Cimentarea bine: obiective și metode

În articol vom încerca să ne dăm seama de ce și cu ce metode se realizează cimentarea. Vom imediat de acord: vom analiza îndeaproape o zonă relativ îngustă - foraj pentru apă.

Industria de petrol și gaze are propriile sale caracteristici, pe care le vom atinge doar parțial.

De ce se face asta?

Principalele motive pentru cimentarea unui puț sunt:

1. Cimentarea îmbunătățește rezistența structurală generală.. Carcasa deține pereții forajului; totuși, atunci când terenul se mișcă, forțele rezultate pot fi prohibitiv mari pentru rezistența pereților. Dacă carcasa este întărită prin cimentare - șansele de distrugere a puțului de foraj sunt reduse semnificativ.
2. Cimentarea creează un strat protector, previne eroziunea țevilor prin apă și coroziunea conductelor de oțel.
3. În cele din urmă, ultimul și cel mai important lucru. La niveluri diferite de sol există diferite acvifere. Ce face bine? Îi combină.

Ca rezultat, apa la diferite niveluri este amestecată. Scurgerile din cisternele și rezervoarele septice împreună cu apa de ploaie intră în apa arteziană din straturile profunde; Da, și pur și simplu combinarea acviferului cu nisip și nisip nisipos, canalul de compresie poate duce la faptul că apa începe să pătrundă în nisip. (A se vedea și articolul Cum să dotați bine calitativ.)

Cimentarea bine este proiectată pentru a împiedica acest proces. Formează o plută surdă în jurul carcasei, o etanșare care împiedică migrarea apei între niveluri.

Rețineți: bine cimentarea și cimentarea nu sunt sinonime, deoarece este ușor de rezolvat prin sunetul similar al cuvintelor.

Cimentarea sau tamponarea - este eliminarea unui puț, umplerea cu o soluție (de obicei sub presiune).

Scopul este din nou de a separa acviferele de diferite nivele de la sol.

Cum se face acest lucru?

materiale

În general, soluțiile utilizate în cimentarea sondelor sunt împărțite în funcție de mai multe criterii.

• Ei bine, temperatura. Cu cât este mai bine fântâna, cu atât este mai mare temperatura în ea și cu cât soluția se usucă mai repede. Cimenturile sunt divizate pentru puțuri reci (până la 40 ° C); fierbinți cu temperaturi de până la 75 ° C și temperaturi adânci cu temperaturi de până la 120 ° C. Primele se întăresc în aceleași condiții mult mai repede. Desigur, atunci când se fortează în apă, ultimele două opțiuni sunt irelevante. Fântâni pur și simplu nu ajung la adâncimi cu astfel de temperaturi.
• aditivi. Cimentul utilizat cu nisip de cuart, care nu conferă contracție; fibră ciment cu adaos de celuloză, care aproape nu penetrează în rocă liberă; extinderea cimentului, care compactează solul din jurul gropii de foraj atunci când este solidificat. În cele din urmă, cimenturile pozzolanice care trec prin apă și, în același timp, nu se tem de impurități agresive.
• Raportul apă / ciment. Cu cât este mai multă apă - cu atât mai fluidă este soluția, dar cu cât se stabilește mai mult. În plus, soluțiile cu un conținut scăzut de apă după solidificare sunt mai durabile.

metode

Următoarele metode de cimentare a fântânilor sunt utilizate în timpul forării:

1. Cimentarea solidă. Este, de asemenea, o cimentare cu un singur stadiu. Esența metodei este după cum urmează: o soluție de cimentare este turnată în carcasă; este acoperit cu un dop închis; după aceea, soluția de spălare este injectată în coloană. Cork elimină treptat cimentul în spațiul din jurul coloanei.

1. Cimentarea în două etape. Fântâna este cimentată în două etape: partea inferioară și apoi partea superioară. Metoda se aplică dacă este dificil să se pregătească imediat cantitatea potrivită de soluție sau dacă starea straturilor de sol și temperatura în părțile superioare și inferioare ale puțului diferă foarte mult.

Rețineți: cimentarea în două etape poate fi efectuată atât cu un gol în timp, după ce prima porțiune a soluției sa întărit, fie imediat.

Pentru straturile de ciment este necesar un inel de separare.

1. Lipirea cimentului. Această tehnologie de cimentare este utilizată doar dacă partea superioară a puțului trebuie izolată de sol. La nivelul necesar între carcasă și pământ se pune o manșetă inelară. Soluția este injectată deasupra acesteia prin perforații din cilindru.
2. Cimentarea inversă. Cimentul nu este injectat în coloană, ci în spațiul dintre acesta și sol. Când lichidul de curățare sau de foraj este deplasat prin cavitatea coloanei.

echipament

Echipamentul pentru cimentarea puțurilor este destul de greoaie și necesită utilizarea unui camion ca purtător mobil. În mod tipic, sistemele de cimentare sunt montate pe vehicule Ural, KamAZ sau KrAZ.

Un motor de mașină este utilizat ca sursă de energie pentru operarea transportoarelor de încărcare și măsurare, a sistemelor de amestecare și de control. Pompele de presiune pot fi amplasate pe același șasiu. Presiunea maximă de injecție a soluției poate atinge un impresionant 35 MPa. (A se vedea și articolul Caracteristici ale înlocuirii pompei în fantă)

Ce se întâmplă cu mortarul de ciment din această instalație?

• Cimentul este introdus în mixer. De asemenea, vine cantitatea potrivită de apă.
• Soluția de cimentare este amestecată până la o omogenitate completă.
• Apoi, pompele de injecție alimentează soluția în carcasă sau în spațiul înconjurător folosind un cap de cimentare.

Cine este specializat în utilaje de cimentare în țara noastră? În primul rând, este un centru de cimentare bine amplasat în satul Novy Urengoy, care face parte din forajul Gazprom. Ramurile și atelierele sale sunt situate în Astrahan, Orenburg, Krasnodar și Ukhta.

Controlul calității

Evaluarea calității fântânilor de cimentare se realizează în prezent prin următoarele metode:

• termic. În procesul de întărire a cimentului, se eliberează o anumită cantitate de căldură. Pentru a afla cât de înalt a fost cimentul în afara carcasei, este suficient să măsurați temperatura pereților săi în mai multe puncte.
• acustic. Secțiunile carcasei, înconjurate de ciment și libere de acesta, fluctuează diferit odată cu trecerea unui val acustic prin acesta. În cazul în care vibrațiile cad rapid, cimentarea este fiabilă. În cazul în care valul se propagă fără atenuare, nu există ciment în spatele coloanei.

• Metoda radiologică (aka logare gamma-gamma). Sursa radiației gamma este coborâtă în fantă și radiația din aceasta este înregistrată de senzori distanțați radial pe suprafață.

Dacă, pe măsură ce sursa de radiație crește și scade, graficele de intensitate sunt uniforme și la fel la toți senzorii, cimentarea este satisfăcătoare. Dacă graficele sunt neuniforme și diferite - cimentarea este neuniformă, are defecte sau nu este complet implementată.

Notă: aceste metode sunt adecvate în cazul cimentării pereților carcasei. Atunci când un pod de ciment este instalat într-un puț (un fel de fundul al doilea al puțului, care își taie partea inferioară din partea de sus și separă straturile de sol la nivele diferite), este foarte dificil să-i verificați etanșeitatea și rezistența prin metode nedistructive. (A se vedea și articolul Care pompă este mai bună pentru un fântână pentru a alege.)

concluzie

Din nefericire, în cadrul acestui articol, putem doar să familiarizăm cititorul cu elementele de bază ale terminologiei și tehnologiei. Cimentarea este o știință destul de complicată, care, din păcate, nu se poate spune în două cuvinte. Cu toate acestea, să sperăm că aveți o idee generală despre această problemă.