое может просачиваться в водный источник.

Рис. 2 Ликвидационный тампонаж скважины — схема

Используемые растворы и особенности метода

Водозаборные сооружения строятся по проекту, в котором предусматриваются действия по ремонту и ликвидации скважин посредством тампонирования. Выбор компонентов раствора и типа вяжущего вещества осуществляется с учетом геолого-технических условий на месте расположения скважины. Выполняются расчеты потребности в материалах, планируются способы подачи к нужной точке ствола.

На выбор состава укрепляющей смеси влияют такие факторы:

• технические нарушения в конструкции;
• удаленность забоя выработки от земной поверхности;
• зазор между обсадной колонной и стенками ствола;
• форма и обстоятельства проходки: дефекты, возникающие во время бурения;
• физические свойства и характеристики пересекаемых горных пород.

Схема цементирования.

Особенность метода тампонирования состоит в том, что этот процесс необратимый и чреват потерей водоотдачи скважины. Растворы из смеси портландцемента с песком рекомендуются для выработки, расположенной в глинистых породах. В пористых слоях грунта в состав добавляют волокнистые наполнители: бумагу, асбест, целлюлозу — они способствуют снижению расхода тампонажной смеси. Для запечатывания пустот в песчано-цементный раствор добавляют гравий.

В качестве вяжущего вещества применяют также глину, расплав пластика, вспенивающие составы, а для дезинфекции — хлорную известь. Подача скрепляющей массы в скважину осуществляется насосом через заливочную трубу. Для ремонта и ликвидации водозаборов используют специальный портландцемент, он называется тампонажным.

Используемые растворы и особенности метода

Перед тем как выполнить проект на цементирование скважины, проводится целый комплекс расчётов, который позволяет вычислить объём используемой смеси, её состав, способы подачи. В процессе выполнения предварительных анализов стоит учесть такие факторы:

1. Глубина гидротехнического сооружения.
2. Расстояние между наружной поверхностью обсадной колонны и стенками скважины.
3. Форма проходки. Нарушения и дефекты, которые были выявлены во время бурения.
4. Состав почвы и её характеристики.

Если в этом районе ранее уже выполнялись работы по бурению, то многие данные можно получить из старого проекта. При этом процесс цементирования скважины пройдёт успешно с минимальным расходом материалов только при грамотном расчёте и наличии проекта.

В зависимости от состава грунта могут использоваться разные растворы для тампонирования:

Традиционный цементно-песчаный раствор подходит для цементирования скважины, расположенной в плотной глинистой породе.

• Если скважина на воду выполнена в пористой породе, то работы ведут с использованием наполнителей для смеси. Для этого используют асбест, бумагу и другие волокнистые материалы. Если попытаться выполнить работы обычным цементно-песчаным раствором, то это может привести к повышенному расходу смеси.
• Иногда для тампонирования используются вспенивающиеся составы, которые расширяются в процессе застывания. Благодаря им значительно повышается качество герметизации водозаборных сооружений.

В тампонажную смесь добавляется песок и гравий. Но консистенция раствора должна оставаться жидкой. Смесь готовится быстро для облегчения перекачивания насосом. Раствор подаётся через заливочную трубу на высоту до 3 м. Для дезинфекции в него добавляется хлорная известь.

Конструкция скважины на воду

Составляющие технологического процесса

Цементаж скважин проводятся в определенной последовательности, не зависимо от выбранного метода тампонирования, и выполняется в пять этапов.

• Приготовление цементирующего состава;
• Заполнение трубы раствором;
• Продавливание тампонажного состава в затрубное пространство;
• Затвердение цементной смеси;
• Проверка качества цементации.

Тампонирование проводится по заранее составленной программе, в которой учитываются особенности горно-геологических условий, глубина скважины или отдельной ее части, подвергающейся цементированию, состояние ствола и другие особенности конструкции.

• LiveJournal
• Blogger

Ключевое оборудование, которое применяется при цементировании скважин — это цементно-строительный агрегат и цементировочная машинаЕсли в данной местности ранее уже проводилось цементирование скважин, расчеты и процесс тампонирования могут опираться на уже имеющийся опыт, но с коррекцией на новые технические данные.