В случае если производитель работ по бурению скважины на вашем участке сделал заключение, что источник испытывает недостаток в дополнительном упрочнении, не следует проигнорировать рекомендацию, поскольку ваш водозабор может разрушиться через пара лет. Цементирование скважин – достаточно сложный технологический процесс, разрешающий укрепить столб источника и сделать его фактически неподверженным повреждениям.
Сущность процесса содержится в заполнении околотрубной полости особым цементным раствором, который еще называется тампонажным. По окончании его застывания и комплекта прочностных черт получается материал, по твердости фактически не уступающий камню.
Основные виды работ, проводимых в рамках процесса
Отметим сходу, что совершить работы своими руками без особого оборудования фактически нереально, высокий уровень качества работ достигается лишь при неукоснительном соблюдении всех стадий технологического процесса. Цена данной услуги высока, но эти затраты всецело оправданны.
Целый рабочий процесс возможно поделить на пара основных этапов, рассмотрим любой из них подробнее:
- Приготовление особого раствора для заполнения полости. Так как к составу предъявляются самые высокие требования, в нем оптимальнее применять особый тампонажный портландцемент, который снабжает раствору наибольшие показатели прочности.
- Готовый тампонажный состав нужно доставить к скважине, поскольку он достаточно быстро застывает, несложнее всего применять особое оборудование на автомобильной платформе, в этом случае все нужные операции будут проводиться прямо на месте.
- Потом производится закачка затрубного пространства цементным составом. Эта операция может производиться двумя методами, любой из которых мы рассмотрим ниже.
- Затем нужно разрешить раствору застыть и набрать определенные прочностные характеристики. Нужное время зависит от нескольких факторов: марки раствора, глубины скважины и изюминок проведения работ.
- Кроме этого нужна проверка качества работы и выявление всех факторов: толщина слоя, равномерность заполнения и другие факторы.
Обратите внимание! Перед тем как приступить к работе нужно проведение бессчётных расчетов, каковые должны учитывать все особенности цементируемой скважины. На их основании составляется подробный замысел проведения работ.
Основные способы закачивания раствора
Методы цементирования скважин подразделяются на виды в зависимости от того, как подается тампонирующий раствор в затрубное пространство и какие конкретно для этого употребляются приспособления. Активно используется пара основных способов, каковые мы и рассмотрим.
Цементирование сплошного типа либо одноступенчатое
Данный метод имеет следующие изюминки:
- Состав закачивается прямо в обсадную колонну посредством особого устройства.
- Раствор продвигается по всей колонне вплоть до его основания – башмака.
- Потом смесь заполняет все затрубные полости, двигаясь снизу вверх – от основания к поверхности.
Промышленные организации значительно чаще применяют этот метод, поскольку с его помощью возможно добиться значительно отличных показателей. Значительно чаще работы производятся за один цикл, при таком варианте принципиально важно, дабы целый нужный количество тампонажного состава был закачан в скважину и продавливался сразу же в затрубное пространство.
Рассмотрим изюминке проведения процесса:
- Сначала в большинстве случаев проводится очистка всех полостей. Скважина заполняется промывочной жидкостью.
- Работа начинается с ввода в скважину особого устройства – нижней пробки, которая будет являться ограничителем.
- Потом начинается закачка нужного объема раствора, в ходе чего пробка неспешно опускается вниз.
- В то время, когда целый раствор загружен в скважину, ставится верхняя пробка и начинается продавливание смеси вниз по столбу скважины, пока нижняя пробка не упрется в ограничительное кольцо внизу системы.
- Продавливание длится , пока верхний ограничитель не упрется в нижний и целый раствор уйдет в межтрубное пространство, поднимаясь по нему снизу вверх по мере заполнения.
Двухступенчатая система
Данный метод имеет свои особенности, каковые мы и рассмотрим:
- Все работы производятся следующим образом: раздельно заделывается нижний уровень, а раздельно – верхний. Это нужно в случаях, в то время, когда температурные показатели уровней существенно различаются либо количество раствора, нужного с целью проведения работ, через чур громадно.
- Еще до начала работ для разграничения слоев ставится особое устройство: разделительное кольцо.
- Существует два метода проведения работ. При первом сначала заливается нижний слой, а по окончании его застывания в полость закачивается верхний. Второй метод предполагает одновременное закачивание смеси как снизу, так и сверху.
Данный способ значительно чаще используется при громадной глубине объекта, для его реализации требуется наличие достаточно важного промышленного оборудования.
Цементирование манжетного типа
Данный метод используется в случаях, в то время, когда нужно изолировать лишь верхнюю часть скважины. Определяется нужный уровень, до которого будет производиться заполнение. На данной отметке на обсадной трубе закрепляется особый манжет.
Для заполнения раствором в колонне должна быть предусмотрена перфорация.
Обратное цементирование
Данный метод отличается от перечисленных выше:
- Раствор закачивается не через обсадную колонну, а через полости поступает в затрубное пространство.
- Раствор, по мере поступления выталкивает жидкость через обсадную трубу.
Громадного распространения данный метод не взял, поскольку весьма сложно проконтролировать, в то время, когда раствор достигнет низа колонны. Помимо этого, наряду с этим способе нельзя контролировать, что раствор внизу владеет всеми нужными свойствами прочности.
Замечание. В большинстве случаев клиент не выбирает конкретный метод проведения работ, его определяет исполнитель в зависимости от изюминок скважины и собственного парка оборудования.
Факторы, от которых зависит состав раствора для цементирования
Раствор, приготавливаемый для заполнения околоскважинного пространства, может различаться по составу в зависимости от условий, в которых он используется:
- Чем выше температура, тем стремительнее схватывается раствор – это фактор направляться учитывать неизменно.
- Чем выше содержание воды в растворе, тем он лучше заполняет все полости. Но наряду с этим состав значительно продолжительнее сохнет и при застывании набирает меньшие показатели прочности.
- Виды цементов и добавки к ним. Для работ используются самые разные типы цемента: от особых тампонажных сортов до кварцевых, волокнистых и саморасширяющихся составов. А добавки смогут придать составу воистину неповторимые свойства, но и их цена высока.
Какое оборудование используется при производстве работ
Комплект нужных агрегатов достаточно широк, они владеют большим весом и внушительными габаритами, исходя из этого значительно чаще их располагают на платформе замечательной автотехники, как отечественного, так и зарубежного производства.
Источником энергии для данных комплексов оборудования помогает двигатель автомобиля, исходя из этого они не зависят от прокладки энергетических магистралей.
Автомобильная установка самостоятельно проводит целый технологический цикл:
- Сначала в емкость добавляется точно дозированное количество цемента, по окончании чего подается определенный количество воды.
- Смесь тщательнейшим образом перемешивается и всецело готова к применению.
- Потом особое насосное оборудование под большим давлением подает состав в обсадную колонну.
Аспекты контроля качества работ
По окончании завершения работ и застывания раствора проводится оценка качества цементирования скважин.
Существует множество способов проверки, мы подробнее остановимся на основных трех:
- Радиологический метод – в этом случае в скважину помещается особый прибор с гамма—излучением, оно фиксируется датчиками, разнесенными радиально по всей поверхности. Способ несложен: в случае если при спуске диаграммы равномерны и не различаются по всей высоте скважины – работы проведены на самом высоком уровне, в случае если присутствуют скачки – бетонирование проведено с браком.
- Акустический метод – сущность его содержится в пропускании через стены обсадной колонны акустических волн. В случае если около присутствует цементный покров – волны затухают весьма быстро, в случае если его нет – свободно распространяются. Способ достаточно эргономичен: все сведенья принимает и анализирует компьютер и выдает готовый итог.
- Термальный метод основан на свойстве цементного раствора выделять тепло в ходе затвердевания. Инструкция по его применению несложна: направляться промерять температуру стенок на различных уровнях обсадной трубы, так достаточно легко возможно выяснить уровень, на который встала смесь.
Необходимо подчеркнуть, что в тех случаях, в то время, когда заливается цементный мост в скважине, т.е. прослойка, отделяющий уровни либо пласты грунта друг от друга, выяснить его толщину и прочность нереально посредством перечисленных выше способов.
Вывод
Не обращая внимания на большую цена и сложность проведения аналогичных работ они пользуются высокой популярностью в силу ряда обстоятельств:
- Как мы знаем, в почве имеется несколько, а пара водоносных горизонтов. Цементирование разрешает объединить их и существенно расширить дебит скважины.
- Заполнение полости раствором помогает надежной защитой стальных труб от коррозии и существенно повышает ресурс конструкции. Лишние затраты окупаются высокой долговечностью и увеличенным сроком эксплуатации.
- Очень увеличивается прочность системы – она делается фактически неуязвима перед движениями грунта и его термальными деформациями.
Видео в данной статье окажет помощь лучше осознать, как должно проводиться цементирование скважин.