Тампонаж скважины что это такое


Тампонаж скважин - что это такое, описание технологии

Тампонирование (цементирование) процесс заполнения скважин жидким пластиком, глиной или вяжущими растворами цемента. Метод применяют для защиты конструкций от загрязнения грунтовыми водами. Таким же образом ликвидируют гидротехнические сооружения, пришедшие в негодность.

Особенности тампонирования

Выбор технологии зависит от цели ее проведения, состояния забоя, геологической обстановки, инженерного обеспечения бригады. Детали процесса могут уточняться по ходу работ. Для заливки часто используют гипсоглиноземистый цемент. Если в проходке присутствуют большие полости, его усиливают доломитовой мукой, целлюлозными нитями, волокнами асбеста.

Выделяют 2 разновидности тампонажа скважин:

  1. Временный. Вариант предназначен для ситуаций, когда шахту испытывают и необходимо убрать водоносные пласты. Материалом заполнения служит глина, которую подают за обсадную трубу. Метод также используют при консервации небольших конструкций.
  2. Постоянный, когда цементом наполняют водозаборный ствол. Таким образом глушат старые артезианские скважины.

Перед началом процедуры проводят экспертизу состояния водоносного уровня и сооружений. После составления и утверждения проекта объект блокируют. Основанием служит заявление владельца, направленное в санитарно-эпидемиологическую службу. Если речь идет о ликцидации глубокой водоносной скважины, решение принимает подрядчик, который проводил строительные работы.

Когда нужно тампонирование

Необходимость цементирования скважин объясняется рядом причин:

  • заброшенностью источника,
  • уменьшением напора в стволе,
  • ухудшением качества воды,
  • угрозой заражения соседних водоносных горизонтов,
  • деформацией обсадных труб.

К этому способу цементирования прибегают для заглушки фонтанирующих скважин. Обязательному тампонажу подлежат поисковые и пробные разведывательные шахты.

Преимущества тампонирования

Технология признана оптимальным средством защиты водоносных жил от загрязнений. Процедура минимизирует риск повреждения ствола и разгерметизации стыков. Такие работы могут выполняться при потребности в дополнительной гидрологической изоляции забоя.

Используемые растворы и особенности метода

Состав цементирующих веществ и характер их транспортировки уточняют в ходе предварительных расчетов.

Для этого определяют:

  • расстояние между внешней поверхностью обсадной трубы и стенками шахты,
  • глубину и конструкцию проходки,
  • состав и твердость породы.

Грамотное проектирование экономит финансовые средства.

К популярным смесям относят массу на основе портландцемента и воды, которую перекачивают насосом. Состав быстро застывает и обладает высоким уровнем прочности. Его используют для скважин, размещенных в плотной глинистой почве.

При взаимодействии с пористыми грунтами к массе добавляют бумагу, асбест и другие подобные материалы. В некоторых случаях допускается применение вспениваемых составов, способных увеличиваться в размерах по мере затвердевания.

Кроме вышеперечисленных компонентов в тампонажную смесь может входить небольшой состав, включающий в себя песок и гравий. Но ее плотность должна сохраняться жидкой. Подается масса посредством насоса на высоту до 3 м. Для дезинфекции в нее примешивают хлорную известь.

Использование стандартного строительного раствора приводит к повышенному расходу материала и увеличивает финансовые издержки.

Подготовительные работы

Подготовительный этап включает составление акта экспертизы и разработку проекта, который должен пройти согласование в органах санитарного надзора. Технические отчеты и акты о проведении работ передаются в санэпидемстанцию и коммунальные службы по завершению процедуры.

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.

Существует несколько способов цементирования скважин. Наиболее эффективным из них считают метод обратного тампонирования.

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.

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:

  1. Способом непрерывного цементирования. По завершению тампонирования 1 цикла сразу же приступают ко 2 ступени.
  2. 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.

(Пока оценок нет) Загрузка...

greendom74.ru

Что такое тампонаж скважины?

Каждая сфера деятельности имеет свою терминологию, поэтому для тех, кто работает со скважинами: создает, ремонтирует и ликвидирует их, что такое тампонаж скважины объяснить просто. По сути, это цементирование, создание цементной подушки, которая в процессе создания скважин заполняет полость между стволом и обсадной колонной, а в процессе ликвидации источника полностью закрывает ствол. Тампонирование скважины это дополнительная гарантия надежности и долговечности источника, оно полностью исключает попадание грунтовых вод, защищает обсадные трубы от натиска пород и внутрипластового давления, которое может привести к деформации труб.

Кроме этого цементная подушка позволяет защитить водоносный горизонт от бактериологических, химических и механических загрязнений. В качестве основного материала используется расширяющийся гипсоглиноземистый цемент, который в процессе затвердевания расширяется и заполняет пустоты. При этом тампонаж скважины также может выполняться при помощи жидкой пластмассы, густого глинистого раствора, смеси с добавлением тростника, целлюлозы, асбестового наполнителя.

Как осуществляется тампонирование скважин?

В запасе у исполнителей есть несколько способов цементирования:

  • Самый простой, когда раствор заливается сверху и продвигается вниз под воздействием собственного веса. Недостатком метода является то, что в некоторых местах могут оставаться пустоты, поэтому он эффективен только при работе с неглубокими источниками до 10 метров.
  • Тампонаж скважин обратного заполнения осуществляется с использованием специального оборудования, которое подает раствор под большим давлением. Для этих целей в водоприемной части обсадной трубы устанавливается специальный «башмак», который не только направляет раствор в затрубное пространство, но и исключает попадание его в ствол. Преимущество метода в том, что цементная смесь поднимается снизу вверх, одновременно вытесняет остатки грунта и промывочный раствор, что делает процесс герметизации еще более качественным.

В каком случае скважина подлежит ликвидации?

Существует перечень скважин, которые подлежат обязательной ликвидации, к ним относятся:

  • Заброшенные
  • Отработанные
  • Источники, ликвидация которых регламентирована предписанием государственных контролирующих органов
  • При необратимых геологических подвижках грунта
  • Под воздействием плохой окружающей среды
  • При ненадлежащем техническом состоянии источника и т.д.

Тампонирование скважины при ликвидации заключается в упрочнении и отсечении ее ствола, по сути, источник просто бетонируется.

Тампонаж скважин своими руками

Для того чтобы надлежащим образом выполнить все работы нужно иметь необходимые знания и опыт, а в некоторых случаях специальное оборудование. Именно поэтому пытаться выполнить тампонаж скважины своими руками не вариант. Более грамотным решением будет пригласить специалистов, которые заключат договор, ознакомятся с паспортом на скважину, составят смету, при необходимости выполнят каротаж. Если коротко, то тампонирование скважины выглядит следующим образом:

  • Вокруг источника выкапывается котлован, ориентировочная ширина метр, глубина два метра.
  • Верхнюю обсадную трубу предстоит обрезать до тех пор, чтобы ее она не выступала со дна котлована более чем на 30см.
  • Ствол предварительно нужно очистить от мусора, посторонних предметов, выполнить промывку и дезинфекцию.
  • Далее внутрь скважины необходимо засыпать песчано-гравийную смесь и все это залить цементным раствором. В зависимости от глубины источника количество гравийно-цементных мостов может быть разным.
  • Когда весь ствол заполнен, остается зацементировать устье и заварить специальной заглушкой.
  • Горловина засыпается грунтом, тщательно утрамбовывается, затем бетонируется, сверху укладывается асфальт.
  • По окончании всех работ остается только упорядочить документы, оформить акт о ликвидации, так как именно он является главным основанием для снятия скважины с учета.

Компания «Народная скважина» выполняет бурение, обслуживание, ремонт и тампонирование скважин. Многолетний опыт работы, высокоспециализированный персонал и современное профессиональное оборудование не оставляют нерешенных задач. Качество наших услуг превосходит ожидания клиентов!

xn--80aaaaikrqo0acge1at7t.xn--p1ai

Тампонирование водозаборных скважин – что это такое?

Глубинное бурение на воду предусматривает прохождение некоторого количества разных пластов до того момента, как будут достигнуты подходящие водоносные слои. Тампонирование скважин – это одновременно укрепление породы за обсадной колонной и изоляция отдельных горизонтов проходки для предотвращения попадания загрязняющих веществ в состав извлекаемой жидкости.

Как технология осуществляется на практике? После окончания буровых работ в тело водозабора спускаются специальные трубы, а внешнее кольцевое околотрубное пространство заполняется защитным наполнителем. Важно! Тампонаж гидротехнического сооружения относится к необратимым технологическим процессам, поэтому к его практической реализации необходимо подходить максимально ответственно.

Основная цель мероприятий по тампонажу на этапе обустройства водозабора

За счет тампонирования затрубного пространства удается решить целый ряд важных задач, а именно:

  • Защита обсадной колонны от внешнего давления на сжатие.
  • Нейтрализация разрушительного воздействия минерализованных грунтовых вод.
  • Изоляция слоев с «негативным» физико-химическим составом.

Правильно обустроенный тампон – надежная преграда на пути движения всех пластовых флюидов, которые каким-либо образом могут повредить механическую структуру обсадной конструкции и изменить исходный состав жидкого полезного ископаемого. Именно с этой целью выполняется укрепление обустраиваемых водозаборных скважин, как на известняк, так и глубинных артезианских.

В каких случаях нужен тампонаж искусственного водозабора?

Необходимость в тампонировании возникает в следующих ситуациях:

  1. При обустройстве новой скважины на воду значительной глубины.
  2. Когда эксплуатация готового водозабора признана экономически и технически нецелесообразной.
  3. Закупоривание геолого-разведывательных глубинных проходок.

Если обобщить перечисленные пункты, то можно сделать вывод, что тампонирование востребовано в двух случаях – создание нового источника водозабора и ликвидация уже введенного в эксплуатацию, но утратившего свою актуальность для конечного потребителя.

Производственное тампонирование

Включает в себя операции по внешнему (околоствольному) укреплению обсадных колонн после их спуска в проходку с использованием цемента, глины или вяжущего битума. Наиболее востребованными являются жидкие смеси на основе портландцемента, которые после застывания образуют твердый водонепроницаемый камень. При выборе материалов руководствуются профильными строительными нормами для этого вида работ.

Ликвидационный тампонаж (закачка вяжущего наполнителя непосредственно в ствол)

Осуществляется в рамках полной ликвидации водозаборного источника, когда нужно отделить все пласты, в том числе и с чистой водой. К такому виду тампонирования прибегают, если существует угроза загрязнения подземных водоносных горизонтов в процессе постепенного неконтролируемого старения гидротехнического объекта. Закупоривание скважины может быть выполнено как без поднятия, так и с демонтажем обсадных конструкций.

Читайте также:

Все статьи

trubavoz.ru

Тампонирование

ТАМПОНИРОВАНИЕ скважин (а. well plugging, well grouting, well cementation; Н. Abdichtung der Воhrungen, Zementierung der Воhrungen; ф. bouchage des puits, tamponnage de sondages; и. tamponamiento de perforaciones, tamponamiento de agujeros) — нагнетание в скважину специальных тампонажных растворов с целью ликвидации осложнений при бурении в зонах поглощения, водопритоков, кавернозных и трещиноватых участках разреза.

Тампонирование производится в основном закачиванием раствора через бурильную колонну, спущенную на глубину изолируемого интервала. В случаях расположения проницаемых пластов на небольшой глубине (200-500 м) тампонажные растворы закачивают по стволу с продавливанием их буровым раствором в зоны поглощения. Когда при бурении встречаются проницаемые породы с крупной трещиноватостью, в этот интервал, как правило, закачиваются вязкопластичные составы на основе цемента, глинопорошка и полимерных добавок (1-5% гипана, метаса, полиакриламида). Наиболее широко применяются быстросхватывающиеся смеси, на основе цемента, в которые добавляют ускорители схватывания (например, 5-8% хлористого кальция).

Тампонирование карстовых полостей, сильно кавернозных проницаемых пород иногда производят с помощью глинолатексных смесей, состоящих из глинистого раствора, приготовленного из бентонитового порошка и латекса марки СКС-50 КГП или СКИ-3 (в объёмном соотношении 2:1), которые при контакте с пластовой водой превращаются в резиноподобную массу за счёт коагуляции латекса. При вскрытии нескольких зон поглощения изоляционные работы, как правило, ведут с использованием гидромеханического пакера, установленного на конце бурильной колонны. При тампонировании непоглощающих кавернозных интервалов обычно применяется цементный раствор. Для полного заполнения каверн цементным раствором в скважину спускаются бурильные трубы с открытым концом, установленным ниже кавернозного участка. Цементный раствор заполняет каверны от подошвы вверх. После заполнения каверн цементным раствором бурильные трубы поднимаются. Скважина оставляется в покое на время затвердения цементного раствора. Затем разбуривают образовавшийся столб цемента и ствол приобретает номинальный диаметр. Эффективность тампонирования проницаемых пластов, особенно трещиноватых, усиливают путём добавки в тампонажный раствор наполнителей (кордное волокно, резиновая крошка, опилки и т.д.). Размер частиц применяемых наполнителей колеблется от 1 до 7 мм при закачке тампонажного раствора через бурильную колонну с открытым концом и от 7 до 20 и более мм при закачке его по стволу скважины.

Тампонирование пористых пород и нарушений в обсадных колоннах, спущенных в скважину, чаще всего производят с помощью смол, проникающая способность которых в малые каналы (менее 1 мм) намного выше, чем тампонажных растворов на основе цемента. Широко используются составы на основе органических материалов (феноло- и резорцино-формальдегидные термореактивные смолы ТСД-9, ТСД-10 и производных полиакриловых кислот — гипан и т.д.). Для тампонирования водопритоков, разобщения водоносных и нефтяных пластов применяется алкилрезорциновая эпоксифенольная смола (ГТМ — гидрофобный тампонажный материал). При тампонировании цементным или другим тампонажным раствором обычно используется цементировочный агрегат (ЦА) с 2 поршневыми насосами и смесительная машина (СМ) с бункером, заполненным сухим цементом. Для приготовления цемента один насос ЦА подаёт воду к специальному перемешивающему устройству в СМ. К нему же подаётся с помощью шнеков цемент из бункера СМ. В скважину цементный раствор закачивается вторым насосом ЦА. Иногда для ликвидации поглощений используют тампоны, устанавливаемые непосредственно в интервале зоны поглощения.

Тампоны представляют собой контейнеры, наполненные сухим тампонажным веществом (цемент, гипс, глинопорошок и т.д.). При разбуривании эта смесь смачивается буровым раствором и образует вязкопластичную перемычку в проницаемом интервале приствольной части скважины. Тампонирование проницаемых пластов специальными тампонажными растворами в бурящихся скважинах позволяет эффективно ликвидировать поглощения, сокращать в 2-3 раза затраты времени и материалов на борьбу с поглощениями буровых растворов при бурении скважин. Тампонирование водопритоков в эксплуатирующихся нефтяных месторождениях обеспечивает добычу безводной нефти и увеличивает сроки эксплуатации скважин.

www.mining-enc.ru


Смотрите также