Меню

Затампонировать трубу под давлением

Особенности проведения тампонажа скважины

Тампонаж скважины проводят в процессе строительства, но иногда применяют его и при ликвидации. По этой причине у владельцев таких водозаборов возникают вопросы о том, какой же порядок действий должен быть при проведении работ и какие материалы необходимо применять. Именно поэтому важно знать рекомендации специалистов при проведении тампонажа.

Когда необходимо делать тампонирование

Тампонаж представляет собой цементирование водоносного разобщенного пласта. Работа будет зависеть от геологического разреза пород, когда между обсадной колонной и стволом цементируется вся затрубная полость.

В качестве смеси можно использовать:

  • Цементный раствор;
  • Густые глинистые растворы;
  • Жидкие пластмассы.

Тампонирование необходимо в двух случаях – либо ликвидации скважин, либо их реабилитации. Связано это с тем, что обсадные трубы имеют свой эксплуатационный срок. По истечении времени появляется коррозия, которая становится причиной ухудшения качеств воды.

Тампонажу, как правило, подлежат бездействующие артезианские скважины

К скважинам, подлежащим тампонажу, относят:

  • Вышедшие из строя водозаборные колодцы, реанимация которых считается нецелесообразной с технической или санитарной точки зрения;
  • Бездействующие артезианские;
  • Колодцы, которые имеют малую глубину и необходимости в которых больше нет;
  • Поглощающие и, как следствие, загрязненные некачественной водой;
  • Геологоразведочные и поисковые, срок эксплуатации которых истек.

Важно понимать, что скважины и линзы в них имеют межпластовую связь, что является нежелательным с точки зрения экологии.

Серьезные пробелы в пространстве устраняются одновременно с возможными перепадами вод в пластах.

При проведении работ тампонажу обязательно подвергают затрубные зазоры.

Типы тампонажных работ

Пробуренная готовая скважина представляет собой выработку, имеющую небольшой диаметр, который проходит через несколько водоносных горизонтов в почве. Для того чтобы порода не осыпалась внутри скважины, ее стенки нужно укрепить обсадными трубами НПВХ или стали.

Процесс тампонирования включает в себя несколько производственных этапов:

  • Штамповые испытания;
  • Подготовка оборудования;
  • Выбор способа закачки и подачи раствора.

Кроме того, выделяют два типа тампонажа. К первому относят временный, который заключается в использовании различных тампонов и глины. Данный тип применим только в тех случаях, когда скважина проходит испытание и необходимо полностью изолировать все водоносные горизонты.

Второй тип называют постоянным, и в этом случае происходит ее заливание цементным раствором. Постоянный тампонаж производят всегда на длительный срок. Глиняный же способ можно использовать только в том случае, если водоносные горизонты находятся на небольшой глубине.

При необходимости разделить источник на ограниченное время используют особые тампоны, которые именуют пакерами. Их также применяют для исследования горных пористых пород, а также тех, которые имеют удельное высокое водопоглощение.

Порядок работ при ликвидационном тампонаже

Тампонаж проводят только после нагнетания вод под установленный тампон. При проведении этих работ тампоны постепенно передвигают таким образом, чтобы в различных интервалах хорошо исследовать пласты.

Если двигать тампоны снизу вверх, то ранее изученный интервал заполняют цементом или глиной.

Если же они продвигаются сверху вниз, производится углубление на интервал, по которому проводилось исследование. В верхнюю часть он перемещается по мере исследования интервалов.

Читайте также:  Труба водопроводная 100 миллиметров

Основное различие тампонов по принципу работы:

  • Механические;
  • Гидравлические;
  • Пневматические.

Принцип их действия довольно прост и подразумевает использование резиновой расширяемой манжеты. За счет такого механизма зазор между стенками колонн обсадных труб и скважины уплотняется. От глубины опускания тампона изменяется и величина зазора, который необходимо уплотнить.

Достаточно часто используют механический принцип тампонажа

Упрощенная конструкция резинового тампона выглядит как две трубы, которые соединены патрубками между собой. С наружной стороны закреплена резиновая манжета. В процессе вращения колонн происходит ввинчивание в муфту трубы патрубка, за счет чего расширительная манжета хорошо уплотняет зазор, который существует между стенками колодца.

Подбашмачный тампонаж применяется при роторном бурении.

Пневматические одинарные тампоны приводятся в действие за счет нагрева сжатых воды или воздуха. Такой механический прибор состоит из нижней и верхней части, которые разделяются перфорированной трубой.

Тампонирование трубопроводов и скважин

Основная смесь, которая используется при тампонировании, – портландцемент. При смешивании этого сырья с водой получается подвижный раствор, который легко прокачивается насосом и при этом довольно быстро затвердевает.

Цементную смесь необходимо готовить очень быстро, чтобы можно было проводить перекачку ее насосом. Раствор закачивается в скважину или трубопровод при помощи заливной трубы, высота которой должна составлять 3 метра.

В тампонажную смесь необходимо добавлять гравий и песок — столько, чтобы вышла жидкая консистенция. Готовый раствор поставляют к устью и закачивают на всю глубину. Если происходит движение пластов, то обсадная колонна должна оставаться на месте.

Эффективное тампонирование канализации при помощи глиняного столбика:

  • Его помещают колонковым снарядом в забой;
  • Под давлением насоса столбик выдавливают из трубы;
  • Для сброса лишнего давления используют отверстия.

Если вы решили затампонировать канализационные трубы или старую скважину, то нужно соблюдать специальные правила и понимать принцип действия тампонажа. Сам процесс происходит на глубине залегания наиболее нижнего водоносного слоя.

Источник

Тампонаж скважины: что это такое, когда необходимо и технология тампонирования

Цементирование, или тампонирование, скважин применяется при обустройстве скважин, их обслуживании и прекращении функционирования. Обрушение стенок может произойти на всех этапах существования выработки: от ее забуривания до ликвидации, аварии устраняются тампонажем скважин. Ремонта в течение срока эксплуатации требуют выработки глубиной ≥50 м — артезианские колодцы.

Ликвидационное тампонирование скважин.

Особенности тампонирования

Под цементированием понимается заполнение трещин в стенках подземной выработки и пространства между стволом и обсадной трубой растворами портландцемента с улучшающими добавками. Целью бетонирования является предотвращение засорения водоносного горизонта и водоисточника веществами биологического и химического происхождения.

Скважины тампонируются для:

  • защиты действующего водозабора от верховодки;
  • ликвидации сообщения подземного водоносного пласта с земной поверхностью и пересекаемыми выработкой горизонтами гидрогеологического разреза.

В последнем случае раствором заполняется весь объем горной выработки, включая пространство обсадной трубы, если она не извлекается. Полная изоляция водоносного горизонта выполняется при вскрытии водяного пласта артезианской скважиной.

Читайте также:  Уплотнитель для пластиковых труб водоснабжения

Тампонаж бывает временным, тогда для уплотнения стенок используется глина, и постоянным — с применением цементного раствора. Первый тип изоляции востребован при строительстве скважин и при ликвидации выработок малой глубины, пробуренных на песок.

Когда нужно тампонирование

Тампонирование скважины производится при разрушении и коррозии обсадных труб.

Необходимость выполнения противоаварийных работ на стволе гидротехнического сооружения обусловлена деформацией обсадных труб и разрушением вмещающих горных пород — эти явления приводят к загрязнениям источника. Эксплуатация выработки в течение 20 лет также приводит к износу оборудования и необходимости ремонта или ликвидации ствола.

Другие причины для цементации:

  • ухудшение характеристик питьевой воды;
  • уменьшение дебета до нуля, когда пользование скважиной прекращено;
  • использование другого источника, заменившего несколько гидросооружений;
  • обнаружение в конструкции ствола неустранимых геологических и технических дефектов, которые повлияли на воду (ухудшилось ее качество, упала производительность скважины);
  • запечатывание выполнивших свою задачу поисковых, разведочных, инженерно-геологических и гидрологических скважин;
  • прекращение эксплуатации фонтанирующей выработки;
  • опасность перетекания жидкости в другие водоносные пласты из поглощающего ствола строящегося гидротехнического объекта.

Тампонаж проводится и для поиска новых водоносных горизонтов в процессе бурения гидрогеологических разведочных или эксплуатационных выработок. Решение о ликвидации артезианской скважины принимается строительной компанией, соорудившей водозабор.

Преимущества тампонирования

Достоинством цементации является универсальность технологии: она используется для устранения аварийных ситуаций различного вида и является типичной.

Тампонирование позволяет решать многоплановые задачи:

  • фиксирование обсадной колонны внутри ствола снижает риск деформирования трубного става и разгерметизации соединительных стыков;
  • тампонаж надежно изолирует водоносный пласт от промежуточных уровней геологического разреза, исключая затекания верховодки и загрязненных грунтовых стоков в артезианский горизонт по внешней стороне обсадной колонны;
  • обеспечение дополнительной герметизации конструкций гидротехнического сооружения.

К другим преимуществам относятся простота исполнения и прочность конструкции, а также то, что использование цементирования возможно во всех типах грунтов — скальных карстовых, трещиноватых, гравийных и крупнообломочных горных породах.

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.

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.

Читайте также:  Офланцовка труб что это такое

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.

Подготовительные работы

В процессе строительства и эксплуатации скважины ведутся наблюдения за состоянием стенок выработки, отбираются пробы воды для проведения анализов. Результаты контроля служат основанием для принятия решения о необходимости цементирования.

Порядок подготовки к тампонированию:

  • составление акта обследования гидротехнического сооружения, выработка техзадания на укрепление или ликвидацию объекта на основании этого экспертного заключения;
  • разработка проекта, согласование его с местной санитарно-эпидемиологической службой;
  • утверждение плана тампонажных работ.

Подготовку и осуществление мероприятий контролирует владелец гидросооружения. Собственник земельного участка следит за соответствием выполняемых работ проектным решениям и за соблюдением инструкции о порядке обустройства, консервации и ликвидации скважин. Пакет документов с проектно-эксплуатационной информацией, включая сведения о проведении тампонирования, хранится у владельца водозабора.

Приготовление раствора для тампонажа.

Технология

Существует несколько способов цементирования: прямая закачка смеси в зазор между стенками выработки и обсадной трубой, обратная, многоэтапная (для стволов ≥50 м) и посредством глиняного столба.

В первом случае раствор продвигается от устья к забою под собственным весом, что упрощает конструкцию в ущерб качеству заполнения трещин.

Способ обратного тампонирования более эффективен: в нижней части скважины ставят пробку, отгораживающую обрабатываемое пространство. Смесь загружается в обсадную трубу, откуда вытесняется под давлением специальной жидкости за пределы колонны и поднимается по просвету между выработкой и трубой.

Многоэтапная технология предполагает цементирование в несколько приемов: тампонирование начинают с нижних уровней, затем переходят на вышерасположенные участки. Работы на глубоких выработках ведутся поочередно: перемещение на следующий участок осуществляется после завершения работ на предыдущем отрезке.

Глина, используемая для укрепления стенок ствола, сначала замачивается в воде, после этого из нее формируются цилиндры. С помощью колонкового снаряда эти цилиндры доставляются в колонну и посредством насоса продавливаются в затрубное пространство до устья скважины. Избыточная нагрузка устраняется сбросом жидкости через отверстия в снаряде.

Работы выполняются смешивающими и цементировочными машинами. Во всех случаях тампонаж делают до нижней отметки водоносного горизонта. Выбирая одну из предлагаемых технологий, достигают цели мероприятий:

  • раствор заполняет все пустоты и трещины, обеспечивает адгезию скрепляемых поверхностей;
  • монолит не разрушается под воздействием грунтовых вод и давления вмещающих горных пород;
  • промывочная жидкость удалена из зоны обработанного пространства.

Период отвердения цементного раствора зависит от состава и условий применения. Кондуктор на устьевой части скважины набирает прочность за 16 часов, а смесь в стволе выработки — за сутки. Опрессовка сооружения для проверки герметичности выполняется закачкой воды под давлением, на 20% превышающим расчетное. Допустимое снижение нагрузки через 30 минут — 0,5 МПа. По завершении работ акты и отчеты представляются в санитарную и коммунальную службу.

Источник

Adblock
detector