Pomozite razvoju web mjesta, dijelite članak s prijateljima!

Nakon bušenja bušotine u labavim pjeskovitim tlima, postavlja se pozornica za jačanje cijevi kućišta. Istovremeno, cijev treba zaštititi od oštećenja, korozivnih učinaka podzemnih voda, korozije i drugih negativnih pojava. Govorimo o takvom procesu kao io cementiranju.

Vrlo je teško samostalno obavljati radove cementiranja, ali je moguće, ako imate znanje o tehnologiji događaja. Obavijestit ćemo vas o tome zašto trebate vršiti cementiranje i na što trebate obratiti pozornost prilikom rada. Radi jasnoće, materijal sadrži tematske fotografije i videozapise.

Zašto cementirati bunar?

Cementiranje bušotine je proces koji slijedi odmah nakon završetka bušenja. Postupak cementiranja je da se u prstenasti ili prstenasti ubrizgava cementni mort (ako se cijev obloge stavi u polietilensku širu cijev), koja se konačno stvrdne, tvoreći monolitnu bušotinu.

Cementni malter se u ovom slučaju naziva "cementiranje", a sam proces je "zatvaranje". Složeni inženjerski proces, koji se naziva i tehnologija cementiranja dobro, zahtijeva određeno znanje i posebnu opremu.

U većini slučajeva izvori vode mogu se tamponirati vlastitim rukama, što je mnogo jeftinije nego privlačenje stručnjaka.

Cementiranje bušotine - skup mjera usmjerenih na jačanje anulusa i kućišta od destruktivnog bočnog tlaka stijena i utjecaja podzemnih voda

Ispravno izvođenje bušotina doprinosi:

  • osiguravanje čvrstoće strukture bušotine;
  • zaštita bunara od podzemnih i gornjih voda;
  • ojačavanje kućišta i zaštitu od korozije;
  • povećati vijek trajanja izvora vode;
  • uklanjanje velikih pora, šupljina, praznina kroz koje nepoželjne čestice mogu ući u vodonosnik;
  • premještanje cementa isplake, ako je prvi korišten tijekom bušenja.

Kvaliteta proizvedene vode i operativne karakteristike bušotine ovisit će o tome kako se dobro cementiranje provodi. Isto tako, cementiranje se provodi za bušotine koje se likvidiraju, koje više neće raditi.

Cementiranje se provodi za objekte za uzimanje klasterskih voda koji su namijenjeni osiguravanju vode u naseljima. U privatnom sektoru, mjesta za unos vode cementiraju se u rijetkim slučajevima. Jačanje položaja bušotine cementiranjem provodi se ako se bušenje provodi u labavim, labavim tlima koja ne mogu "držati" stijenku kućišta. Prstenasti prostor cementira se ako postoji vjerojatnost prodora poplave i otpadnih voda koje teku duž bušotine u vodonosnik Punjenje cijevi cementom, tj. ako ne bude više iskorištavanja vode

Faze cementiranja izvora vode

Cijeli proces cementiranja sastoji se od nekoliko faza, od kojih svaka ima svoje nijanse:

  1. Priprema cementne kaše za punjenje anulusa.
  2. Nahranite pripremljeni cement u bunar.
  3. Injektiranje cementne kaše u anulus.
  4. Vrijeme stvrdnjavanja cementnog morta.
  5. Provjerite kvalitetu cementiranja.

Svaka faza zahtijeva korištenje određenih alata i posebne opreme. Proračuni potrebnih materijala najbolje se obavljaju prije početka fugiranja, jer Proces zatvaranja bi trebao trajati kontinuirano i ako, na primjer, nemate dovoljno cementnog morta, to će najviše negativno utjecati na kvalitetu cementiranja. Razmotrićemo najvažnije faze detaljnije.

U rijetkim slučajevima, vodonosnici ne trebaju cementiranje, govorimo o bušotinama, čija se dubina odvija u gustim glinenim tlima.

Faza №1 - priprema opreme

Sve radove na cementiranju bušotina treba provoditi strogo u skladu s tehničkim zahtjevima, kršenje kojih će dovesti do loše kvalitete cementiranja.

Prilikom započinjanja utiskivanja bušotine, treba znati da je to nepovratni proces, nakon početka napajanja otopine u anulus bušotine nije moguće ništa popraviti, stoga se pripremnim radovima, odnosno pripremi otopine za cementiranje i izboru opreme, treba pristupiti što odgovornije!

Najlakši i najučinkovitiji način je iznajmljivanje opreme na platformi vozila. Takav kompleks moći će pripremiti cementni mort i pumpati ga pod tlakom, a izvor energije za opremu je snažan automobilski motor.

Ako korištenje jedinica na temelju posebnih vozila nije moguće, trebat će vam:

  • mješalica za pripremu cementnog morta;
  • visokotlačna pumpa za pumpanje otopine u bunar;
  • cementiranje glave za ubrizgavanje otopine u bunar;
  • čepovi za punjenje (količina ovisi o načinu cementiranja);
  • razni sitni inventar (crijeva, mjerni spremnici).

Kao crijevo, mnogi stručnjaci preporučuju da umjesto tradicionalnih HDPE cijevi promjera 32 cm koristite fleksibilno vatreno crijevo. Stan je ravan i savršeno prolazi u prstenasti prostor, pružajući učinkovit protok otopine.

Oprema za cementiranje bušotina ima velike dimenzije i zahtijeva snažan izvor energije, kao što je kompresor, generator, neprekinuti pristup električnoj mreži

Faza 2 - priprema otopine

Cementna kaša za cementiranje bušotine mora zadovoljiti različite zahtjeve i imati:

  • visoka svojstva prianjanja s površinama bilo kojeg tipa;
  • visoka čvrstoća nakon stvrdnjavanja, otpornost na mehanička naprezanja;
  • duktilnost i dobra fluidnost za popunjavanje svih pukotina i šupljina;
  • kemijska neutralnost u odnosu na začepljene slojeve tla;
  • otpornost na eroziju podzemnih voda;
  • nema skupljanja tijekom kaljenja.

Također, otopina mora imati konzistenciju tako da se može bez problema isporučivati u bunar i crpiti. Otopina se mora dobro isprati s opreme, ne kemijski agresivna prema njoj i imati minimalni koeficijent gubitka tijekom transporta do izvora.

Korištena cementna kaša mora imati dovoljno tekuću strukturu za izvođenje pumpanja opremom za ubrizgavanje i istovremeno imati visoke karakteristike čvrstoće

Postupak pripreme cementnog morta za začepljenje sastoji se u ujednačenom miješanju komponenata koje ga čine, nakon čega slijedi ulijevanje vode u nju, pri čemu su u njoj prethodno prethodno otopljeni posebni aditivi.

Najjednostavnija rješenja koja možete sami pripremiti su:

  1. Portland cement + kvarcni pijesak (1: 1) + posebni aditivi i voda za postizanje željene konzistencije. Takva otopina ima nisku gustoću, a njezina je priprema teška, jer pijesak koji je dio sastava često se taloži i primjena otopine postaje nemoguća.
  2. Portland cement + barit (1.1: 1) + posebni aditivi i voda. Nedostatak ovog rješenja je niska čvrstoća.
  3. Portland cement + punilo. Azbest se koristi kao punilo (na pjeskovitim tlima), vlaknastim materijalima.

Za pripremu smjese za cementiranje najbolje je upotrijebiti fugiranje portland cementa, koji je vrsta cementa na bazi silikata.

Takav je cement, naravno, skuplji od običnog portlandskog cementa, ali njegove karakteristike čvrstoće mnogo su veće od običnih. Barit je teški mineral koji povećava gustoću otopine. Barite se može kupiti u prodavaonici željezne robe koja prodaje masovne građevinske materijale.

Pod posebnim aditivima koji su dio otopina za cementiranje, razumjeti različite tvari koje rješenju daju posebna svojstva.

To uključuje:

  • ubrzivače cementiranja (kalcijev klorid, natrijev karbonat, potaša), koji se koriste ako se cementiranje odvija na temperaturi ispod +5 stupnjeva;
  • usporivači koji se koriste za sprečavanje brzog stvrdnjavanja (to su kalcijevi ili natrijevi kloridi, natrijev nitrit itd.);
  • plastifikatori za optimalnu viskoznost (polimerni modifikatori);
  • aditivi otporni na smrzavanje (silikonski spojevi, povezani s plastifikatorima);
  • aditivi koji apsorbiraju vlagu (tvari dobivene iz spojeva skupina šećera, limunske, vinske i tetraoksi-adipinske kiseline), itd.

Specijalni aditivi se miješaju u vodi, koja se zatim koristi za pripremu cementne kaše. Otopinu pomiješajte pomoću posebnih strojeva - mješalica. Ponekad je dopušteno ručno miješanje, ali to zahtijeva određenu vještinu i veliki napor.

Cementni kamen, nastao tijekom stvrdnjavanja portland cementa, ima visoka svojstva čvrstoće, može izdržati stres, mehaničke i fizičke učinke

Faza broj 3 - sipanje otopine u bunar

Glavne metode cementiranja bušotina su:

  • čvrsti ili jednostupanjski;
  • dvostupanjski;
  • usna;
  • upravo suprotno.

Sve metode cementiranja vodocrpilišta temelje se na jednom principu - ubrizgavanju cementne kaše u anulus. U tom slučaju izbor tehnologije cementiranja ovisi o specifičnim uvjetima: vrsti tla, dubini bušotine, materijalu kućišta, klimatskim i hidrogeološkim uvjetima područja.

Odabrana tehnologija za uključivanje bušotine u vodu treba osigurati:

  • punjenje cijele bušotine otopinom do pune dubine;
  • potpuno istisnuti tekućinu za ispiranje (ako postoji);
  • stvaranje cementnog kamena visoke čvrstoće otpornog na fizičke, mehaničke i kemijske utjecaje;
  • visoki stupanj prianjanja sa stijenkama tla u bušotini, cijevima kućišta.

Za duboke bušotine koristi se segmentno cementiranje, tj. nije cijela bušotina cementirana odjednom, već samo njezinim pojedinačnim segmentima.

Taj je proces vrlo složen, a praksa pokazuje da je gotovo nemoguće samostalno ga izvršiti. Stoga se pobliže osvrnemo na tehnologiju jednofaznog i dvostupanjskog čišćenja cementa.

Jednostepeno ili čvrsto cementiranje

Ova metoda se najčešće upotrebljava za cementiranje bušotina s vodom u domaćinstvima. Tijekom njegove primjene, otopina za cementiranje se pumpa u anulus.

Otopina se pumpa pod tlakom pomoću opreme koja je instalirana na platformi posebnog automobila ili stacionarnog u blizini bušotine. Cementirajuća otopina pod vlastitom gravitacijom pomiče se do "jastuka" kućišta, ispunjavajući sve prstenaste šupljine.

Rad na jednofaznom cementiranju provodi se u jednom ciklusu bez prekida, tako da je potrebno voditi računa o dovoljnoj količini cementnog mulja.

Prije početka cementiranja, bunar se ispere, a zatim se umeće donji čep, koji će djelovati kao čep. Pumpa za beton se uključuje i započinje ubrizgavanje otopine za začepljenje, pod utjecajem koje se pluta spušta dok ne dođe do "cipele" kućišta.

Nakon ubrizgavanja otopine, ugradi se gornji čep i mješavina cementa počne se zbijati sve dok gornji čep ne sjedne na donji čep. To će značiti da je rješenje ispunilo cijelo anulus. Zbijanje se provodi vibropresom crpljenjem otopine s pumpom za beton.

Cementirana bušotina ostaje u mirovanju 36-48 sati radi potpunog stvrdnjavanja otopine. Ova metoda je prikladna samo za plitke bunare s jednakom konfiguracijom. Nedostatak ove metode je nemogućnost praćenja trenutka kada je cementni malter dostigao najnižu točku bušotine.

Dvofazni sustav punjenja

Ova metoda cementiranja razvijena je za bušotine naftne industrije. Zbog činjenice da zahtijeva uporabu ozbiljne industrijske opreme (visokonaponska betonska pumpa), ona se često ne koristi u izgradnji bušotina. Dvostupanjsko cementiranje koristi se u sljedećim slučajevima:

  • cementna kaša se tako brzo postavlja da cementiranje ne može biti završeno u jednom ciklusu;
  • kada je potrebno razlikovati dva područja u anulusu, koji su odvojeni znatnom udaljenosti;
  • s velikom dubinom bunara, kada je nemoguće obaviti rad u jednom ciklusu.

U drugim slučajevima, korištenje dvostupanjske metode nije praktično zbog trajanja procesa i ekonomskih pokazatelja.

Dvostupanjsko cementiranje tijekom dužeg vremenskog razdoblja, budući da druga faza počinje nakon potpunog stvrdnjavanja cementne kaše prvog stupnja

Načelo dvostupanjskog cementiranja zasniva se na činjenici da se cement stavlja u anulus u dva koraka.

Prvi dio cementne kaše se puni i preša. Donji se čep spušta, što djelovanjem otopine spušta čep na dno. Drugi dio otopine se pumpa 12 do 36 sati, nakon konačnog skrućivanja prvog dijela.

U praksi dubokog bušenja arterskih bušotina u prisutnosti apsorbirajućih slojeva u gornjem dijelu geološke dionice iu drugim slučajevima koristi se dvostupanjsko cementiranje.

Upotreba metode rukava

Ova metoda cementiranja koristi se ako je potrebno ojačati samo gornji dio bušotine. U ovom slučaju, početni zadatak će biti odrediti razinu na kojoj će se izvršiti cementiranje.

Razina je označena na kućištu instaliranjem posebne manžete. Donji dio poravnanja pouzdano je zaštićen manžetom od prodiranja otopine za zatvaranje.

Otopina se pumpa na isti način kao u jednofaznom cementiranju. Metoda manžete koristi se ako se gornji dio bušotine nalazi na pjeskovitim tlima, a donji dio na glinovitim tlima. Ovo je vrlo rijetko, tako da ova metoda nije našla široku primjenu.

Proces stvaranja cementnog kamena

Proces stvaranja cementnog kamena počinje odmah nakon ubrizgavanja otopine za zatvaranje i traje od 12 do 36 sati. Glavni čimbenici koji utječu na trajanje skrućivanja otopine na stanje cementnog kamena:

  • svojstva komponenti uključenih u otopinu;
  • tlo, materijal kućišta;
  • hidrogeološke i klimatske uvjete na lokalitetu;
  • gustoća ubrizgavanja, ispravna provedba postupka zatvaranja.

Za vrijeme skrućivanja potrebno je ostaviti bunar u mirovanju. Zabranjeno je korištenje kabela, poluga, žica za procjenu kvalitete cementiranja, jer To može ugroziti cjelovitost dobivenog cementnog kamena.

Ako ne znate koliko je potrebno da se cementni malter u potpunosti namjesti, pričekajte tri dana i nastavite s kontrolnim mjerenjem.

Procjena kvalitete cementa

Važno je napomenuti: unatoč činjenici da je ocjena kvalitete cementiranja vodonosnih bunara vrlo važna faza, nemoguće ju je sami provesti.

Za njegovu provedbu potrebna je posebna laboratorijska oprema, koja se vrlo rijetko može naći čak iu organizacijama koje se bave bušenjem.

Ako i dalje namjeravate napraviti procjenu uključivanja, uslugu kontrole kvalitete možete naručiti na jedan od tri načina:

  • akustički, na temelju kucanja zidova kućišta, s naknadnom obradom podataka dobivenih računalnim programima;
  • radiološki, pri mjerenju s radio uređajima;
  • toplinska, bazirana na principu mjerenja topline oslobođene tijekom stvrdnjavanja cementnog morta.

U "kućnim" uvjetima možete koristiti pojednostavljenu termičku metodu mjerenjem temperature na zidovima zdenca. Kada postane jednaka temperaturi okoline i postane niža za 0, 5-1, 5 stupnjeva, tada se može govoriti o potpunom skrućivanju. Međutim, čak i nakon toga, preporučljivo je pričekati 2-3 dana i tek onda staviti bušotinu u pogon.

Nakon završetka ispitivanja, ušće se očisti od ostataka cementnog morta uz pomoć prigušnice. Zatim se provodi ispitivanje nepropusnosti, za koje se visokotlačna voda pumpa u cijev bunara 30 minuta. Kriterij nepropusnosti bit će smanjenje tlaka od oko 0, 3-0, 5 MPa. Sada je bunar potpuno spreman za uporabu.

Čvrstoća čepa povećava debljinu bušotine, povećava vijek trajanja užeta, štiti ih od korozije, kao i samog izvora vode.

Zaključci i koristan video na temu

В ниже представленных видеороликах речь идёт о скважинах в нефтегазовой отрасли, но принцип технологии производства работ такой же, как для водоносных скважин.

Процедура одноступенчатого цементирования скважины:

Специфика производства манжетного цементирования:

Технологические особенности двухступенчатого цементирования:

Цементирование – сложный процесс, требующий применения специализированной техники. Однако это не говорит о том, что провести его самостоятельно невозможно. Выбрав и правильно приготовив тампонажный раствор, используя минимальный набор агрегатов, с работой вполне можно справиться самостоятельно.

В любом случае эксплуатация скважины без укрепления ствола цементом не будет долгой, а затраты на бурение нового водоисточника будут ничуть не меньше.

Если после изучения материала у вас остались вопросы о том, как правильно зацементировать скважину после бурения, или вы обладаете ценными знаниями по данному вопросу, пожалуйста, оставляйте свои комментарии в расположенном ниже блоке.

Pomozite razvoju web mjesta, dijelite članak s prijateljima!

Kategorija:

Korisni savjeti