Тампонаж артезианской скважины


Тампонаж артезианской скважины

Категории по строительству

Опрос на сайте

Важен ли цвет крема для лица (наличие красителя)?

Раздел: Строительство и ремонт / Участок

Тампонаж скважиныПричины тампонажа артезианских скважин и способы его выполнения. Как выбрать материал, последовательность работ при цементировании шахты. Содержание статьи:Тампонаж артезианской скважины — это комплекс мероприятий, проводимый после бурения шахты и во время ликвидации источников подобного типа. Процедура выполняется для предотвращения загрязнения водоносного слоя. О том, как правильно провести работу, можно узнать в нашей статье.Ликвидация скважиныАртезианские скважины считаются ценными источниками питьевой воды и являются стратегическим запасом страны. Сооружения такого типа подлежат обязательному цементированию для сохранения чистоты глубинного водоносного слоя, которое проводится согласно проекту тампонажа скважины. Толстый санитарный пласт снижает скорость проникновения грязной воды под землю, и пока она достигнет водоносного слоя, все патогенные микроорганизмы погибнут.Доработке подлежат шахты, имеющие типовое устройство: это выработка небольшого диаметра, стенки которой укреплены обсадной трубой. Соседние элементы ствола соединяются резьбовым соединением, сваркой или хомутами. В нижней части источника расположен фильтр. Различают колодцы, у которых пьезометрический уровень (напор) воды поднимается более чем 1,5 м над поверхностью и менее 1,5 м.

Тампонаж проводится в двух случаях: для ликвидации скважины или для предотвращения попадания грязи в подземные слои через зазор между обсадной трубой и грунтом.

Процедура в обоих случаях похожа — пустоты заполняются специальными смесями. Только для ликвидации раствор заливают в обсадную трубу, а для укрепления — вокруг нее. С помощью тампонажа выводят из эксплуатации только артезианские скважины. Источники другого типа закрывают подобным образом только в особых случаях.Укрепляющее тампонирование также проводится для защиты стыков между частями обсадной трубы. В артезианских скважинах на ствол действует большая механическая нагрузка, которая может повредить шахту или стыки ствола. В этом случае через щели начнет поступать жидкость из верхних водоносных слоев или плохо очищенная дождевая вода. Чтобы избежать неприятностей, все пространство возле стыков заполняется цементным или глиняным раствором. Образовавшаяся оболочка, кроме того, надежно защищает искусственный ствол от агрессивных подземных вод.Укрепляющее тампонирование можно выполнить различными способами:
  • Прямой. Смесь выливается между обсадной трубой и грунтом. Она самостоятельно опускается и заполняет все пустоты.
  • Обратный. Раствор выливается в скважину, а затем в ней создается давление, выдавливающее его в пространство между трубой и грунтом.
  • Многоэтапный. Пустоты заполняются одновременно с бурением ствола, каждый участок обрабатывается отдельно.
Достоинства и недостатки каждого способа приведены в таблице:
МетодДостоинстваНедостатки
ПрямойНе требуется специального оборудования, простота выполненияНевозможно контролировать процесс заливки, смесь не просачивается на большую глубину
ОбратныйПустоты надежно закупориваются, но не на всей глубине шахтыТребуется специальное дорогостоящее оборудование
МногоэтапныйПустоты закрываются на всей глубине шахтыСроки работы значительно увеличиваются
Мутная вода из скважиныЛиквидационное тампонирование скважин выполняется с помощью специальных растворов, которые подаются в шахту по трубам. Оно проводится по следующим причинам:
  1. Дебет источника снизился, и его эксплуатация невозможна.
  2. Появились другие источники водоснабжения.
  3. Выявлены дефекты ствола, которые невозможно устранить.
  4. Ухудшение качества воды.
Водоносный слой может быть загрязнен бактериями и химическими веществами, которые проникают глубоко под землю с дождевой водой. В большинстве случаев они остаются в верховодке, которая ограничена сверху и снизу водонепроницаемыми глиняными пластами. Сама почва также задерживает грязь. Но если в данной местности водоносный слой один, к нему может проникнуть грязная вода, даже если он находится далеко от поверхности. Поэтому артезианскую скважину рекомендуется бурить на возможно большую глубину. При обнаружении химических элементов или вредоносных бактерий источник придется ликвидировать с помощью тампонажа.В некоторых случаях проводят временный тампонаж. Он применяется, если артезианская скважина проходит испытания или ремонт, при котором необходимо освободить часть ствола от воды. Ставится он на ограниченный промежуток времени. Приспособления для временного тампонажа могут быть гидравлические, пневматические и механические. Самая простая конструкция — механическая, состоящая из резиновой насадки и жесткой штанги. При вращении центральной части размеры насадки увеличиваются, и она плотно закупоривает проем.Иногда необходимо уменьшить глубину выработки, чтобы начать выкачивать жидкость с другого водоносного слоя. В этом случае проводится частичное цементирование, отсекающее нижнюю часть шахты.

Принципиальная схема ликвидации артезианской скважины выглядит следующим образом:

  1. Подача заявления владельца источника или предписания соответствующих служб в местные органы власти.
  2. Согласование процедуры с санитарно-эпидемиологической службой.
  3. Разработка проекта работы.
  4. Цементирование шахты согласно основному правилу ликвидационного тампонажа скважин, которое заключается в частичном или полном заполнении ствола над водоносным слоем специальным раствором.
  5. Составление акта о выполнении работ и передача его в государственные структуры после окончания работы.
  6. На законсервированном источнике оставляют табличку с указанием ее глубины и номера артезианского колодца.
Тампонаж относится к сложным работам, выполняемым с помощью специального оборудования. Однако существуют простые способы цементирования, которые способны сделать хозяева источника при наличии минимального опыта бурения и обустройства шахт. Рассмотрим последовательность проведения тампонажа при ликвидации артезианской скважины и укреплении стенок ствола.Раствор для ликвидации скважиныТампонаж скважины на воду начинается с определения материала для создания рабочей смеси и расчета его количества. Выбор компонентов зависит от состава почвы, а количество определяется по объему заполняемого пространства.

Обращайте внимание на такие моменты:

  • Раствор из песка и цемента годится только для скважин, выполненных в глинистых слоях. Основой должен быть цемент марки 400 или выше. Он позволяет приготовить жидкую смесь, которая легко перекачивается по шлангам. Для повышения прочности пробки можно добавить в нее щебень или гравий. Цемент не применяют в шахтах, выполненных в рыхлых почвах, т.к. расход будет очень большим.
  • При тампонировании в пористых грунтах используют асбест, бумагу и волокнистые вещества.
  • Для работы с рыхлыми грунтами в цемент добавляют различные наполнители и вспенивающие средства для повышения герметичности.
  • При определенных условиях для этих целей используют глину, которую подготавливают особым образом.
Тампонирование скважины вспененным растворомВ артезианских скважинах вода выходит на поверхность под давлением грунта. Перед началом работы устраните самоизливание воды, приварив к оголовку колено длиной 1 м. Если увеличение высоты ствола не помогает, для тампонирования используйте специальные приспособления для глушения шахт — фонтанную аппаратуру, насос для закачивания жидких растворов, желонку. Все оборудование можно взять в аренду, однако необходимо еще иметь опыт работы с ним.

Тампонаж выполняется следующим образом:

  1. Закрепите на торце обсадной трубы фонтанную аппаратуру.
  2. Соедините ее шлангом с нагнетающим насосом. Мощность устройства должна превышать давление водяного столба.
  3. Приготовьте утяжеленный глиняный раствор.
  4. Включите насос и закачайте смесь в скважину. Она перекроет поступление воды на поверхность.
  5. Демонтируйте фонтанную аппаратуру.
  6. Приготовьте цементную смесь.
  7. Опустите в ствол колонную трубу и закачайте в него подготовленный раствор. Вместо цемента скважину можно тампонировать глиной, которую опускают желонкой.
  8. Если фонтанная аппаратура отсутствует, вытекание воды можно прекратить с помощью грязевого насоса. Установите колонну труб в шахту на 1-1,5 м выше дна и через нее закачайте утяжеленный глиняный раствор.
Если давление воды в колодце небольшое и жидкость не выходит наружу, выполните следующие операции:
  • Очистите скважину от мусора с помощью специальных приспособлений, например, желонки. Промойте шахту дезинфицирующим составом. Для этой цели понадобится хлорированная вода, объем которой равен тройному объему ствола.
  • Насыпьте в скважину песок выше уровня фильтра.
  • Приготовьте глину или цементный раствор для тампонажа с помощью бетономешалки. Для процедуры используйте вязкую глину с содержанием песка 5-6%.
  • Изготовьте из нее шарики, которые на несколько миллиметров меньше диаметра скважины.
  • Высушите заготовки.
  • Бросайте шарики в ствол по одному с интервалом 2-3 секунды.
  • Глину периодически трамбуйте специальным инструментом. Для получения хорошего результата создайте слой, который будет выше фильтра на 1,5-2 м.
  • Заполните все пространство скважины до верху цементным раствором.
Для ликвидационного тампонажа скважин можно использовать глиняные цилиндры, изготавливаемые на прессе. Глину на дно колодца опускают желонкой с поршнем. Вместо нее допускается применять специальную трубу, которая устанавливается в скважину и крепится посредине проема.

Процесс выполняется следующим образом:

  1. Опустите снаряд с глиняным цилиндром на высоту 1,5 м от дна.
  2. Выдавите поршнем грунт из желонки.
  3. Поднимите инструмент на поверхность.
  4. Утрамбуйте глину специальным приспособлением.
  5. Повторите операцию, чтобы над фильтром образовался слой грунта заданной высоты.

При необходимости перейти на другой водоносный слой артезианскую скважину допускается тампонировать частично. Для этого опустите в ствол трубу меньшего диаметра и создайте цементную пробку высотой 7-10 м.

Способы тампонирования скважиныДля укрепления стенок артезианской скважины зазоры между обсадной трубой и грунтом цементируется по специальной технологии, которую называют обратным заполнением.

Работа выполняется в такой последовательности:

  • Подготовьте насос, который способен закачивать жидкие смеси под большим давлением на дно колодца.
  • Установите в обсадную трубу специальный башмак, обеспечивающий подачу раствора в зазор между ней и грунтом. Он не пустит раствор внутрь скважины. Приспособление соедините с насосом с помощью специальных труб.
  • Приготовьте раствор для тампонажа. Для этой цели используется гипсоглиноземистый расширяющийся цемент, который отличается от традиционного портландцемента способностью расширяться и заполнять все пустоты и трещины.
  • Включите насос. Полужидкая смесь начнет поступать в затрубное пространство снизу, выдавливая на поверхность остатки грунта и заполняя все щели.
  • После заполнения всего пространства демонтируйте башмак из ствола.
Что такое тампонаж скважины — смотрите на видео:

Тампонаж позволяет сохранить чистоту воды в источнике. Однако процедура укрепления стенок шахты или ее ликвидации очень сложная и трудоемкая, поэтому необходимо серьезно относиться к ней и не отклоняться от проекта ликвидационного тампонажа скважин. Работа ответственная, т.к. ошибки при ее проведении исправить невозможно. TutKnow.ru Автор: редакция TutKnow.ru

Другие интересные статьи:

Комментарии (0):

tutknow.ru

Тампонаж скважин: назначение, виды и технология

Тампонаж скважин или тампонирование – это комплекс мероприятий, направленных на защиту буровых гидросооружений, например, артезианских скважин, от биологического и химического загрязнения водоносного слоя, разрушения бетонных обсадных колец. При проведении автономной системы водоснабжения чаще всего сооружают именно артезианские скважины, а они нуждаются в регулярном проведении тампонажа.

Назначение и определение тампонажа скважин

При тампонировании заполняется все пространство вокруг обсадной трубы

Тампонирование – это технологический процесс, основной задачей которого является перекрыть и разобщить водоносный горизонт защитной подушкой. Изготавливают этот защитный «барьер» из цементного раствора. Цементированию подлежит пространство между земляной шахтой и водозаборным стволом. В виде тампона часто применяется расплавленный пластик или глина со вспомогательными строительными ингредиентами.

Основное назначение процедуры – предупредить возможное загрязнение водоносного слоя и оградить от попадания в него болезнетворных организмов. Проводится тампонаж в следующих случаях:

  • Снижение качества колодезной воды при недостаточной изоляции водоносного слоя.
  • Деформация или разрушение бетонных обсадных колец.
  • Отсутствие необходимости в эксплуатации водозаборной точки.
  • Предупреждение смешивания разных водных горизонтов, например, с высокой концентрацией металлов и солей с пресными и т.д.
  • Обнаружение геологических и/или технических неисправностей.
  • Предупреждение загрязнения источника при условии, что бурение и обустройство происходило с грубыми нарушениями.
  • Снижение производительности водозаборной точки и отсутствие возможности создать новую.

Тампонирование скважины рекомендуется проводить при поиске новых источников, а также для предупреждения попадания в него верховодок.

Виды и технология проведения

На практике используется два вида тампонажа:

  • Постоянный. Характеризуется наполнение щели цементным раствором.
  • Временный. Сопровождается процедура тем, что щель наполняется глиняными смесями.

Первый способ предназначен для эксплуатации шахты колодца продолжительное время. Например, средний срок службы артезианской скважины достигает 50 лет и более. Второй используют, когда новую скважину требуется испытать и удалить конкретные промежутки между водоносными пластами или сами пласты.

Временный тип тампонирования является и ликвидационным для источников небольшой глубины с отсутствием напора.

Технология проведения тампонажа и ликвидации

При ликвидации скважины весь ствол заполняют цементной смесью

При полной ликвидации источника в шахту заливается цементный раствор – это сокращает вероятность смешивания соседних водоносных слоев, а также укрепляет ствол.

Существуют разные вариации цементирования, используемые составы имеют значительные отличия. Какому раствору отдавать предпочтение, зависит от гидрогеологических характеристик источника.

Основная строительная смесь – портландцемент. При смешивании с водой образуется жидкий раствор, который можно с легкостью транспортировать при помощи водяного насоса. В течение короткого времени он становится непроницаемым и твердым. Подготовленной смесью заливают горную выработку приблизительно на высоту трех метров. В раствор для тампонажа также добавляют песок и гравий до получения жидкого состояния. Если наблюдается скольжение водоносных горизонтов, раствором заполняют просветы, заливая между трубами.

Качественно проводят тампонаж, применяя глиняный пресс. Столб из глины помещают в забой со снарядом для колонны. Этот столб выдавливают при помощи водяного насоса. Снаряд оснащен рядом отверстий для слива избытков раствора, также они изготовлены для уменьшения давления.

Технология тампонирования заключается в заполнении глиняной или цементной смесью промежутков между колонной или стенкой труб. Проводят работы на глубине, где залегает водоносный горизонт. Также для дезинфекции в раствор добавляют хлорку.

Преимущества и недостатки

Технологический процесс распространен, поскольку имеет довольно обширный перечень достоинств:

  • Улучшение герметизации соединительных швов бетонных обсадных колец и укрепление конструкции в целом.
  • Осуществление дополнительной гидроизоляции.
  • Предупреждение проникновения в артезианскую скважину стоков и верховодок.

Из недостатков стоит отметить финансовые, физические и временные затраты. Специалисты рекомендуют ликвидационное тампонирование доверять профессионалам, поскольку процедура требует использования специальной техники и оборудования. Защитный тампонаж можно проводить самостоятельно.

strojdvor.ru

Тампонирование скважин

Тампонированием скважины называется комплекс работ по изоляции отдельных ее интервалов. Тампонирование осуществляется с целью предотвращения обвалов скважины и размывания пород в пространстве за обсадными трубами, разделения водоносных или других горизонтов для их исследования, перекрытия трещин, пустот, каверн, для ликвидации водопроявлений, поглощения промывочной жидкости при бурении.

При бурении на жидкие и газообразные полезные ископаемые, а также на минеральные соли необходимо изолировать пласт полезного ископаемого от вышележащих пластов. Изоляция отдельных горизонтов в скважине необходима для предотвращения проникновения грунтовых и пластовых вод в пласт полезного ископаемого. Схема тампонирования скважины.

При подходе к продуктивному пласту проходка скважины прекращается в водонепроницаемом выше расположенном пласте. Затем в скважину спускают колонну обсадных труб 1, а кольцевое пространство между низом колонны и стенами скважины заполняют водонепроницаемым материалом 2. Тампонированием затрубного пространства обсадная колонна предохраняется от сжатия давлением и корродирующего воздействия минерализованных подземных вод.

Применяют постоянное и временное тампонирование. Постоянное тампонирование проводят на длительное время. При постоянном тампонировании околоствольное пространство изолируется от ствола скважины. Временное тампонирование предназначается для изоляции отдельных горизонтов и проводится на срок испытания скважины.

В качестве тампонажных материалов используют глину, цемент, глиноцементные смеси с наполнителями, быстро схватывающиеся смеси (БСС), битумы и смолы.

Тампонирование глиной применяют при бурении неглубоких разведочных или гидрогеологических скважин. Если в месте намечаемого тампонирования залегает пласт глины мощностью 2—3 м, то тампонирование осуществляют задавливанием башмака обсадной колонны в глину, предварительно пробурив этот пласт на 0,5—0,6 м.

При отсутствии на забое глины или при недостаточной мощности ее пласта нижнюю часть скважины заполняют вязкой глиной, в башмак обсадной колонны вставляют конусную пробку, которой выдавливают глину в затрубное пространство. По окончании тампонирования пробки разбуривают.

Тампонирование с помощью цемента называется цементированием скважин. Цементирование используют при бурении скважины на воду, нефть, газ и в случаях, когда необходимо получить прочный и плотный тампон на весьма продолжительное время.

Для цементирования скважин используют тампонажный цемент на основе портландцемента.

После смешивания с водой тампонажный цемент должен давать подвижный раствор, перекачиваемый насосами, который с течением времени загустевает и затем превращается в водонепроницаемый цементный камень. Цементный раствор надо изготовлять как можно быстрее, чтобы предупредить его схватывание во время нагнетания в скважину. Готовят цементный раствор в бетономешалках или в специальных цементировочных агрегатах, смонтированных на автомобиле.

Наиболее широко применяемый способ цементирования при разведочном бурении — погружение башмака обсадной колонны в цементный раствор, залитый на забой скважины. Забойное цементирование проводят для изоляции нижней призабойной части колонны обсадных труб. Цементный раствор заливают в скважину через заливочные трубы на высоту 2—3 м.

После извлечения из скважины заливочных труб на забой спускают колонну обсадных труб. После затвердения цементного раствора разбуривают пробку в обсадных трубах и продолжают проходку скважины.

Если необходима большая высота подъема цемента в затрубном пространстве (на любое расстояние от забоя, вплоть до устья скважины), применяется цементирование под давлением с разделяющими пробками. При этом используют две разделяющие пробки и цементировочную головку. Разделяющие пробки снабжены уплотняющими резиновыми манжетами. Верхняя пробка сплошная, а в нижней выполнен осевой канал, перекрытый стеклянным диском или резиновой перепонкой.

Перед спуском обсадных труб скважины проверяется па цилиндричность долотом или зубчатой коронкой. Одновременно промывают скважину глинистым раствором или водой в зависимости от устойчивости пород. Заранее проверенные обсадные трубы свинчивают и спускают в скважину. Последние 10—12 м колонну труб спускают в скважину с промывкой. Промывают скважину через цементировочную головку, установленную на верхней части колонны. Подвесив колонну обсадных труб над забоем на расстоянии 1—2 м, снимают цементировочную головку, опускают нижнюю пробку 2, снова надевают головку и закачивают в трубы нужное количество цементного раствора 1.

Цементный раствор вместе с верхней пробкой 5, которую заранее устанавливают в цементировочной головке, продавливается вниз глинистым раствором, закачиваемым насосом выше верхней пробки. Нижняя пробка, дойдя до упорного кольца в трубах, останавливается. Верхняя пробка под напором глинистого раствора продолжает опускаться.

Вследствие высокого давления в колонне труб резиновая перепонка нижней пробки разрушается, и цементный раствор вытесняется в затрубное пространство. Когда верхняя пробка остановится на нижней, выход глинистого раствора будет перекрыт и давление резко повысится. Это служит сигналом для окончания нагнетания глинистого раствора. Насос останавливают, колонну обсадных труб опускают па забой, вентиль цементировочной головки закрывают, чтобы не было обратного движения жидкости из скважины. В таком виде колонна остается герметически закрытой до затвердевания цемента.

По истечении времени, необходимого для твердения цементного раствора, проверяют герметичность колонны и затрубного пространства. Герметичность колонны и затрубного пространства можно проверять двумя способами: опрессовкой или понижением уровня жидкости в скважине. Первый способ применяют, когда тампонажная колонна наполнена жидкостью. В тампонажную колонну нагнетают дополнительно жидкость через цементировочную головку и поднимают давление до 4—5 МПа. Если в течение 30 мин давление снизится не более чем на 0,5 МПа, то герметичность считается удовлетворительной.

При втором способе испытания на герметичность промывочную жидкость вычерпывают из труб с помощью желонки до забоя скважины или значительно ниже уровня грунтовых вод. Затем закрывают скважину сверху и оставляют ее в покое на 1 сутки. Если в течение 1 суток уровень жидкости повысится не более чем на 1 м, то герметичность колонны признается удовлетворительной.

После установления герметичности колонны разбуривают цементную пробку у башмака, углубляют скважину на 1—2 м и проверяют герметичность у башмака колонны.

Временное тампонирование скважин производится на непродолжительный период проведения раздельного исследования водоносных (нефте- и газоносных) горизонтов.

Для разобщения отдельных участков скважины, подвергаемых исследованиям (откачки, нагнетания), используют специальные тампоны, называемые пакерами. По принципу действия различают пакеры простого и двойного действия. Пакеры простого действия разделяют скважину на два изолированных друг от друга участка, а двойного действия — на три.

Принцип действия пакера основан на том, что при расширении резиновой манжеты или подушки надежно уплотняется зазор между стенками скважины и колонной труб, на которой опускается тампон. Резиновая манжета (подушка) в скважине может уплотняться механически, с помощью воды или сжатого воздуха.

Гидравлический пакер с двумя резиновыми камерами 3 (двойного действия) спускают в скважину на колонне труб 1. Вода, подаваемая под давлением через трубки 2 в камеры 3, прижимает их к стенкам скважины. Таким образом скважина разделяется на три участка. Через фильтровую трубу 4 после установки пакера производят опытные откачки или наливы.

Тампонирование без обсадных труб. Для борьбы с поглощением промывочной жидкости без уменьшения диаметра скважины применяют БСС различного состава. Дозировка смеси, содержащей портландцемент, глинистый раствор, жидкое стекло, каустическую соду и воду, зависит от качества цемента и глины. Изменением количества жидкого стекла и каустической соды регулируют свойства смеси и сроки ее схватывания. Через 20—35 мин после приготовления БСС теряет подвижность, а через 1— 1,5 ч заканчивается ее схватывание. Используют также тампонажные смеси на основе синтетических смол путем смешивания их с наполнителем и последующим введением в смесь отвердителя.

Тампонажные смеси должны быть доставлены к месту по­глощения промывочной жидкости до потери подвижности. Смесь, доставляют одним из следующих способов: 1) заливкой через устье неглубокой скважины; 2) закачиванием через бурильную колонну; 3) в колонковом наборе, закрытом снизу глиняной пробкой, с последующим выдавливанием промывочной жидкостью; 4) с использованием специальных тампонажных устройств.

Доставленную в зону поглощения тампонажную смесь после выдержки в течение времени, необходимого для ее затвердевания, разбуривают.

Эффективный способ борьбы с поглощением промывочной жидкости и обвалами породы со стенок скважины — сухое тампонирование. Этот способ успешно применяют при бурении скважин диаметрами от 46 до 151 мм на глубину до 1500— 1600 м. Сущность сухого тампонирования заключается в следующем.

После пересечения зоны осложнения в нее доставляется сухая активированная БСС, упакованная в водонепроницаемые пакеты. Заполнив скважину БСС на 2—3 м выше кровли зоны осложнения, спускают тампонирующее устройство, представляющее собой специальный снаряд с шарошечным долотом.

Вращая снаряд, долотом разбуривают пакеты. Перемешан­ная масса БСС, твердеющая при контакте с водой, залавливается в поры и трещины пород, причем формируется цилиндрическая водонепроницаемая облицовка стенок скважины. Работа ведется с промывкой. При этом циркуляция промывочной жидкости в скважине восстанавливается с начала проработки БСС. По характеру циркуляции жидкости по мере продвижения снаряда судят о надежности закупорки трещин в породах.

В зависимости от конкретных условий подбирают комплексы БСС с использованием активных, структурообразующих и армирующих наполнителей, а также химических добавок, улучшающих и регулирующих свойства смеси и образовавшегося при схватывании камня.

Пробурив скважину, проводят контрольный замер ее глубины, измерение зенитных углов и азимутов через установочные интервалы (обычно 20 м) и геофизические исследования (каротаж).

Геологоразведочная скважина, пробуренная до проектной глубины, после проведения в ней намеченного комплекса исследований должна быть ликвидирована. После извлечения обсадных труб проводят ликвидационное тампонирование скважины, которое служит для исключения возможности сообщения между собой отдельных горизонтов месторождения через старые стволы скважин. От качества ликвидационного тампонирования при последующей эксплуатации месторождения зависит приток в выработку воды или газа, безопасность работ, а при гидрогеологическом бурении — сохранность водоносных горизонтов.

Ликвидационное тампонирование заключается в заполнении всего ствола скважины или части его тампонажным материалом. В качестве тампонажного материала используют густой глинистый раствор, вязкую глину, смесь тампонажного цемента с суглинками, песком или золой.

Скважины, вскрывшие пласты полезного ископаемого, но не пересекающие водоносные и поглощающие горизонты, подвергаются упрощенному тампонированию. При упрощенном способе в интервалах залегания полезного ископаемого ствол заполняют тампонирующим раствором, а остальную его часть — густым глинистым раствором.

Скважины, пересекающие горные выработки или пробуренные в условиях интенсивного поглощения промывочной жидкости или сильного водопроявления, тампонируют специальным способом. Он заключается в установке пробок (цементных или деревянных) в почве и кровле горных выработок, поглощающих (водоизливающих) горизонтов, а также в заполнении пространства между пробками тампонирующим раствором или бетоном.

konsol.dp.ua

Тампонаж артезианской скважины

Тампонаж скважины на воду выполняется при ликвидации скважины, либо при ее укреплении. В обоих случаях производится заполнение пустот в породе изолирующим цементным или глиняным раствором. Укрепление скважины производится сразу после бурения, чтобы изолировать водоносный горизонт от попадания в него воды с поверхности. Для этого цементным раствором заполняют пространство между грунтом и внешней поверхностью обсадной колонны. Похожим образом производят не укрепляющий, а ликвидационный тампонаж артезианской скважины, только цементным раствором заполняют ствол скважины, а не околотрубное пространство.

Когда нужен тампонаж скважины

Тампонаж артезианской скважины - обязательное мероприятие при определенных условиях, поскольку разработка артезианского месторождения является эксплуатацией недр, т. е. стратегического запаса государства. Этот процесс необратим, поэтому требует тщательного подхода. Для выполнения работ необходим проект ликвидации, тампонажа водозаборной скважины, который нужно согласовать с санитарно-эпидемиологической службой, а все операции должны производится специалистами, имеющими достаточный опыт в этом деле. После завершения работ составляется отчет для государственных органов.

Тампонирование скважины при ликвидации может быть необходимо, если:

  • качество воды в скважине ухудшилось и складывается неблагоприятный прогноз для мероприятий по его восстановлению, либо они экономически нецелесообразны;
  • произошло снижение дебета скважины до минимума, делающее невозможной дальнейшую ее эксплуатацию;
  • отпала необходимость в гидротехническом сооружении и скважина больше не эксплуатируется;
  • во время диагностики выявлены дефекты конструкции скважины, которые могут привести к загрязнению артезианского водоносного горизонта и которые невозможно устранить, либо их устранение нецелесообразно;

Как производится тампонирование?

Эта операция может осуществляться различными способами, в зависимости от того, какое тампонирование применяется: защитное или ликвидационное; и какие материалы используются: цементный раствор или глина. Цементный раствор смешанный с песком применяется в глинистых почвах, а в пористой породе к раствору добавляют наполнители или вспенивающие составы для лучшей герметизации.

Защитное тампонирование производят прямым, обратным и многоэтапным методом. При прямом тампонировании раствор просто заливают в пространство между обсадной колонной и грунтом, и он опускается вниз под собственным весом. Это наименее эффективный способ, при котором сложно проконтролировать качество тампонажа. При обратном методе раствор заливается в колонну, а затем выдавливается за колонну и проникает во все пустоты и расщелины грунта. Многоэтапный метод используется непосредственно во время бурения, при этом каждый участок обсадной колонный тампонируется отдельно. Этот метод применяется для глубоких скважин, он очень эффективен, хотя и увеличивает сроки бурения.

Для проведения ликвидационного тампонирования необходим насос, цементный раствор и бурильные трубы. Система труб опускается в забой и по ним под давлением подается раствор. По мере заполнения полости раствором, трубы поднимаются. В устье скважины делается цементная пробка, на которой устанавливается табличка с указанием глубины и номера затампонированной скважины. Если в качестве тампона применяется глина, то из нее изготавливают цилиндры, которые опускаются в забой скважины с помощью колонковой трубы и прессуется специальным приспособлением для трамбовки.

www.burovik.ru


Смотрите также