Čo je upchávanie drenážnych studní. Zariadenie na uzavretie (upchatie) kanalizačného potrubia. Obalové materiály

S.V. MIRONOV,

Vedúci oddelenia Surgut Plugging

OAO Surgutneftegaz

ZÁSUVNÉ PRÁCE PRI VÝSTAVBE STUDNÍ

S. MIRONOV, STU, Surgutneftegas as

Špeciálna výrobná divízia "Surgutneftegas" JSC - oddelenie Surgut plug-up počas 35 rokov vykonáva všetky typy zásuvných prác, čím zabezpečuje ročný servis viac ako 4,5 milióna m vrtov.

Kľúčové slová: cementovanie vrtov, nové technológie

Cementárske práce pri stavbe studne

V cykle výstavby studne zohráva veľmi dôležitú úlohu proces cementovania ako najdôležitejšia fáza jej výstavby. Mimoriadny význam a význam zásypových operácií je spôsobený tým, že zlyhania pri ich realizácii môžu minimalizovať úspešnosť predchádzajúcich etáp výstavby studne.

Všetky typy upchávkových operácií už 35 rokov vykonáva špecializovaná výrobná jednotka OJSC „Surgutneftegas“ - oddelenie Surgut Plugging, ktoré poskytuje služby pre viac ako 4,5 milióna m vrtov. skaly v roku. V období svojho vzniku sa zamestnanci spoločnosti snažili zapadnúť do pracovného rytmu vrtných podnikov a stali sa ich spoľahlivým partnerom. V súčasnosti je Surgut Plugging Department najväčšie v odvetví špecializovaný podnik na cementovanie pažnicových strún, ktorá disponuje potrebným moderným upchávkovým zariadením, technologickým vybavením a upchávkovým materiálom pre včasné a kvalitné vykonávanie upchávok na celom území OJSC „Surgutneftegas“. poz-

neustále sa zvyšujúce objemy vrtov, požiadavky na kvalitu vykonanej práce sa odrážajú v štruktúre podniku, počte a umiestnení výrobných závodov a lokalít. Toto oddelenie zahŕňa päť dielní na paženie vrtov a štyri miesta vrátane miesta na opravu a údržbu špeciálneho zariadenia, dve laboratóriá na cementové kaly (vrátane jedného v Jakutsku). S uvedením nových ložísk do prevádzky sa rozširuje geografia operácií upchávania. Dnes sa pracuje na poliach v Chanty-Mansijskom regióne autonómnej oblasti- Jugra, ako aj za jej hranicami - v regiónoch Tomsk, Omsk, Novosibirsk a Tyumen, na území Krasnojarska a v republike Sakha (Jakutsko).

V súvislosti s vŕtaním nových polí a zväčšením priemernej hĺbky

vrtov vo výstavbe, výrazne sa zvýšili požiadavky na kvalitu cementačných prác, ktorých realizácia bola možná vďaka zavedeniu nových cementačných materiálov, špeciálnych zariadení a technologické vybavenie, zlepšenie technologických procesov cementovanie.

Jedným z dôležitých smerov na zlepšenie kvality cementovania pažnicových strún je použitie prefabrikovaných ľahkých olejových cementov, ktoré zaisťujú minimálnu hustotu pripravenej cementovej kaše pri zachovaní pevnosti.

V laboratóriu cementových mált

ny a adhézne vlastnosti cementový kameň. V priebehu čísla v posledných rokoch veľký objem laboratórnych a terénnych testov ľahkých cementov pre ropné vrty rôzneho zloženia a rastlín, výrobcov (PCT I-50, PCT II-50, PCT III Ob 5-50,

PCT III asi 5-100, MTO-5-100, PCT III asi 2-50, OTM-4, TsTOA-1-50, TsTOS 5-100, TsTOS 4-100, TsTRO). Výsledky skúšok umožnili vybrať najefektívnejšie ľahké cementy pre studne v porovnaní s tými, ktoré sa používali predtým. V rámci prípravy na hromadný prechod na ľahké továrenské cementy v sypkej forme sa vykonali práce na rekonštrukcii všetkých skladov cementu s cieľom zvýšiť objem skladovania cementu, znížiť negatívny vplyv o životnom prostredí.

Pre zlepšenie kvality priľnavosti cementového kameňa k výrobnému puzdru v intervale produktívnych útvarov boli použité rôzne injektážne cementy pre stredne ťažké (PCT I-100, PCT I G SS-1, TsTR-1-100, TsTRS-100 , RTM-75) a zvýšené teploty (ShPTsS-120, TsTTS, TsTVA-1-160). V roku 2011 v Západná Sibír prešlo na použitie injektážneho cementu triedy G namiesto predtým používaného PCT-I-100. Jeho použitím sa zacementovalo viac ako 70 % výrobných strún, čo umožnilo zlepšiť kvalitu adhézie v intervale produktívnych horizontov. Pre zlepšenie kontaktu v zóne produktívnych súvrství boli vykonané aj terénne skúšky expandujúcich cementových materiálov, ktoré zabezpečili výrazné zvýšenie kontinuálneho kontaktu cementového kameňa s pažnicou v týchto vrtoch.

Od roku 2010 sa na skvalitnenie výmurovky vrtov používa magnéziový zásypový materiál (MTM-S), ktorý sa buduje v soľných ložiskách poľa Talakanskoje (Jakutsko), ktorý bol špeciálne vyvinutý pre tieto geologické podmienky. Vo všetkých vrtoch, kde sa použil MTM-S, sa dosiahol kontinuálny kontakt cementového kameňa s kolónou. V roku 2011 boli všetky výrobné struny na poli Talakanskoje zacementované pomocou magnéziového cementovacieho materiálu.

Dôležitým faktorom pri zlepšovaní kvality cementov z ropných vrtov používaných na cementovanie pažníc v Jakutsku je uvedenie do prevádzky miesta na vybaľovanie cementu z ropných vrtov. Moderné vybavenie, ktorým je stavenisko vybavené, umožnilo mechanizovať proces vybaľovania cementu z mäkkých kontajnerov, výrazne znížiť jeho straty vo forme cementového prachu a nárazom. životné prostredie zlepšením podmienok jeho skladovania a zvýšením kultúry produkcie. Vrtným čatám bola odstránená vedľajšia funkcia a bola vylúčená ťažká fyzická práca pri plnení cementu do strojov na miešanie cementu.

Na zavedenie nových typov a metód cementovania sa vykonalo veľa práce. Boli zvládnuté technológie objímky, selektívnej objímky, postupného tmelenia výrobných strún rôzne spojky a baliarne. Spolu so zavedením nových typov cementovania sa rozširuje rozsah používaných upchávkových materiálov a formulácií cementovej kaše a testujú sa chemické činidlá, ktoré zlepšujú kvalitu plášťa vrtu.

Lietať môže len helikoptéra

V riadiacej stanici procesu cementovania

V laboratóriách cementového hospodárstva, ktoré sú vybavené moderným dovážaným zariadením, ovládanie vstupu všetkých prichádzajúcich tampónových materiálov, výber formulácií tampónových roztokov pre špecifické podmienky studní sa testujú rôzne chemikálie na zlepšenie kvality cementového kameňa.

Od roku 2010 je uvedené do prevádzky nové laboratórium cementových suspenzií v pažbni vrtov Talakan, vybavené moderným zariadením na analýzu cementových suspenzií a kameňa. Okrem toho je k dispozícii prenosné laboratórne zariadenie, ktoré umožňuje bezprostredne pred cementovaním analyzovať materiál upchávky na pripravenej miešacej kvapaline,

To jest nevyhnutná podmienka kvalitná operácia cementovania s použitím magnéziového cementovacieho materiálu.

Dôležitým faktorom pri zlepšovaní kvality cementovania je použitie produktívnejších a spoľahlivejších špeciálnych zariadení, technologických zariadení. Pracovníci upchávky spolu so špecialistami z domácich strojárskych závodov vykonali množstvo práce na vývoji a uvedení do výroby dvojčerpadlovej pieckovej cementovacej jednotky, miešačky cementu so zvýšenou nosnosťou, špeciálneho vybavenia na saniach ( na obsluhu prieskumných vrtov), ​​cementový automobil na terénnom podvozku, ktorý zabezpečuje dodávku cementu priamo na vrtnú súpravu pre dodatočné plnenie strojov na miešanie cementu.

Dvojčerpadlová cementačná jednotka bola navrhnutá na prevádzku v drsných severských podmienkach, ktoré s miernym nárastom hmotnosti výrazne prevyšujú Technické špecifikácie dve bežné jednotky s piestovými čerpadlami. Tieto jednotky sa nachádzajú široké uplatnenie pri vykonávaní prác na cementovaní a vývoji studní.

Bol vyrobený prototyp a prebehli terénne skúšky jednotky na miešanie cementu na podvozku so zvýšenou nosnosťou, ktorý umožní prepraviť 1,5-krát viac cementových materiálov.

Vzhľadom na prejav v Organizačná štruktúra OJSC „Surgutneftegas“ oddelenia prieskumných a prieskumných operácií, bolo potrebné vytvoriť špeciálne upchávacie zariadenie, ktoré možno prepravovať na externom závese vrtuľníka na izolovanom

Ťažký nákladný automobil na cement

Cementovanie prieskumných vrtov

vŕtané studne. Cementovacie jednotky (ATsS-320), stroje na miešanie cementu (1CMP-20), kompresorové stanice na saniach (PKS 7/100S), ktoré bolo možné prevážať z jednej studne do druhej vrtuľníkmi. V súčasnosti sa pracuje na ďalšej modernizácii špeciálnej techniky. Boli vyrobené tri stroje na miešanie cementu so zväčšeným objemom bunkra, ktoré znížia náklady na dopravu vrtuľníkom z dôvodu zníženia potrebného množstva špeciálnej techniky na cementovanie.

Útvar prevádzkuje jedenásť priemerných blokov UOP-20, z ktorých sedem je modernizovaných. V roku 2011 bolo pomocou UOP-20 zabetónovaných 505 výrobných strún. Zmodernizované strediarne umožňujú stabilizovať parametre súčasne pripravovaných cementových suspenzií ľahkej a normálnej hustoty, vykonávať ich hydroaktiváciu a zabezpečiť stabilnú koncentráciu chemických činidiel v celom objeme pripravovaných cementových suspenzií. Použitie priemerovacích zariadení umožnilo zlepšiť kvalitu priľnavosti cementového kameňa k pažnicovej kolóne v intervale produktívnych horizontov.

S cieľom posilniť kontrolu kvality procesu cementovania pažníc prevádzkuje oddelenie 11 komplexov monitorovacích a kontrolných staníc cementovania novej generácie, ktoré boli vyvinuté v spolupráci s CJSC Elektrotekh. Dnes je to jedna z najspoľahlivejších a najpresnejších kontrolných staníc cementovania. domácej produkcie v ktorom bol prvýkrát

N. A. Aksenova, M. V. Luzan, V. P. OVCHINNIKOV, N. V. Parkhomchuk, O. V. Rožkova a V. A. Fedorovskaya - 2015

Balenie studňa je súbor prác na izoláciu jej jednotlivých intervalov. Upchávanie sa vykonáva, aby sa zabránilo kolapsu studní a erózii hornín v priestore za plášťovými rúrami, aby sa oddelili vodonosné vrstvy alebo iné horizonty na ich štúdium, aby sa preklenuli trhliny, dutiny, kaverny, aby sa eliminovali prieniky vody a aby sa absorbovala splachovacia kvapalina. počas vŕtania.

Ryža. 8.1. Všeobecná schéma zapojenia:

1 – plášťová šnúra; 2 – zásypový materiál; 3, 4, 5 - izolované, vodotesné a vodonosné, resp.

Pri vŕtaní tekutých a plynných minerálov, ako aj minerálnych solí je potrebné izolovať minerálnu vrstvu od nadložných vrstiev. Izolácia jednotlivých horizontov v studni je nevyhnutná, aby sa zabránilo prenikaniu podzemných a formačných vôd do minerálnej nádrže. Pri približovaní sa k produktívnej formácii sa vŕtanie studne zastaví vo vodotesnej formácii vyššie. Potom sa reťaz pažnicových rúr spustí do studne a prstencový priestor medzi dnom povrazu a stenami studne sa vyplní vodotesným materiálom. . Upchatím prstencového priestoru je pažnicová kolóna chránená pred stlačením tlakom a korozívnym účinkom mineralizovanej podzemnej vody.

Aplikujte trvalé a dočasné upchávanie. Trvalé upchávanie sa vykonáva na dlhú dobu. Pri neustálom upchávaní je priestor blízko vrtu izolovaný od vrtu. Dočasné upchatie je určené na izoláciu jednotlivých horizontov a vykonáva sa počas trvania testu vrtu.

Upchávanie sa vykonáva s cieľom izolovať a izolovať zvodnené vrstvy s rôznym chemickým zložením. Napríklad na izoláciu horko-slanej vody od pitnej vody, na izoláciu vodonosných vrstiev od ropných a plynonosných, na výrobu experimentálnych vstrekovaní vody do poréznej nádrže, na ochranu plášťových rúr pred koróziou minerálnymi vodami, na elimináciu cirkulácie podzemnej vody cez vrt. pri vyťahovaní pažnicových rúr a opustení studne .

Ako škárovacie hmoty sa používa hlina, cement, ílovo-cementové zmesi s plnivami, rýchlotuhnúce zmesi (BSS), bitúmen a živice.

Hlinené upchávanie sa používa pri vŕtaní plytkých prieskumných alebo hydrogeologických vrtov. Ak na mieste plánovaného upchávania leží vrstva ílu s hrúbkou 2 až 3 m, upchanie sa vykoná zatlačením plášťa do hliny, pričom sa táto vrstva predtým prevŕtala o 0,5 až 0,6 m.

Ak na dne nie je hlina alebo ak je jej tvorba nedostatočná, spodná časť studne sa vyplní viskóznou hlinkou, do puzdra sa vloží kužeľová zátka, ktorá vytlačí hlinu do medzikružia. Na konci upchávania sa zátky vyvŕtajú.

Upchávanie cementom je tzv cementiromárnosť studne. Cementovanie sa používa pri vŕtaní studní na vodu, ropu, plyn a v prípadoch, keď je potrebné získať silný a hustý tampón na veľmi dlhú dobu.

Na cementovanie studní sa používa studničný cement na báze portlandského cementu.

Po zmiešaní s vodou by mal cement z ropných vrtov poskytnúť pohyblivý roztok čerpaný čerpadlami, ktorý časom zhustne a potom sa zmení na vodotesný cementový kameň. Cementová kaša musí byť pripravená čo najrýchlejšie, aby sa zabránilo jej tuhnutiu počas vstrekovania do vrtu. Cementová malta sa pripravuje v miešačkách cementu alebo v špeciálnych cementačných jednotkách namontovaných na vozidle.

Najpoužívanejším spôsobom cementovania pri prieskumných vrtoch je ponorenie pažnicovej pätky do cementovej kaše naliatej na dno vrtu. Na izoláciu spodnej časti vrtu pažnicovej kolóny sa vykonáva tmelenie vrtu. Cementová malta sa naleje do studne cez nalievacie rúry do výšky 2-3 m.

Po vytiahnutí nalievacích rúrok zo studne sa reťaz pažnicových rúr spustí na dno. Po vytvrdnutí cementovej kaše sa do plášťových rúrok navŕta zátka a pokračuje sa vo vŕtaní studne.

Dočasné balenie vrty sa vyrábajú na krátke obdobie samostatného štúdia horizontov vodonosných vrstiev (ropa a plyn).

Na izoláciu jednotlivých úsekov studne, ktoré sú predmetom výskumu (čerpanie, vstrekovanie), sa používajú špeciálne tampóny, nazývané pakry. Podľa princípu činnosti sa baliče rozlišujú na jednočinné a dvojčinné. Jednočinné pakry rozdeľujú studňu na dve časti izolované od seba a dvojčinné - na tri.

Princíp činnosti pakru je založený na tom, že pri roztiahnutí gumovej manžety alebo vankúša spoľahlivo utesní medzera medzi stenami studne a potrubným vedením, na ktorom je zátka spustená. Gumená manžeta(vankúš) v studni možno zhutniť mechanicky, pomocou vody alebo stlačeného vzduchu.

Hydraulický paker (obr. 8.2.) s dvoma gumenými komorami 3 (dvojité pôsobenie) spúšťané do studne na potrubnej šnúre 1. Tlaková voda cez potrubie 2 pred kamerou 3, pritlačí ich k stenám studne. Studňa je teda rozdelená na tri časti. Cez filtračnú hadicu 4 po inštalácii pakru sa vykoná experimentálne čerpanie alebo plnenie.

Ryža. 8.2. Hydraulický paker:

I - aquiclude; II - pórovitá vodonosná vrstva; 1 – plášťová šnúra; 2 - rúrka na vstrekovanie vody; 3 - fotoaparát; 4 - spojovacia trubica; 5 - filtračné potrubie; 6 - záslepka

Upchávka bez plášťových rúrok. Na boj proti absorpcii vrtnej kvapaliny bez zmenšenia priemeru vrtu sa používa BSS rôzneho zloženia. Dávkovanie zmesi obsahujúcej portlandský cement, ílovú maltu, tekuté sklo, lúh sodný a vodu závisí od kvality cementu a hliny. Zmenou množstva tekutého skla a hydroxidu sodného sa regulujú vlastnosti zmesi a načasovanie jej nastavenia. Za 20-35 minút po príprave stráca BSS svoju pohyblivosť a po 1-1,5 hodine sa jeho tuhnutie končí. Cementové zmesi na báze syntetických živíc sa používajú aj tak, že sa zmiešajú s plnivom a potom sa do zmesi pridá tvrdidlo.

Cementové zmesi sa musia dodať na miesto absorpcie vrtného výplachu pred stratou pohyblivosti. Zmes sa dodáva jedným z nasledujúcich spôsobov: 1) nalievaním cez ústie plytkej studne; 2) čerpanie cez vrtnú kolónu, 3) v súprave jadier, uzavretej zospodu hlinenou zátkou, po ktorej nasleduje extrúzia s preplachovacou kvapalinou; 4) pomocou špeciálnych zástrčkových zariadení.

Cementová zmes privedená do absorpčnej zóny po vydržaní po dobu potrebnú na jej stuhnutie sa odvŕta.

Dobre tmelenie dvoma zátkami

Ak je potrebná veľká výška zdvihu cementu v medzikruží (v akejkoľvek vzdialenosti od spodného otvoru až po ústie vrtu), tlakové cementovanies oddeľovacími zátkami. V tomto prípade sa používajú dve oddeľovacie zátky a cementovacia hlava. Oddeľovacie zátky sú vybavené tesniacimi gumovými manžetami. Horná zátka je pevná a spodná má axiálny kanál pokrytý skleneným kotúčom alebo gumovou membránou.

Prstencové splachovanie. Cez výstup 1 (obr. 8.1, a) cementovacej hlavy sa vstrekuje preplachovacia kvapalina na prepláchnutie studne. V tomto prípade je plášťová struna zavesená na ústí vrtu pomocou protipožiarnej manžety a nedotýka sa dna.

Úvod k spodnému krytu zástrčky. Za týmto účelom sa z struny odskrutkuje cementovacia hlava a spodná zátka sa vloží do ústia struny plášťa. Potom sa naskrutkuje cementovacia hlava s upevnenou hornou zátkou.

Injektáž cementovej malty do puzdra. Uvoľnite hornú zátku a zatlačte ju pozdĺž šnúrky. Zaťahovacie zátky 6 cementovacej hlavy sa odskrutkujú, čím sa uvoľní horná zátky a výpustom sa vstrekne preplachovacia kvapalina (hlinená malta alebo voda), aby pretlačila zátky. Potom sa systém pozostávajúci z dvoch zátok a cementovej malty medzi nimi posunie nadol.

Vtláčanie cementovej kaše do medzikružia. Keď sa spodná zátka opiera o dorazový (prídržný) krúžok upevnený medzi rúrkami a pätkou, potom zvýšený tlak čerpadla rozdrví sklenenú platňu, ktorá zakrýva otvor v spodnej zátke, a cementová kaša sa vytlačí cez tento otvor do prstencový prstenec (obr. 8.1, c). Koniec vstrekovania cementovej malty do medzikružia zodpovedá momentu konvergencie zátok (obr. 8.1, d), určeného prudkým zvýšením tlaku na manometri.

Odstránenie struny puzdra z goliera požiarneho monitora a spustenie struny nadol.

Za týmto účelom sa stĺp zdvihne pomocou elevátora, háku, pojazdového systému a navijaka vrtnej súpravy, vyberie sa z tela svorky požiarneho monitora a stĺp sa spustí na dno.

starnutie pažnicové reťazce pod tlakom (s uzavretými vetvami 1 a 2) po dobu 12-24 hodín do konca tuhnutia a tvrdnutia cementu.

Odstránenie cementovacej hlavy, vyvŕtanie zátok a prítlačného krúžku, čistenie spodného otvoru.

Kontrola výsledku zapojenia. Za týmto účelom sa hladina kvapaliny v studni zníži pumpovaním pod (najmenej 10 m) statickú úroveň upchatej vodonosnej vrstvy. Ak sa počas dňa hladina vody v studni nezvýšila (neberúc do úvahy zvýšenie hladiny na 1 m v dôsledku stonania kvapiek pozdĺž stien rúr), predpokladá sa, že vodonosná vrstva bola upchatá. a vypracuje sa o tom zákon.

Ryža. 8.1. Schéma upchávania studne cementom podľa metódy „dvoch zátok“:

a – začiatok čerpania cementu; b – koniec injektáže cementu; c - začiatok stúpania cementu do medzikružia; d – koniec cementácie

1 - uzatvárací kohút; 2 - manometer; 3 – hlavica na injektáž; 4 - horná časť korku; 5 - gumové manžety; 6 - spodná časť korku; 7 - plášťová rúrka; 8 - horná zástrčka; 9 - spodná zátka

Tmelenie studne, alebo ako sa tiež nazýva upchávanie, je jedným z najviac míľniky ich konštrukciu, a to sa týka nielen ropy, ale aj zariadení na odber vody.
Podstatou tejto operácie je, že priestor vytvorený medzi stenami potrubia a prestupom musí byť vyplnený cementová malta. To je to, o čom budeme hovoriť v tomto článku.

Všetko o balení

Cementovanie hlbinných vrtov sa vykonáva s prihliadnutím na skúsenosti z predchádzajúcich rokov, s využitím moderné vybavenie a vedecký výskum. Typické schémy Výroba týchto diel bola vypracovaná do najmenších nuancií a ich kompetentná implementácia je veľmi dôležitá.
Po prvé, tampón zabráni nárazu tlaková voda a pohyblivý piesok na vrte, ktorý im bráni vymyť baňu. Po druhé, stuhnutý roztok pevne fixuje štruktúru a zabraňuje pohybu stĺpov.
Takže:

• Studne sa upchávajú (pozri) nielen pri výstavbe, ale aj pri konzervácii a likvidácii - len technológie sú trochu iné. Aj keď nie je možné vziať do úvahy absolútne všetko, pretože v každom prípade existujú rozdielne podmienky Tvorba: technické vybavenie, návrh studne, geologické pomery, dĺžka cementového mosta.

Preto sa technológie často v priebehu práce zdokonaľujú, čo je normálne.
Hlavná vec, že tento proces splnené tieto požiadavky:

• Na splnenie týchto podmienok je potrebné kontrolovať a upravovať charakteristiky preplachovacej kvapaliny, aby sa znížila jej viskozita. Pripomeňme, že preplachovanie sa vykonáva počas procesu vŕtania, čo umožňuje zmäkčiť pôdu a umyť odrezky z penetrácie.
  Cementová kaša sa vstrekuje do medzikružia rýchlosťou, ktorá môže poskytnúť turbulentný režim.
• V každom prípade sa formulácia roztoku vyberá individuálne. Jeho vlastnosti určujú tak trvanie upchávania, ako aj režimy vstrekovania a dierovania roztoku.
  Mimochodom, normálne stavebný cement sa v tomto prípade nepoužíva. Existuje trieda špeciálne navrhnutá pre studne, ktorá sa nazýva „sádrový hlinito-cement“.

Má tendenciu sa rozširovať, a to je najdôležitejšia vec pri práci so zástrčkami. Roztok takéhoto cementu sa neabsorbuje do pôdy, ale vyplní všetky dutiny a drobné trhlinky, ich upchávanie podľa princípu tampónu – odtiaľ názov technológie.
Ak sú v penetrácii veľké dutiny a tekutý piesok, pridajte do sadrovo-hlinitého roztoku dolomitová múka bentonitový íl alebo azbestové alebo celulózové vlákna.

Jednocyklové pripojenie s dvoma zástrčkami

Pri cementovaní pomocou tejto metódy sa najskôr nainštaluje spodná zátka do požadovaného segmentu vrtu. Má kanál na prechod roztoku, ktorý je dočasne blokovaný membránou.
Ďalej je v hornej časti kolóny inštalovaná hlava, cez ktorú je privádzaná cementová kaša z miešačky. Horná zátka, držaná na mieste kolíkmi, je umiestnená na cementovacej hlave.

Takže:

• Keď sa podľa výpočtu celý objem roztoku úplne načerpá do suda, táto zátka sa uvoľní a začne tok tekutiny na dierovanie. Pod vysoký tlak, hmota cementového stĺpca sa spolu s korkom posúva nadol.
• Počas cesty vytláča vrtnú kvapalinu z vrtu. Stáva sa to v dôsledku vlastnej hmotnosti cementovej kaše, ako aj jej vysoká hustota. V procese vytláčania kvapaliny je úroveň tlaku na hlave, cez ktorú sa vstrekuje roztok, výrazne znížená.

Stĺpec upchávacej zmesi sa pohybuje pozdĺž hriadeľa spolu so zátkou inštalovanou na spodnej značke. A akonáhle narazí na prítlačný krúžok, dôjde k prudkému zvýšeniu tlaku.
V dôsledku toho je membrána prepojky, ktorá blokovala otvor, zničená. Potom roztok voľne vstupuje do prstencových dutín.
Objem tekutiny pretláčajúcej sa cez cementovú zátku je nepretržite monitorovaný a keď zostáva posledných pár spodkov, rýchlosť čerpania sa zníži. Akonáhle sa zátky, ktoré prerušujú interval, dostanú do kontaktu, čo dokazuje prudko sa zvyšujúci tlak, injektáž cementovej zmesi sa zastaví.

Dvojcyklové cementovanie

Týmto spôsobom sa postupne zapoja dva intervaly naraz. V porovnaní s jednocyklovým cementovaním, túto metódu má určité výhody.
Zároveň sa výrazne zníži pravdepodobnosť prieniku splachovacej kvapaliny do cementovej malty a zníži sa tlak na pôdu pri jej zdvíhaní. Dôležité je, že výška zdvihu sa môže výrazne zvýšiť, aj keď sa tlak nezvýši.
Takže:

• Prípravné práce predchádzajúce upchávaniu sa vykonávajú podľa rovnakej schémy, ako je uvedené vyššie. Až teraz, v spodnej časti segmentu plášťa, ktorý sa pripravuje na upchávanie, je nainštalovaná odlievacia manžeta.
  Na konci preplachovania sa nainštaluje hlava a začne sa vstrekovanie tohto objemu cementová zmes, ktorý je potrebný na naplnenie prvého stupňa.

• V ďalšej fáze sa do vrtu cez plniacu manžetu zavedie medziľahlá zátka, ktorá dokončí prvý cyklus a pod vplyvom vytesňovacej kvapaliny posunie vstrekovanú zmes hlboko do otvoru. Jeho množstvo sa zároveň rovná objemu segmentu plášťa, ktorý sa nachádza medzi prítlačným krúžkom a plniacim ventilom. Potom sa spodná zátka druhého segmentu, ktorá sa nachádza v tele cementovacej hlavy, uvoľní a pretlačí.
• Pod vplyvom tlaku bude zátka pritlačená k spojke, bude sedieť na objímke a pohybom nadol otvorí priechod. Ďalšie akcie môže mať dve možnosti.
  V jednom z nich po dokončení cementácie prvého stupňa ihneď prejdite do druhého cyklu. Táto metóda je kontinuálny proces cementovania.

• Druhá možnosť sa nazýva: dvojcyklové upchávanie s medzerou. V tomto prípade sa nalievanie druhej časti kolóny vykonáva až po stuhnutí už čerpanej cementovej zmesi.
  Počas tohto obdobia sa v plniacom ventile udržiava cirkulácia vrtnej kvapaliny. Táto možnosť vám umožňuje upraviť úroveň dynamického tlaku, ktorý sa vyskytuje v prstencových sínusoch, a podľa toho zlepšiť kvalitu upchávania.

Akonáhle je dodávka vypočítaného objemu cementovej zmesi určená pre druhý segment ukončená, posledná, horná zátka je inštalovaná v kolóne a pretláčaná kvapalinou. Teraz, pohybujúc sa dole spolu s rukávom, zablokuje priechodný otvor.

Objímkové a reverzné metódy cementovania

V prospech golierovej metódy sa rozhoduje v prípadoch, keď sa útvar cementuje pri nízkom tlaku, alebo je potrebné zabrániť vstupu roztoku do filtračnej kolóny. Jeho podstatou je, že na spodnej značke upchatého sektora je nainštalovaná manžeta s otvormi na priechod roztoku a plachtová manžeta.
Takže:

• Tesne pod objímkou ​​je umiestnený ventil, ktorý blokuje prístup roztoku do vnútra kolóny. A manžeta v procese vstrekovania roztoku zakrýva prstenec, takže stĺpec cementu sa môže pohybovať iba nahor.
• Existuje ďalšia možnosť, pri ktorej sa cementácia vykonáva v opačnom smere (zdola nahor). Stručne povedané, robí sa to takto: puzdro pozdĺž spodného obvodu je pokryté špeciálnou topánkou; roztok sa cez špeciálnu manžetu čerpá priamo do medzikružia.
  Súčasne sa vrtná kvapalina, ktorá sa tam nachádza, vytlačí a cez rúrky plášťa sa dostane na povrch.

Táto metóda priťahuje vrtákov, ale nie je vhodná na cementovanie ultra hlbokých vrtov. Dôvodom je množstvo technických ťažkostí.
Napríklad je ťažké kontrolovať, kedy cementová kaša dosiahne dno pažnicovej kolóny. V súlade s tým je tiež nemožné posúdiť kvalitu cementovania - a táto časť vrtu je najkritickejšia.

Záverečná fáza cementovania

Doba tvrdnutia cementového stĺpca sa môže meniť v závislosti od zloženia malty. Záleží tiež na tom, ktorý stĺpec bol upchatý.
Pre dirigenta stačí napríklad 16 hodín a pre výrobnú šnúru je potrebný deň. Po uplynutí tejto doby sa do studne spustí elektrotermometer.
Takže:

• S jeho pomocou, zmenami teploty, určiť výšku stúpania roztoku v cementovanom priestore. K maximálnemu uvoľneniu tepla roztokom dochádza v priebehu niekoľkých hodín po jeho vytvrdnutí.
  Preto na určenie tohto indikátora musí byť zariadenie spustené do studne do jedného dňa po ukončení zapojenia.

• Na kontrolu kvality cementovania sa široko používa akustická sonda (lokátor vrtu). Plochy nevyplnené roztokom sú určené amplitúdami zvukových vibrácií. Ak neexistujú žiadne sťažnosti týkajúce sa kvality práce upchávania, ústie vrtu je zviazané.
  Potom sa do nej spustí špicaté dláto alebo bailer, pomocou ktorého sa vyvŕtajú vytvrdnuté zvyšky roztoku a plniace zátky.

Ďalej prichádza na rad tlaková skúška hlavne, teda kontrola tesnosti. Na tento účel sa do nej čerpá voda pri tlaku presahujúcom vypočítaný tlak o 20%.
Ak po pol hodine tlak neklesne o viac ako 0,5 MPa a nedochádza k uvoľňovaniu plynu a pretečeniu vody, studňa sa považuje za tesnú.

Opatrenia, ktorých účelom je eliminácia príjmu vody, sa nazývajú cementovanie alebo upchávanie studne. Takáto práca sa vykonáva s cieľom chrániť vodonosnú vrstvu pred možnou chemickou alebo bakteriologickou kontamináciou z povrchu. Well plugging je preložený z francúzštiny ako "korok".

Tento výraz naznačuje, že v procese práce sa dovnútra vstrekuje roztok, ktorý spevňuje horniny a vytvára antifiltračnú a hydroizolačnú clonu. Likvidačné upchávanie sa vykonáva, keď je studňa mimo prevádzky, to sa môže stať rôzne dôvody. Nasledujúce sú hlavné:

• zdroj splnil svoj účel;
• nie sú žiadané alebo opustené;
• geologické dôvody;
• technické dôvody;
• environmentálnych alebo technologických dôvodov.

Popis typov upchávok

Ak vezmeme do úvahy geologické dôvody podrobnejšie, môžeme povedať, že v tomto prípade môže príjem vody jednoducho prestať plniť svoju úlohu, čo sa často stáva dôsledkom geologických procesov. Technické dôvody - to je prípad, keď sa príjem vody dlho neudržiaval.

Ako alternatíva môžu byť počas vŕtania narušené. Práce mohli byť vykonávané s použitím nevhodných materiálov, dlho neboli vykonávané opravy a nebola vykonávaná údržba. Upchatie studne sa vykonáva aj v prípade, keď bol prívod vody vybudovaný na dočasné použitie.

Dôvody na likvidáciu odberu vody

Ak studňa patrí do niektorej z vyššie uvedených kategórií, mala by byť zlikvidovaná, pretože existuje možnosť kontaminácie vodonosných vrstiev a môžu byť využité inými odbermi vody. Po preštudovaní Zákona o podloží zistíte, že užívateľ musí zabezpečiť likvidáciu zdroja a bezpečnosť odberu vody.

Pracovné pravidlá

Pri vykonávaní upchávania by odborníci mali používať pravidlá likvidácie upchávania studní, naznačujú potrebu projektových prác. V tejto fáze by ste mali nájsť pas, ktorý obsahuje informácie o type ochrannej konštrukcie, môže to byť budova, kesón alebo pavilón. V dokumentoch nájdete parametre a charakteristiky, ako aj absenciu alebo prítomnosť podzemných dráh.

Ďalej musíte vykonať štúdiu, ktorá sa nazýva ťažba dreva. V dôsledku toho bude možné určiť hĺbku studne, posúdiť stav alebo skôr steny. Toto všetko možno nazvať revíziou zdroja. Upchatie musí byť sprevádzané definíciou príčiny, potom je priradená eliminačná kategória.

Po obvode zdroja sa vykope dvojmetrová jama, ktorej šírka by mala byť 1 m. Nad dnom jamy treba vyrezať 30 cm. plášťová rúrka. Vŕtacie zariadenie vám umožní vyčistiť zdroj cudzích predmetov a nečistôt.

Pracovná technológia

Pravidlá likvidácie zabezpečujú dezinfekciu a preplachovanie prívodu vody špeciálne riešenia. Filtračný stĺpec musí byť pokrytý štrkom alebo drveným kameňom do celej hĺbky. Potom sa pripraví a naleje.Ak má prívod vody pôsobivú hĺbku, môže sa striedať zásyp a cementovanie.

Pomocou cementu sa ústa nalejú, potom sa zátka zvarí. Likvidačné upchávanie studne zabezpečuje zásyp drveného kamenného vankúša. Mala by byť 50 cm pod zemou. Horná vrstva môže tvoriť úrodná pôda alebo zaliať betónom, všetko bude závisieť od účelu ďalšieho použitia. Záverečnou etapou bude prieskum odberu vody z registra.

Keď je potrebné dobre zabiť

Studňa sa uzavrie, keď začne prúdiť vodonosná vrstva. Na tento účel je potrebné zvýšiť tlak v spodnej dierke tak, aby boli prekročené hodnoty tlaku in situ. Ak sa 5-metrová fontána upchala zo zdroja, treba do nej prečerpať technickú kvapalinu s vysokou hustotou. Celková hmotnosť by v tomto prípade mala vytvoriť tlak vyšší ako tlak pozorovaný vo vodonosnej vrstve.

Zaseknutie odstráni nehodu a odstráni jej následky, čím sa eliminuje riziko opakovania. Po dokončení opravy sa technická kvapalina odčerpá, prepláchne a až po opätovnom použití zdroja. Niekedy sa zabíjanie vykonáva tesne, v takom prípade sa studňa už nedá použiť.

Takéto upchávanie studní môže zahŕňať použitie chemických, resp biologickým činidlom, v takom prípade nebude zdroj použiteľný. Ako alternatívne riešenie možno použiť aj cementovú maltu. Niekedy sa vyžaduje aj sezónne omračovanie, v takom prípade sa voda zo systému vypustí a kesón sa izoluje. Podujatie tohto druhu sa koná v letných chatkách.

Likvidácia studní na rôzne účely

Pravidlá pre opustenie upchávky studní na rôzne účely vyžadujú použitie rôznych metód. Napríklad, ak sa ukázalo, že studňa je suchá, môže byť naplnená ílovým roztokom alebo hodená hlinou do celej hĺbky. Inžiniersko-geologické, hydrogeologické, mapovacie a geologické prieskumné vrty, ktoré už splnili svoj účel a taktiež nedali pozitívne výsledky, možno eliminovať extrakciou plášťových rúr.

Ak po dokončení práce nie je možné vykonať takéto manipulácie, vrt by mal byť pokrytý čistým pieskom a nadložná časť by mala byť pokrytá hlinou, naliata hlinou alebo cementovou maltou. Likvidačné upchávanie studní na rôzne účely si v tomto prípade vyžaduje súlad s požiadavkami sanitárnej a epidemiologickej služby.

Podľa nich studne a diela, ktoré existujú pomerne dlho, podliehajú upchávaniu. Môžu byť neaktívne, zanesené alebo upchaté. V tomto prípade je možné umývanie vykonať pomocou roztoku hliny alebo vody vŕtací nástroj. Potom sa studňa naplní chlórovanou vodou, ktorej objem by sa mal rovnať trojnásobku objemu vrtu.

Ak je prívod vody vo vodonosnej vrstve, mal by byť pokrytý čistým pieskom, ktorého objem by sa mal rovnať objemu vrtu vo vodonosnej vrstve. Vrchná časť zaleje sa hlinenou maltou, zahodí hlinou a urazí sa, ako alternatívne riešenie možno použiť cementovú maltu.

Likvidácia artézskej studne

Upchatie artézskej studne môže zahŕňať použitie hliny a tampónov. Na tento účel naneste mastnú hlinku, v ktorej nie sú žiadne nečistoty. Prečo sa mieša s miešadlom a z výslednej horniny sa valcujú gule, z ktorých každá by sa mala rovnať veľkosti päste.

Guľôčky sú sušené, preto by sa mali nechať na slnku. Potom sú naskladané vo výrobe po 15 kusoch naraz. Niekedy sú gule spustené dovnútra pomocou bailera, na konci ktorého by mal byť ventil, ktorý sa otvára smerom von. Ak sa použije tento spôsob, guľôčky nie sú predsušené. Každá časť je dobre zhutnená, potrubie súčasne stúpa. Výška korku by mala byť 1,5 m.

Druhý spôsob, ako odstrániť artézsku studňu

Upchávanie studní artézskeho typu je možné vykonať pomocou betónová malta pripravené podľa špeciálna technológia. Niektorí veria, že prvá metóda nie je taká relevantná. Toto tvrdenie je však chybné. Koniec koncov, niekedy je potrebné dočasné tampónovanie. Ak sa však studňa už nepoužíva, jej likvidácia by sa mala vykonať betónom. Keď sa má prívod vody na určitý čas rozdeliť na segmenty, mali by sa použiť tampóny nazývané baličky. Používajú sa v procese štúdia hornín, ktoré sa líšia prítomnosťou alebo neprítomnosťou pórov a trhlín. Vďaka nim je možné kontrolovať kvalitu tmelenia hornín.

Záver

Na vykonanie upchávania budete potrebovať určité vybavenie, je to kovové ubíjadlo, čerpadlo a vŕtacie rúrky. Čerpadlo bude potrebné na vstrekovanie cementovej kaše pomocou vrtných rúrok, ktoré budú spustené na dno.

Upchávanie studní je súbor opatrení zameraných na ochranu podložia a spevnenie medzikružia a plášťa pred škodlivými účinkami hornín a podzemných vôd. Mnohí čitatelia, ktorí začínajú s nezávislým vŕtaním, sa často zaujímajú o to, či je potrebné pripojiť studňu na vodu a ako to urobiť sami.

Pokúsime sa odpovedať.

No tmelenie

Účel

Začnime definíciou samotného pojmu. Upchávanie je vyplnenie hornín a v nich prítomných trhlín cementovou maltou, aby sa zabránilo presakovaniu vody, ropy alebo iných minerálov cez horninu a prenikaniu týchto látok do ďalších vrstiev a horizontov pôdy.

Rozlíšiť:

• priame tmelenie medzikružia studní za účelom spevnenia vrtu a zabránenia úniku posadnutej vody a podzemnej vody do vápencovej vrstvy;
• tmelenie za účelom opustenia studne - opustenie upchávky.

Likvidácia je potrebná vzhľadom na skutočnosť, že v niektorých prípadoch stará studňa začína predstavovať hrozbu kontaminácie vodonosných vrstiev. Artézske zásoby vody sú považované za strategické rezervy štátu, takže ich bezpečnosť je bezpečnosťou krajiny.

Na základe rozborov a skúšok príslušné orgány rozhodnú o potrebe likvidácie upchatia objektu, následne vypracujú projekt prác a po jeho schválení vykonajú tmelenie odbornými organizáciami.

Dôležité!
Produkčné cementovanie má zmysel len v prípade veľkej hĺbky vrtu a určitých vlastností zárezu horniny.
Pre vŕtané studne „na piesku“ toto opatrenie nemá praktický zmysel, pretože v tomto prípade neexistuje nebezpečenstvo komunikácie medzi rôznymi vodonosnými vrstvami.

Pri vŕtaní artézske studne o potrebe tmelenia rozhoduje organizácia vykonávajúca práce.

Kedy je potrebná tamponácia?

Na konkretizáciu článku je potrebné okamžite určiť znaky, pomocou ktorých je možné určiť potrebu cementovania a opustenia studne.

Takže zapojenie je potrebné v prípadoch, keď:

• Kvalita vody v studni sa zhoršila a obnova alebo zlepšenie je nemožné alebo nepraktické z technických, fyzikálnych alebo ekonomických dôvodov;
• Objekt vyčerpal svoje zdroje a už nie je v prevádzke;
• Dočasné studne malých priemerov už nie sú zaujímavé kvôli vzniku iných zdrojov zásobovania vodou;
• Zistili sa konštrukčné chyby zariadenia, znížil sa prietok alebo došlo k havárii a obnova je ekonomicky nerentabilná alebo technicky nerealizovateľná;
• Geologický prieskum alebo prieskumné vrty splnili svoju úlohu a už nie sú potrebné;
• Pramene s tlakovými tryskajúcimi vodami prestali byť neustále využívané;
• Absorpčné vrty začali predstavovať hrozbu kontaminácie vodonosných vrstiev.

Treba povedať, že upchávanie sa najčastejšie vykonáva pri ťažbe ropy a zemného plynu. Pri extrakcii vody sa predmety len zriedkavo stmelujú, v špeciálnych prípadoch.

Neexistujú tu jasné pravidlá, kedy sa má alebo nemá robiť betón, o všetkom sa rozhoduje v procese projektovania a vykonávania prác na základe spravodajských údajov, štruktúry skalného zárezu, jeho zloženia atď.

V praxi všetko vyzerá takto: po dokončení vŕtania dostane majiteľ studne pas pre objekt, ktorý presne uvádza, ako ho monitorovať a aké opatrenia treba za určitých okolností prijať. Okrem iného sa v ňom píše, že v prípade havárie, poruchy, zhoršenia kvality a iných okolností vyššej moci je vlastník povinný nahlásiť SES.

Ďalej SES odoberá vodu na analýzu a kontrolu zariadenia. Na základe prijatých údajov stanica vydá verdikt o stave vrtu a jeho ďalšom osude a majiteľ dostane pokyny na úkony, ktoré musí vykonať na odstránenie poruchy alebo objektu.

Dôležité!
Zodpovednosť za správne správanie všetkých predpísaných opatrení je plne na vlastníkovi a za nedodržanie týchto požiadaviek hrozí trestné stíhanie pre porušenie zákona o ochrane podložia.

Práce na správnom zapojení sa vykonávajú pomocou špeciálneho zariadenia, ktorého cena je pre súkromnú osobu alebo letného obyvateľa neúnosná. Preto sa mnohí zaujímajú o to, či je možné cementovanie vlastnými rukami? Tu neexistuje jediná odpoveď, je potrebné zvážiť každý jednotlivý prípad.

Montáž

Pre majiteľov súkromných domácich studní by ste mali vedieť, že ich habešské studne a pieskové studne nevyžadujú cementovanie. To sa vysvetľuje veľmi jednoducho: tieto predmety nepredstavujú hrozbu kontaminácie zásob sladká voda, keďže neprechádzajú rôznymi vodonosnými vrstvami, ale čerpajú podzemnú vodu z piesočnatej vodonosnej vrstvy.

Pre takéto predmety však zostáva ďalšie nebezpečenstvo: usadená voda a usadená voda môžu preniknúť pozdĺž puzdra alebo ihly do piesková vrstva a znečisťovať podzemná voda, čím sa znížia charakteristiky zdroja.