Kútfúrás: a cementezés módszerei és technológiái

Egy kút fúrása laza homokos talajoknál egy szakasz áll rendelkezésre a burkolatcsövek megerősítésére. Ugyanakkor a hordót védeni kell a károsodástól, a felszín alatti vizek, a korrózió és egyéb negatív jelenségek korrozív hatásaitól. Egy ilyen folyamatról is beszélünk, valamint cementálásról.

Meglehetősen nehéz önállóan elvégezni a cementezési munkát, de lehetséges, ha ismerete van az esemény technikájáról. Megmondjuk, hogy miért kell elvégeznie a cementezést, és hogy mit kell figyelnie a munka során. Az egyértelműség érdekében az anyag témájú fényképeket és videókat tartalmaz.

Miért cement a kút?

A kútkötés egy folyamat, amely közvetlenül a befejezés után következik be. fúrási műveletek

. A tömörítési eljárás a gyűrű alakú vagy gyűrű alakú (ha a burkolat be van kapcsolva) a polietilén szélesebb cső) bevezetik a cementhabarcsot, amely idővel keményedik és monolit hordót képez is.

Ebben az esetben a cementhabarcsot „cementelésnek” nevezik, és maga a folyamat „dugulás”. A komplex mérnöki folyamat, melyet jól cementáló technológiának neveznek, bizonyos tudást és speciális berendezést igényel.

A legtöbb esetben a vízforrásokat saját kezűleg lehet tamponozni, ami sokkal olcsóbb, mint a szakemberek vonzása.

A vízkútok megfelelő végrehajtása hozzájárul a következőkhöz:

• a kútszerkezet szilárdságának biztosítása;
• a kút védelme a földi és a felső vizekről;
• a burkolat megerősítése és a korrózió elleni védelem;
• növelje a vízforrás élettartamát;
• nagy pórusok, üregek, rések kiküszöbölése, amelyeken keresztül a nemkívánatos részecskék bejuthatnak a víztartó rétegbe;
• a fúróiszap cement elmozdulása, ha a fúrás során az elsőt használták.

A termelt víz minősége és a kút működési jellemzői attól függnek, hogy milyen jól működik a cementezés. Ezenkívül a felszámolásra kerülő kutakra is cementálást végzünk, amely már nem működik.

A vízforrás cementezés szakaszai

A cementálás teljes folyamata több szakaszból áll, amelyek mindegyike saját árnyalattal rendelkezik:

1. Cement iszap előkészítése a gyűrű kitöltéséhez.
2. Töltsük az előkészített cementet a kútba.
3. A cementszuszpenzió befecskendezése a gyűrűbe.
4. A cementhabarcs keményedési ideje.
5. Ellenőrizze a cementezés minőségét.

Minden szakasz bizonyos eszközöket és speciális berendezéseket igényel. A szükséges anyagok kiszámítása a legjobban a hegesztési munkák megkezdése előtt történik a dugulás folyamatának tartania kell folyamatosan, és ha például nincs elég habarcs, akkor a leginkább negatívan befolyásolja a minőséget összetartó. Részletesebben megvizsgáljuk a legfontosabb szakaszokat.

1. sz. Szakasz - berendezések előkészítése

A fúrólyukakon végzett munkákat szigorúan a műszaki követelményeknek megfelelően kell elvégezni, amelynek megsértése rossz minőségű cementezéshez vezet.

A kút csatlakoztatásának megkezdése során tudnia kell, hogy ez egy visszafordíthatatlan folyamat, javítsa ki valamit a megoldás megkezdése után a gyűrűbe a kutak lehetetlenek, így az előkészítő munka, vagyis a cementezési megoldás előkészítése és a berendezések megválasztása, a legnagyobb felelősségteljesen!

A legegyszerűbb és leghatékonyabb módja a gépjármű bérlése a jármű platformon. Egy ilyen komplex képes arra, hogy cementhabarcsot készítsen és nyomás alá helyezze a kútba, míg a berendezés energiaforrása egy erőteljes autómotor.

Ha a speciális járműveken alapuló egységek használata nem lehetséges, akkor szüksége lesz:

• keverő cementhabarcs készítéséhez;
• nagynyomású szivattyú, amely szivattyúzza az oldatot a kútba;
• tömítőfej az oldat befecskendezéséhez a kútba;
• alapozódugók (az összeg a cementezés módjától függ);
• különböző kis leltárak (tömlők, mérőtartályok).

Tömlőként sok szakértő azt javasolja, hogy a 32 cm átmérőjű hagyományos HDPE csövek helyett rugalmas tűzcsövet használjon. Lapos, és tökéletesen áthalad a gyűrűs térbe, hatékony megoldást biztosítva.

2. szakasz - az oldat elkészítése

A kút cementeléséhez szükséges cementszuszpenziónak számos követelménynek kell megfelelnie, és:

• magas ragasztási tulajdonságok bármilyen típusú felülettel;
• nagy szilárdság a kikeményedés után, mechanikai ellenállás;
• hajlékonyság és jó folyékonyság a repedések és üregek kitöltéséhez;
• kémiai semlegesség a csatlakoztatott talajrétegek tekintetében;
• a talajvíz eróziójának ellenállása;
• nem zsugorodik a keményedés során.

Az oldatnak konzisztenciának kell lennie, hogy problémamentesen és szivattyúzható legyen a kútba. Az oldatot jól ki kell mosni a berendezésből, nem kémiailag agresszív, és minimális veszteségtényezővel kell rendelkeznie a kútba történő szállítás során.

A cementhabarcs tamponra való előkészítésének folyamata az összetevők egyenletes keverése, annak összetevőjével, majd vízzel öntve, különlegesen adalékanyagok.

A legegyszerűbb megoldások:

1. Portlandcement + kvarchomok (1: 1) + speciális adalékanyagok és víz a kívánt konzisztencia eléréséhez. Egy ilyen megoldás alacsony sűrűségű, és előkészítése nehéz, mert a kompozíció részét képező homok gyakran kicsapódik, és az oldat alkalmazása lehetetlenné válik.
2. Portlandcement + barit (1,1: 1) + speciális adalékok és víz. E megoldás hátránya az alacsony szilárdság.
3. Portlandcement + töltőanyag. Azbesztet használják töltőanyagként (homokos talajokon), rostos anyagokban.

A cementezési keverék előállításához a legjobb, ha a portlandcement cementet használjuk, amely egy szilikát alapú cement.

Az ilyen cement természetesen drágább, mint a hagyományos portlandcement, de erősségei sokkal magasabbak, mint a szokásosak. A barit nehéz ásványi anyag, amely növeli az oldat sűrűségét. A barit vásárolható egy ömlesztett építőanyagokat forgalmazó hardverboltban.

A cementezési megoldások részét képező speciális adalékanyagok alatt meg kell érteni a különböző tulajdonságokat biztosító anyagokat.

Ezek a következők:

• gyorsítók beállítása cement (kalcium-klorid, szóda, kálium), amelyet akkor használnak, ha a cementezés +5 ° C alatti hőmérsékleten történik;
• késleltetők beállításaa gyors keményedés megelőzésére használják (ezek kalcium- vagy nátrium-kloridok, nátrium-nitrit stb.);
• lágyítók az optimális viszkozitás érdekében (polimer módosítók);
• fagyálló adalékok (szilikonvegyületek, lágyítószerekkel párosítva);
• nedvességelnyelő adalékok (a cukor, citromsav, borkősav és tetraoxi-adipinsavak csoportjába tartozó vegyületekből származó anyagok) és mások.

Speciális adalékokat keverünk vízben, amelyet ezt követően a cementszuszpenzió előállítására használnak. Keverjük össze az oldatot speciális gépekkel - keverőkkel. Néha a kézi keverés megengedett, de bizonyos készségekre és nagy erőfeszítésekre van szükség.

3. szakasz - az oldat öntése a kútba

A kutak fúrásának fő módszerei a következők:

• szilárd vagy egyfokozatú;
• kétfokozatú;
• ajak;
• az ellenkezőjét.

A vízkútok cementezésének minden módszere egy alapelven alapul - cement-szuszpenzió befecskendezése a gyűrűbe. Ugyanakkor a cementezési technológia megválasztása az adott körülményektől függ: a talaj típusától, a mélységtől, a burkolat anyagától, a terület éghajlati és hidrogeológiai feltételeitől.

A kijelölt technológia a kút vízhez való csatlakoztatásához:

• a teljes kút feltöltése a megoldással a teljes mélységig;
• teljesen öblítse le az öblítőfolyadékot (ha van);
• nagy szilárdságú cementkövek létrehozása, amelyek ellenállnak a fizikai, mechanikai és kémiai hatásoknak;
• nagy tapadási sebesség a kút talajfalaival, burkolati csövekkel.

A mély kutakhoz szegmentális cementezést alkalmazunk, azaz nem a teljes fúrás egyszerre van cementezve, hanem csak az egyes szegmensei.

Ez a folyamat nagyon bonyolult és a gyakorlat azt mutatja, hogy szinte lehetetlen önállóan végrehajtani. Ezért közelebbről megvizsgáljuk az egy- és kétlépcsős és az ajaktömítés technológiáját.

Egyfokozatú vagy szilárd cementezés

Ezt a módszert leggyakrabban a háztartási víztartalmú kutak cementezésére használják. Végrehajtása során a cementező oldatot szivattyúzzák a gyűrűbe.

A megoldást nyomás alatt szivattyúzzák olyan berendezések segítségével, amelyek egy speciális autó platformjára vagy a kút közelében álló helyzetben vannak felszerelve. A saját gravitáció alatt lévő cementező oldat a burkolat alap „párnájára” mozog, kitöltve az összes gyűrű alakú üreget.

A cementezés megkezdése előtt végezzük el a munkát jól öblítésmajd az alsó dugó be van dugva, ami dugóként fog működni. A betonszivattyú be van kapcsolva, és megkezdődik a dugóoldat befecskendezése, amelynek hatása alatt a parafa leereszkedik, amíg el nem éri a „cipőt”.

Az oldat befecskendezése után a felső dugót szereljük fel, és a cementkeverék elkezd tömörülni, amíg a felső dugó az alsó dugón nyugszik. Ez azt jelenti, hogy az oldat megtöltötte a teljes gyűrűt. A tömörítést vibropresszorral végezzük az oldat betonszivattyúval történő pumpálásával.

A hegesztett kút 36-48 órán keresztül nyugodtan marad az oldat teljes megszilárdulásához. Ez a módszer csak egyenlő konfigurációjú sekély kutakhoz alkalmazható. Ennek a módszernek az a hátránya, hogy nem tudjuk nyomon követni azt a pillanatot, amikor a cementhabarcs elérte a mélyedés mélypontját.

Kétfokozatú töltési rendszer

Ezt a cementezési módszert az olajipari kutak számára fejlesztették ki. Mivel komoly ipari berendezések (nagy teljesítményű betonpumpa) használatát igényli, a kutak építéséhez gyakran nem használják. A kétfokozatú hegesztést a következő esetekben használják:

• a cementszuszpenzió olyan gyorsan alakul ki, hogy a cementezés nem végezhető el egy ciklusban;
• amikor szükség van a gyűrű két területének megkülönböztetésére, amelyeket jelentős távolságra választanak el;
• nagy mélységű mélyedéssel, ha lehetetlen egy ciklusban elvégezni a munkát.

Más esetekben a kétlépcsős módszer alkalmazása a folyamat időtartama és a gazdasági mutatók miatt nem kivitelezhető.

A kétfokozatú cementezés elve azon a tényen alapul, hogy a cementet két lépésben szivattyúzzák a gyűrűbe.

A cementszuszpenzió első részét betöltjük és nyomjuk meg. Az alsó dugót leengedjük, amely az oldat hatásával az alsó végére csepp. Az oldat második részét 12-36 óra múlva szivattyúzzuk az első rész végső megszilárdulása után.

A hüvely módszer alkalmazása

Ezt a cementezési módszert használjuk, ha csak a kút felső részét kell erősíteni. Ebben az esetben a kezdeti feladat az lesz, hogy meghatározzuk azt a szintet, amelyre a cementezés történik.

A szintet a burkolaton egy speciális mandzsettával szerelik fel. Az illesztés alsó része megbízhatóan védhető a mandzsettával a dugaszolható oldat behatolásától.

Az oldatot ugyanúgy szivattyúzzuk, mint az egyfokozatú cementezésnél. A mandzsetta módszert akkor használják, ha a kút felső része homokos talajokon helyezkedik el, az alsó része pedig agyagos talajokon található. Ez nagyon ritka, ezért ez a módszer nem talált széles körű alkalmazást.

A cementkövek kialakulásának folyamata

A cementkötés folyamata közvetlenül a dugóoldat befecskendezése után kezdődik, és 12-36 óra. A főbb tényezők, amelyek befolyásolják az oldat megszilárdulásának a cementkő állapotát:

• az oldatban lévő komponensek tulajdonságai;
• talaj, burkolóanyag;
• a helyszín hidrogeológiai és éghajlati viszonyai;
• injekciós sűrűség, a dugulás folyamatának megfelelő végrehajtása.

A megszilárdulás ideje alatt szükséges a kút a nyugalomban hagyni. A cementezés minőségének értékeléséhez tilos kábeleket, feszítővasakat, huzalt használni Ez veszélyeztetheti a kapott cementköteg integritását.

A cement minőségének értékelése

Érdemes megjegyezni: annak ellenére, hogy a víztartalmú kutak cementezésének minőségének értékelése nagyon fontos szakasz, lehetetlen magad végezni.

Végrehajtásához speciális laboratóriumi felszerelésre van szükség, amely nagyon ritkán megtalálható még a fúrással foglalkozó szervezetekben is.

Ha még mindig meg kívánja vizsgálni a csatlakozást, akkor a minőségellenőrzési szolgáltatást a következő három módon lehet megrendelni:

• a ház falainak kopogtatásán alapuló akusztikus, a számítógépes programok által nyert adatok későbbi feldolgozása;
• radiológiai, rádióeszközökkel történő mérés;
• termikus, a cementhabarcs keményedése során felszabaduló hő mérésének elve alapján.

„Otthoni” körülmények között az egyszerűsített termikus módszert használva mérheti a hőmérsékletet a kút falain. Amikor a környezeti hőmérséklet egyenlővé válik, és 0,5-1,5 fokkal csökken, akkor a teljes megszilárdulásról beszélhetünk. Azonban, még azután is ajánlott 2-3 napot várni, és csak azt követően, hogy üzembe helyezze a kútot.

A vizsgálat befejezése után a kútfejet a cementszuszpenzióból tisztítjuk kezes. Ezután szivárgási vizsgálatot végzünk, amelyhez nagynyomású vizet pumpálunk a kútcsőbe 30 percig. A tömítettség kritériuma a nyomás 0,3-0,5 MPa csökkenése lesz. Most a kút teljesen használatra kész.

Következtetések és hasznos videó a témáról

Az alábbi videókban az olaj- és gáziparban található kutakról beszélünk, de a termelési technológia elve ugyanaz, mint a víztartó rétegekben.

Eljárás az egylépcsős fúráshoz:

A mandzsetta cementezésének sajátosságai:

A kétlépcsős cementezés technológiai jellemzői:

A cementálás egy olyan komplex folyamat, amely speciális berendezéseket igényel. Ez azonban nem jelenti azt, hogy lehetetlen magad tartani. Miután kiválasztotta és helyesen előkészítette a cement iszapot, minimális egységegységgel, teljesen lehetséges megbirkózni a munkával.

Mindenesetre, a kút működése anélkül, hogy erősítené a szárat a cementrel, nem lesz hosszú, és a költsége új vízforrás fúrása nem lesz kevesebb.

Ha az anyag tanulmányozása után még mindig van kérdése, hogy a fúrás után hogyan kell megfelelően megmunkálni a kútot, vagy ha értékes ismeretekkel rendelkezel erről a témáról, kérjük, hagyja az alábbi megjegyzéseket. blokk.