Необходимое для работ оборудование
Все работы по цементированию водоносных скважин должны выполняться строго в соответствии с техническими требованиями, нарушение которых приведёт к некачественному цементированию. Приступая к тампонированию скважины, вам стоит знать, что это необратимый процесс, исправить что-либо после начала подачи раствора в затрубное пространство скважины невозможно, поэтому подготовительным работам, а именно к приготовлению раствора для цементирования и выбору оборудования, нужно подойти максимально ответственно!
Самый простой и эффективный способ — аренда оборудования на платформе автотехники. Такой комплекс сможет приготовить цементный раствор и под давлением перекачать его в скважину, при этом источником энергии для работы оборудования служит мощный автомобильный двигатель. Если использование агрегатов на базе спецавтомобиля невозможно, то вам потребуется:
- миксер для приготовления цементного раствора;
- насос высокого давления, осуществляющий подкачку раствора к скважине;
- цементировочная головка для закачки раствора внутрь скважины;
- заливочные пробки (количество зависит от способа цементирования);
- различный мелкий инвентарь (шланги, мерные ёмкости).
В качестве шланга многие специалисты рекомендуют вместо традиционных ПНД труб диаметром 32 см использовать гибкий пожарный шланг. Он плоский и отлично проходит в межтрубное пространство, обеспечивая эффективную подачу раствора.
Оборудование для цементирования скважин имеет большие габариты и требует и мощного источника энергии, например компрессора, генератора, бесперебойного доступа к электросети
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 же они продвигаются сверху вниз, производится углубление на интервал, по которому проводилось исследование. В верхнюю часть он перемещается по мере исследования интервалов.
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.
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.
Источник
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.
Схема цементирования.
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.
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.
Техника безопасности
- Все мероприятия по безопасному производству работ на период строительства скважины предусматриваются в «Проекте производства работ». В этом документе обозначены подготовительные мероприятия для производства работ по цементированию скважины.
- В непосредственной зоне производства цементирования не допускается присутствие посторонних лиц.
- Специалисты, работающие с насосным оборудованием, должны быть обучены безопасным методам выполнения работ.
- Все вращающиеся части, ременные передачи, источники возможного поражения электрическим током должны быть экранированы или ограждены от возможности свободного доступа, а также окрашены в сигнальные цвета.
- Категорически запрещается эксплуатировать неисправное технологическое оборудование.
- При работах на нефтегазоносных скважинах категорически запрещается проведение газосварочных работ. Все соединения должны быть резьбовые.
- Весь процесс цементирования скважины должен контролироваться с помощью станции контроля цементирования.
- Руководство всеми видами работ по подготовке к цементированию скважины осуществляется ответственным лицом из числа ИТР или специально назначенным.
Процесс цементирования
Технология осуществления цементирования скважин предполагает проведение 5 главных видов работ: первый — замешивание тампонажного раствора, второй — закачивание состава в скважину, третий — подача смеси выбранным методом в затрубное пространство, четвертый — затвердевание тампонажной смеси, пятый — проверка качества осуществленных работ.
Перед стартом работ должна быть составлена схема цементирования, которая имеет в основе технические расчеты процесса
Важно будет при этом взять во внимание горно-геологические условия; протяженность интервала, которому необходимо укрепление; характеристики конструкции скважинного ствола, а также его состояние. Следует использовать в процессе проведения расчетов и опыт осуществления таких работ в определенном районе
Особенности нагнетания
Рисунок 1. Схема процесса одноступенчатого цементирования.
Цементирование допустимо производить разными методами подачи смеси в затрубное пространство, более того, могут быть применены в процессе проведения работ и различные приспособления. Цементирование скважин может предполагать прямую подачу смеси, такая схема предполагает поступление цемента во внутреннее пространство обсадной колонны с последующим его прохождением непосредственно до башмака и дальнейшим поступлением в затрубное пространство, при этом поступление раствора производится снизу вверх. При обратной схеме закачка производится в обратном порядке, сверху вниз.
Осуществление цементирования скважин при этом может производиться в один подход, в ходе которого требуемый объем для тампонирования смеси продавливается за один раз.
На рис. 1 можно увидеть изображение схем процесса одноступенчатого цементирования. «I» — старт подачи смеси в ствол. «II» — это подача смеси, нагнетаемой в скважину, когда раствор перемещается вниз по обсадной колонне, «III» — это старт продавливания тампонажного состава в затрубное пространство, «IV» — это заключительный этап продавливания смеси. На схеме 1 — манометр, который отвечает за контроль уровня давления; 2 — цементировочная головка; 3 — пробка, расположенная сверху; 4 — нижняя пробка; 5 — обсадная колонна; 6 — стены скважины; 7 — стоп-кольцо; 8 — жидкость, предназначенная для продавливания тампонажной смеси; 9 — буровой раствор; 10 — цементная смесь.
Схема цементирования с двумя пробками.
Двухступенчатое цементирование применяется, когда скважина имеет значительную глубину. Технологический процесс делится на поочередное заполнение отдельных интервалов посредством применения оборудования. Манжетное цементирование, в отличие от вышеперечисленных способов, предполагает защиту части ствола от прохождения тампонажной смеси. Манжета позволяет изолировать участок, располагающийся на протяженности продуктивного пласта. Скважина может иметь скрытые колонны и секции, их цементирование можно выделить в отдельную группу.
Осуществление цементирования скважин, независимо от выбранного метода проведения работ, преследует цель изгнания из затрубного пространства раствора, образованного бурением, что возможно путем помещения туда тампонажного раствора. Цементирование обеспечивает полное заполнение тампонажной смесью интервала ствола; устранение промывочной жидкости посредством проникновения цементной смеси в рамках интервала, предназначенного для цементирования; защиту тампонажной смеси от проникновения промывочной жидкости; образование цементного камня, который характеризуется значительной устойчивостью к разного рода воздействиям в виде глубинных нагрузок; отличное сцепление цементного камня со стенами скважины и с поверхностью обсадной колонны.
Если скважину качественно зацементировать, то это позволит во много раз увеличить долговечность глубинных сооружений и срок их эксплуатации. Цементирование можно произвести только при наличии специального оборудования.
Тампонирование под давлением прокачкой тампонирующей смеси по затрубному пространству с остановками.
При этом способе допускаются периодические остановки при прокачке тампонирующей смеси по затрубному пространству для наблюдения за динамикой изменения избыточного давления, что позволяет установить местоположение негерметичного интервала колонны. При выполнении работ в качестве тампонажных материалов используются только гелеобразующие ПТМ. Приготовляют не менее 1 м3 вязкой тампонирующей смеси. Колонну спрессовывают водой, фиксируют величину снижения давления ∆р в течение контрольного времени tК. При открытом выкиде из затрубного пространства закачивают приготовленный тампонирующий состав в НКТ. Смесь продавливается буровым раствором и вытесняется из НКТ. Выкид из затрубного пространства закрывают и, продолжая закачку бурового раствора, давление в затрубном пространстве колонны доводят до значения, допускаемого при опрессовке.
Колонну выдерживают под давлением в течение контрольного времени tк фиксируют величину снижения давления ∆р. Если результат опрессовки не отличается от предыдущих работ, то, снижая давление в затрубном пространстве и продолжая закачивать буровой раствор в НКТ, тампонирующую смесь перемещают по затрубному пространству для опрессовки следующего, расположенного выше интервала колонны. Поинтервальную опрессовку продолжают до тех пор, пока резкое уменьшение р не укажет на перекрытие тампонирующим составом негерметичного интервала колонны.
Количество продавочной жидкости для очередного перемещения состава должно составлять не более 80 % от его объема. Местоположение верхней Lв, и нижней Lн границ интервала негерметичности определяют по формулам:
где Н1 — длина НКТ, м;
Vв — объем высоковязкой жидкости, м3;
V0 — объем 1 м затрубного пространства эксплуатационной колонны, м3;
n — порядковый номер спрессовываемого интервала колонны.
Затем скважину выдерживают под давлением до истечения срока ОЗЦ. Излишки состава вымывают из скважины.
Тампонирование под давлением с применением пакера
Этот способ применяется в следующих случаях:
- — для защиты обсадных колонн при давлении нагнетания, значение которого превышает допустимое для опрессовки;
- — для защиты продуктивных пластов от загрязнения при нагнетании тампонирующей смеси в изолируемый интервал, расположенный ниже зоны перфорации:
- — для направленной подачи тампонирующей смеси под давлением в изолируемый объект, выше которого имеются негерметичные отверстия в колонне.
Применение способа допускается в заполняющихся и незаполняющихся скважинах. Тампонирование под давлением по затрубному пространству при установленном пакере запрещается, кроме случаев применения гелеобразующих ПТМ или использования алюминиевых или других легкоразбуриваемых НКТ.
НКТ спускают с пакером, который располагается над зоной ввода тампонирующей смеси за колонну. Рекомендуется низ пакера оборудовать алюминиевым хвостовиком длиной не менее 3 м, башмак которого устанавливают над зоной ввода на расстоянии до 3 м. Проверяют чистоту спущенных труб прокачкой в НКТ бурового раствора в количестве, равном их внутреннему объему от устья до статического уровня. Устанавливают пакер. Проверяют приемистость изолируемого объекта при установившемся режиме подачи насосов прокачкой в НКТ бурового раствора в количестве не менее внутреннего объема труб. Тампонирующую смесь закачивают в НКТ. Закачивают расчетный объем продавочной жидкости. Если надпакерное затрубное пространство герметично, то для уменьшения осевой нагрузки на пакер рекомендуется в кольцевое пространство закачать буровой раствор и создать давление, допускаемое при опрессовке колонны.
Тампонирующую смесь залавливают в пласт. Снижают давление в трубном и затрубном пространствах. Освобождают пакер. Распакеровку контролируют расхаживанием колонны НКТ. При наличии циркуляции излишки тампонирующей смеси вымывают из скважины обратной или прямой промывкой. Поднимают 100 — 150 м НКТ, заполняют скважину буровым раствором и оставляют в покое на время ОЗЦ. В заполняющихся скважинах после работ НКТ поднимают на 50 — 100 м выше поглощающего интервала (зоны дефекта колонны, интервала перфорации). Перед ОЗЦ для вытеснения возможных остатков тампонирующей смеси прокачивают в трубное и затрубное пространство буровой раствор в количестве, равном объему НКТ и объему колонны от башмака труб до нижней границы поглощающей зоны.
→
→
→
→
→
Технология цементирования скважины
Современные методики цементирования несколько отличаются от технологий, применяющихся в прошлом веке. Основные отличия заключаются в автоматизации процесса, использовании компьютерной техники при расчете требуемого количества раствора. При этом учитываются всевозможные геологические особенности нефтегазоносной области, климат, погодные условия в конкретный период, технические параметры и прочее.
Цементирование нефтяных и газовых скважин может проводиться одним из следующих способов:
- одноступенчатая технология (сплошная заливка) – предусматривает подачу промывочного раствора под высоким давлением на пробку в обсадочной колонне;
- двухступенчатая технология – то же, что и одноступенчатое цементирование, но с последовательным проведением процесса для нижней и верхней части (области разделены специальным кольцом);
- методика манжета – предусматривает применение кольца-манжета для цементирования нефтяных и газовых скважин исключительно в верхней области;
- обратная технология – единственная методика, во время которой цементная смесь заливается не в саму колонну, а в область за трубами.
Сам процесс проводится в несколько этапов. Изначально готовится смесь для тампонажа. Делается это согласно инструкции и расчетам. Смесь подается в скважину непосредственно после ее приготовления. После этого приводится в действие механизм, которые вытесняет раствор в межтрубное пространство нефтяной шахты.
Далее следует подождать, пока смесь полностью не застынет, образовав собой пробку. На конечном этапе проводится проверка качества выполненных работ по любой из технологии, описанной выше.
1 Когда необходимо применение ликвидационного тампонажа скважин?
Что касается назначения — ликвидационный тампонаж скважин предназначен для непосредственного предотвращения попадания загрязняющих поверхностных вод в чистый водоносный слой. Это зачастую происходит после окончания эксплуатации водозаборного колодца.
Помимо всего прочего ликвидация скважины может происходит и в следствии других причин, таких как:
- неисправность (по геологическим или же техническим причинам) питьевой скважины;
- максимальная выработка колодцем ресурса водоносного слоя;
- предотвращение опасного загрязнения колодцем водоносного слоя вследствие неправильной эксплуатации или же его бурения;
- предотвращение слияния вод разных горизонтов (как, к примеру, пресных и минеральных).
Кроме этого, применение тампонажа артезианской скважины в последних двух случаях может проводиться по той причине, что в течение эксплуатационного срока скважины были разрушены её обсадные колоны. Также при обустройстве колодца могло быть плохо заизолировано устье. Как видим, бурение, и дальнейшее обустройство артезианской скважины играет огромную роль в продлении срока её эксплуатации.
Но не менее важным для артезианки является и сам процесс тампонирования. Благодаря нему в будущем вы сможете пробурить ещё одну скважину недалеко от предыдущей.
1.1 Способы проведения работ
В большинстве случаев на практике используются 2 способы тампонирования, о которых мы упомянем ниже. Главное при этом разобраться с их особенностями и технологией.
Процесс проведения ликвидационного тампонажа скважины на воду
Итак, первым (временным) является способ применения различных тампонов и глины.
Для этого требуется использовать жирную глину, в которой не будет содержаться посторонних примесей — для чего его требуется тщательно перемешать с использованием мешалки.
Из получившейся породы требуется скатать (можно вручную) шарики. Размер каждого — примерно с кулак величиной. Скатанные шарики требуется высушить — просто оставить на солнце — после чего забросить их в выработку (порционно — штук по 12-15 за раз).
Как вариант — шарики можно опустить на дно выработки с помощью желонки, на конце которой устанавливается открывающийся наружу клапан (в случае применения желонки шарики можно и не высушивать). Каждую из порций желательно трамбовать, одновременно с этим поднимая трубы. Всего высота «пробки» из глины должна составлять примерно полтора метра — не более.
Второй же тип относится уже к постоянным, так как скважину заливают бетонном специальным раствором. Многие думают, что первый способ является не актуальным. Но это не так. Ведь, когда нужно испытать скважину, с целью изолирования водоносных слоев или же их отдельных интервалов, необходимо произвести временное тампонирование. В случае, когда скважина уже изжила свое, вам необходимо выбрать второй тип – непосредственно её ликвидацию.
Если же скважины на некоторое время разделяют на определенные отрезки, то в данном случае необходимо применять специальные тампоны – пакеры. Они также используются в процессе исследования горных пород, разнящихся наличием трещин и пористостью. Благодаря ним также можно проверить качество цементирования скальных пород.
1.2 Какое требуется оборудование для ликвидационного тампонажа скважин?
В отличие от бурения, для проведения ликвидационного тампонажа вам потребуется гораздо техники и материалов.
Скважина до (слева) и после (справа) проведения тампонажа
Что же касается самого непосредственно оборудования, то вам понадобится специальный насос, металлическая трамбовка и бурильные трубы.
Этапы работ по ликвидации скважин на воду
Работы по оперативной ликвидации скважин на воду предполагают восстановление геологической среды. Грамотные специалисты способны решить задачи любого уровня сложности. Комплексные мероприятия касаемо работ по ликвидации имеющихся скважин на воду включают:
- анализ технического состояния скважин с использованием геофизических методов;
- согласование и разработку проекта;
- снятие объекта с учета в Территориальном центре госмониторинга состояния недр, Департаменте природопользования РФ;
- технические работы по оперативной ликвидации скважин на воду.
Последний этап, в свою очередь, предполагает несколько основных стадий. В первую очередь необходимо подготовить площадку для обеспечения корректной работы буровой установки
Также важно правильно осуществить монтаж и демонтаж технологического оборудования
Кроме того, технические мероприятия по ликвидации скважин включают:
- обустройство циркуляционной системы;
- геофизические обследования выработки;
- опытную откачку воды из скважины;
- подготовку глинистого раствора;
- извлечение посторонних предметов;
- разбуривание песчаной пробки;
- промывку выработки водой;
- дезинфекцию;
- песчаную или гравийную засыпку фильтрующей части скважины;
- закачку цементно-глинистого раствора;
- раскопку шурфа;
- обрезку обсадных труб и приварку заглушек;
- обратную засыпку шурфа.
После завершения работ на месте устья обустраивается ровная площадка, которая в дальнейшем может использоваться в хозяйственных целях.
Виды цементирования скважин
Первый способ цементации – полное заполнение пространства скважины. В скважину опускается труба большого диаметра и через нее цементируется полностью все пространство. Способ этот очень дорогой, потому что нужно полностью рассчитать, когда будет выход цемента на поверхность. Вообще цементация — это очень дорого. Но все же сейчас этот способ применяют в редких случаях, но применяется.
Рассмотрим популярный метод тампонирования – цементация башмака.
В этом случае в обсадную трубу, вставляют трубу меньшего диаметра, и в образовавшуюся консоль заливается цемент, так называемый башмаки, т. е. высота укладки цемента может достигать размеров обсадной трубы. С одной стороны, может показаться, что этого совершенно недостаточно, и может произойти обвал грунта в остальной части трубы, но это не так. Для этого нужно произвести очень много манипуляций.
Разница в диаметре труб должна быть не меньше 50 миллиметров. При таком способе цемент заливается с помощью буровых штанг. После опускания трубы цементируется пространство. Второй способ цементации наружного пространства может быть осуществлен с помощью вырезания отверстий в обсадной трубе и через забой в нее загоняется цемент и потом пробкой сдавливается.
Тампонажный цемент должен быть приготовлен по специальной технологии, в соотношении на 100 килограмм цемента 50 литров воды, т. е. это в принципе густая смесь. Рассчитать количество необходимого материала, можно исходя из диаметра обсадной трубы и трубы, через которую заливается цемент.
Грамотное приготовление раствора
Тампонажный раствор для цементирования скважины должен отвечать целому ряду требований и обладать:
- высокими адгезивными свойствами с поверхностями любого типа;
- высокой прочностью после застывания, устойчивостью к механическим воздействиям;
- пластичностью и хорошей текучестью, чтобы заполнить все трещины и пустоты;
- химической нейтральностью в отношении тампонируемых слоёв грунта;
- устойчивостью к размыванию грунтовыми водами;
- отсутствием усадки при затвердевании.
Также раствор должен обладать такой консистенцией, чтобы его можно было без проблем доставлять к скважине и производить закачку. Раствор должен хорошо смываться с оборудования, не быть в отношении него химически агрессивным и иметь минимальный коэффициент потери при транспортировке к скважине.
Используемый тампонажный раствор должен обладать достаточно жидкой структурой для осуществления перекачивания нагнетательным оборудованием и при этом иметь высокие прочностные характеристики
Процесс приготовления цементного раствора для тампонирования заключается в равномерном перемешивании компонентов, входящих в его состав с последующей заливкой в него воды, с предварительно растворёнными в ней специальными добавками.
Самыми простыми растворами, которые можно приготовить самостоятельно, являются:
- Портландцемент + кварцевый песок (1:1) + специальные добавки и вода до получения требуемой консистенции. Такой раствор имеет невысокую плотность, а его приготовление является сложным, т.к. песок, входящий в состав часто выпадает в осадок и применение раствора становится невозможным.
- Портландцемент + барит (1,1:1) + специальные добавки и вода. Недостаток такого раствора — невысокая прочность.
- Портландцемент + наполнитель. В качестве наполнителя применяется асбест (на песчаных грунтах), волокнистые материалы.
Для приготовления цементирующей смеси лучше всего использовать тампонажный портландцемент, представляющий собой разновидность цемента на основе силикатов.
Такой цемент, конечно, стоит дороже, чем обычный портландцемент, однако его прочностные характеристики намного выше, чем у обычного. Барит — тяжёлый минерал, повышающий плотность раствора. Приобрести барит можно в строительном магазине, торгующем сыпучими строительными материалами.
Под специальными добавками, входящими в состав цементирующих растворов, понимают различные вещества, придающие раствору особые свойства. К ним относят:
- ускорители схватывания цемента (хлористый кальций, кальцинированная сода, поташ), применяемые, если цементирование происходит при температуре ниже +5 градусов;
- замедлители схватывания, используемые для предотвращения быстрого затвердения (это хлориды кальция или натрия, нитрит натрия и др.);
- пластификаторы для получения оптимальной вязкости (полимерные модификаторы);
- морозостойкие добавки (кремнийорганические соединения вкупе с пластификаторами);
- влагопоглощающие добавки (вещества, полученные из соединений, относящихся к группам сахарной, лимонной, винной и тетраоксиадипиновой кислот) и др.
Специальные добавки размешиваются в воде, которую в дальнейшем применяют для приготовления тампонажного раствора. Перемешивают раствор при помощи специальных машин — миксеров. Иногда допускается ручное замешивание, но оно требует определённой сноровки и больших трудозатрат.
Цементный камень, образующийся при затвердевании портландцемента, обладает высокими прочностные свойствами, выдерживает нагрузки, механическое и физическое воздействие
Цели тампонирования
– Предохранять осадные трубы от разрушающего влияния солей артезианской воды;
– Разделение и обеспечение изоляции определённых отдельных водоносных горизонтов;
– Ликвидация артезианской скважины при необходимости;
– Проведение санитарно – гигиенических мероприятий относительно изоляции не подходящих для снабжения водой водоносных горизонтов от тех, которые подходят для водоснабжения.
Всего есть два вида тампонирования:
– Временное, то есть с использованием глины и различных тампонов;
– Постоянное. Скважина заливается раствором цемента.
Тампонирование временное применяют, как правило, в период испытания артезианской скважины. Оно позволяет изолировать определённые водоносные горизонты или отдельные их интервалы.
Постоянное тампонирование осуществляют на более длительное время. Зачастую на весь срок использования скважины. Можно также добавить, что тампонирование скважины с помощью глины используется, как правило, при ликвидации не глубоких водяных скважин с безнапорными водоносными горизонтами, а также в борьбе с впитыванием промывочной жидкости.
Временное разделение водяной скважины на участки проводится с использованием специализированных устройств, которые называют тампонами или пакерами. Эти приспособления применяются в изучении удельного поглощения воды, а также водообильности пористых горных и трещиноватых пород. Их также используют для проверки качества цементирования различных горных пород, а также при проверке качества проведения искусственного упрочнения скальных пород.
Подобные работы осуществляют с нагнетанием или же наливом воды непосредственно в скважину ниже установленного пакера или же между прочно соединёнными тампонами. После каждого нагнетания воды, тампоны передвигают снизу вверх или сверху вниз. Благодаря этому достигается поинтервальное изучение пласта породы.
При испытании данным способом уже изученный интервал могут зацементировать или же забить глиной. При опробовании скважины сверху вниз её постепенно делают глубже на интервал опробования от пяти до десяти метров. Во всех этих случаях пакер устанавливают непосредственно в верхней части каждого следующего исследуемого интервала для опробования.
Одинарные и двойные тампоны предлагают также качественные и конструктивные решения.
Относительно принципа работы различают такие пакеры:
– Гидравлические;
– Механические;
– Пневматические.
Принцип работы таких тампонов во многом основан на расширении резинового манжета пакера и уплотнения трещин и зазоров между стенками колонных и скважинных труб, на которую ставится тампон.
Более упрощённые резиновый тампон состоит, как правило, из двух труб, которые соединяются между собой патрубком, а на наружной стороне его установлен резиновый манжет. В процессе вращения с поверхности колонны труб с правой стороны патрубок вкручивается в муфту трубы и манжета – расширитель уплотняет имеющийся зазор между стенами скважины. Для того чтоб этот пакер нормально функционировал, в нижнюю часть трубы устанавливают плоское долото, которое залавливает в забой артезианской скважины.
Гидравлический или одинарный пневматический тампон работает благодаря сжатой воде или воздуху. В процессе нагнетания сжатого воздуха или воды резиновая камера сильно раздувается и плотно прилегает к стенам скважины и трубы. Этим самым она разделяет её не определённые участки. Двойной механический пакер состоит из двух тампонов – нижнего и верхнего, которые разделены перфорированной трубкой. В остальном он по конструкции похож на одинарный тампон.
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 самостоятельного тампонажа
Конечно, ликвидацию иконсервацию артезианской скважины самостоятельно выполнить не получится, ввиду сложности технического обустройства и невозможности соблюдения правовых норм в данном случае. Однако тампонаж сооружения, работающего в песчаном водоносном горизонте, законом не регламентируется, что дает возможность осуществить процесссвоими руками.
Закрытие водозаборной конструкции, которая исчерпала свой потенциал, осуществляется следующим образом:
- На поверхность поднимается насосное оборудование, трубопровод и другая аппаратура.
- Над устьем устанавливается тренога с ручной или механизированной лебедкой.
- С помощью лебедки поднимается и разбирается обсадная труба (фиксация трубы в процессе поднятия осуществляется специальными зажимами).
- Водоносная зона засыпается смесью гравия и песка.
- Остальная часть ствола заливаетсятампонажным глиняным раствором.
- Вверху конструкции выкапывается шурф и делается глиняный замок.
При тампонировании песчаного источника не требуется разрешение органов надзора
Правильная консервация скважин на воду – обязательное условие для поддержания экологической и эксплуатационной составляющей водоносных слоев в норме. И если тампонаж песчаного источника при наличии соответствующего оборудования можно выполнить самостоятельно, то для закрытия артезианской скважины вызов специалистовобязателен.
Комплекс мероприятий, направленных на ликвидацию артезианского водозабора называется тампонажем или цементажем скважины. Производится он для того, чтобы обезопасить водоносный горизонт, на который был создан источник, от возможного бактериологического или химического загрязнения с поверхности.
В переводе с французского языка слово «tamponnage» — «пробка». Данный термин означает, что при нагнетании специальных растворов, производится укрепление горных пород и создается надежная противофильтрационная завеса и гидроизоляция.
Ликвидационное тампонирование проводится в тех случаях, когда скважина по разным причинам вышла из строя.
Основные причины ликвидации водозаборов:
Источник выполнил свое предназначение, заброшен или не востребован;
— геологические причины. Водозабор перестал выполнять свои функции в результате изменения геологических процессов;
— технические причины. Водозабор не поддерживался в рабочем состоянии либо во время бурения были нарушены технические нормы, применялись несоответствующие материалы, на протяжении длительного срока отсутствовало должное обслуживание и ремонт водозабора;
— технологические, экологические и другие причины. Например, использование скважины было временным для построек временного типа.
