Kaedah dan teknologi untuk menyimen telaga: cara menyediakan dan menuangkan buburan simen

Selepas menggerudi telaga di tanah berpasir yang gembur, peringkat bermula bertujuan untuk menguatkan paip selongsong.Pada masa yang sama, batang harus dilindungi daripada kerosakan, kesan agresif air bawah tanah, kakisan dan fenomena negatif lain. Kita bercakap tentang proses seperti menyimen telaga.

Menjalankan kerja penyimenan sendiri agak sukar, tetapi boleh dilakukan jika anda mempunyai pengetahuan tentang teknologi untuk menjalankan acara tersebut. Kami akan memberitahu anda mengapa anda perlu menjalankan penyimenan dan perkara yang perlu anda perhatikan semasa melakukan kerja. Untuk kejelasan, bahan tersebut mengandungi foto dan video bertema.

Kenapa simen perigi?

Penyimenan telaga ialah proses yang diikuti serta-merta selepas siap operasi penggerudian. Prosedur penyimenan terdiri daripada memasukkan larutan simen ke dalam anulus atau anulus (jika paip selongsong diletakkan di dalam paip polietilena yang lebih luas), yang mengeras dari masa ke masa, membentuk lubang telaga monolitik.

Mortar simen dalam kes ini dipanggil "plugging", dan proses itu sendiri dipanggil "plugging". Proses kejuruteraan yang kompleks dipanggil teknologi penyimenan telaga memerlukan pengetahuan tertentu dan peralatan khas.

Dalam kebanyakan kes, sumber air boleh dipasang dengan tangan anda sendiri, yang jauh lebih murah daripada mengupah pakar.

Penyimenan telaga adalah satu set langkah yang bertujuan untuk mengukuhkan anulus dan selongsong daripada tekanan sisi yang merosakkan batuan dan pengaruh air bawah tanah.

Penyumbatan telaga air yang dilakukan dengan betul menyumbang kepada:

• memastikan kekuatan struktur telaga;
• melindungi telaga daripada air tanah dan permukaan;
• menguatkan paip selongsong dan melindunginya daripada kakisan;
• meningkatkan hayat perkhidmatan sumber air;
• penghapusan liang besar, lompang, jurang yang melaluinya zarah yang tidak diingini boleh memasuki akuifer;
• anjakan lumpur penggerudian oleh simen, jika bekas itu digunakan semasa penggerudian.

Kualiti air yang dihasilkan dan ciri-ciri operasi telaga akan bergantung pada seberapa baik penyimenan dijalankan. Penyimenan juga dijalankan untuk telaga terbiar yang tidak akan beroperasi lagi.

Peringkat penyimenan sumber air

Seluruh proses penyimenan terdiri daripada beberapa peringkat, masing-masing mempunyai nuansa tersendiri:

1. Penyediaan buburan simen untuk mengisi anulus.
2. Bekalan simen yang disediakan ke telaga.
3. Menyuntik buburan simen ke dalam anulus.
4. Tempoh pengerasan mortar simen.
5. Memeriksa kualiti simen.

Setiap peringkat memerlukan penggunaan alatan dan peralatan khas tertentu. Adalah lebih baik untuk membuat pengiraan bahan yang diperlukan sebelum permulaan kerja grouting, kerana Proses palam mesti berlangsung secara berterusan dan jika, sebagai contoh, anda tidak mempunyai mortar simen yang mencukupi, ini akan menjejaskan kualiti penyimenan yang paling negatif. Mari kita lihat peringkat yang paling penting dengan lebih terperinci.

Dalam kes yang jarang berlaku, telaga akuifer tidak memerlukan penyimenan; kita bercakap tentang telaga yang keseluruhan kedalamannya mengalir dalam tanah liat yang padat.

Peringkat No 1 - penyediaan peralatan

Semua kerja pada telaga akuifer penyimenan mesti dijalankan dengan ketat mengikut keperluan teknikal, pelanggaran yang akan membawa kepada penyimenan yang tidak berkualiti.

Apabila mula memasang telaga, anda harus tahu bahawa ini adalah proses yang tidak dapat dipulihkan; adalah mustahil untuk membetulkan apa-apa selepas penyelesaian telah mula dibekalkan ke dalam anulus telaga, oleh itu kerja persediaan, iaitu penyediaan penyelesaian untuk penyimenan dan pemilihan peralatan, mesti didekati dengan bertanggungjawab yang mungkin!

Cara paling mudah dan berkesan adalah dengan menyewa peralatan pada platform kenderaan. Kompleks sedemikian akan dapat menyediakan penyelesaian simen dan mengepamnya ke dalam perigi di bawah tekanan, manakala sumber tenaga untuk mengendalikan peralatan adalah enjin kereta yang berkuasa.

Jika menggunakan unit berdasarkan kenderaan khas tidak mungkin, maka anda memerlukan:

• pengadun untuk menyediakan mortar simen;
• pam tekanan tinggi yang mengepam larutan ke telaga;
• kepala penyimenan untuk mengepam larutan ke dalam telaga;
• mengisi palam (kuantiti bergantung pada kaedah penyimenan);
• pelbagai peralatan kecil (hos, bekas pengukur).

Sebagai hos, ramai pakar mengesyorkan menggunakan hos api yang fleksibel dan bukannya paip HDPE tradisional dengan diameter 32 cm. Ia rata dan sesuai dengan sempurna ke dalam ruang antara paip, memastikan bekalan penyelesaian yang cekap.

Peralatan untuk menyimen telaga bersaiz besar dan memerlukan sumber tenaga yang berkuasa, seperti pemampat, penjana dan akses tanpa gangguan ke grid kuasa.

Peringkat No 2 - menyediakan penyelesaian

Buburan simen untuk menyimen telaga mesti memenuhi beberapa keperluan dan mempunyai:

• sifat pelekat tinggi dengan permukaan apa-apa jenis;
• kekuatan tinggi selepas pengerasan, rintangan kepada tekanan mekanikal;
• keplastikan dan kecairan yang baik untuk mengisi semua retakan dan lompang;
• neutraliti kimia berhubung dengan lapisan tanah yang ditampung;
• ketahanan terhadap hakisan oleh air bawah tanah;
• tiada pengecutan semasa pengerasan.

Juga, penyelesaian mesti mempunyai konsistensi sedemikian sehingga ia boleh dihantar dengan mudah ke telaga dan disuntik. Penyelesaian mesti mudah dicuci dari peralatan, tidak agresif secara kimia terhadapnya dan mempunyai pekali kehilangan minimum semasa pengangkutan ke telaga.

Larutan grouting yang digunakan mestilah mempunyai struktur cecair yang mencukupi untuk mengepam dengan peralatan suntikan dan pada masa yang sama mempunyai ciri kekuatan tinggi

Proses penyediaan mortar simen untuk tamponing terdiri daripada mencampurkan secara seragam komponen yang termasuk dalam komposisinya, diikuti dengan menuangkan air ke dalamnya dengan bahan tambahan khas yang sebelumnya dibubarkan di dalamnya.

Penyelesaian paling mudah yang boleh anda sediakan sendiri ialah:

1. Simen Portland + pasir kuarza (1:1) + bahan tambahan khas dan air sehingga konsistensi yang diperlukan diperolehi. Penyelesaian ini mempunyai ketumpatan rendah, dan penyediaannya sukar, kerana pasir yang termasuk dalam komposisi sering mendakan dan penggunaan penyelesaian menjadi mustahil.
2. Simen Portland + barit (1.1:1) + bahan tambahan dan air khas. Kelemahan penyelesaian ini adalah kekuatannya yang rendah.
3. Simen Portland + pengisi. Asbestos (di atas tanah berpasir) dan bahan berserabut digunakan sebagai pengisi.

Untuk menyediakan campuran bersimen, sebaiknya gunakan simen simen Portland, iaitu sejenis simen berasaskan silikat.

Simen sedemikian, sudah tentu, lebih mahal daripada simen Portland biasa, tetapi ciri kekuatannya jauh lebih tinggi daripada simen biasa. Barit adalah mineral berat yang meningkatkan ketumpatan larutan. Anda boleh membeli barit di kedai perkakasan yang menjual bahan binaan pukal.

Aditif khas yang termasuk dalam larutan bersimen bermaksud pelbagai bahan yang memberikan sifat khas larutan.

Ini termasuk:

• menetapkan pemecut simen (kalsium klorida, abu soda, potash), digunakan jika penyimenan berlaku pada suhu di bawah +5 darjah;
• retardas, digunakan untuk mencegah pengerasan cepat (ini adalah kalsium atau natrium klorida, natrium nitrit, dll.);
• pemplastik untuk mendapatkan kelikatan optimum (pengubah suai polimer);
• aditif tahan fros (sebatian organosilikon ditambah dengan pemplastik);
• bahan tambahan bahan pengering (bahan yang diperoleh daripada sebatian yang tergolong dalam kumpulan gula, asid sitrik, tartarik dan tetraoxyadipic), dsb.

Bahan tambahan khas dicampur dalam air, yang kemudiannya digunakan untuk menyediakan buburan simen. Penyelesaiannya dicampur menggunakan mesin khas - pengadun. Kadang-kadang menguli manual dibenarkan, tetapi ia memerlukan sedikit kemahiran dan banyak tenaga kerja.

Batu simen yang terbentuk semasa pengerasan simen Portland mempunyai sifat kekuatan tinggi dan boleh menahan beban, tekanan mekanikal dan fizikal.

Peringkat No. 3 - menuangkan larutan ke dalam telaga

Kaedah utama penyimenan telaga ialah:

• peringkat berterusan atau tunggal;
• dua peringkat;
• manset;
• bertentangan dengan.

Semua kaedah menyimen telaga air adalah berdasarkan satu prinsip - mengepam buburan simen ke dalam anulus. Pada masa yang sama, pilihan teknologi penyimenan bergantung pada keadaan tertentu: jenis tanah, kedalaman telaga, bahan paip selongsong, keadaan iklim dan hidrogeologi kawasan tersebut.

Teknologi palam telaga air yang dipilih hendaklah memastikan:

• mengisi keseluruhan bahagian telaga dengan larutan hingga kedalaman penuh;
• menggantikan sepenuhnya cecair pembilasan (jika ada);
• penciptaan batu simen berkekuatan tinggi, tahan terhadap pengaruh fizikal, mekanikal dan kimia;
• kadar lekatan yang tinggi pada dinding tanah telaga dan paip selongsong.

Untuk telaga dalam, penyimenan segmen digunakan, i.e. Bukan keseluruhan bahagian telaga disimen sekaligus, tetapi hanya segmen individunya.

Proses ini sangat kompleks dan amalan menunjukkan bahawa hampir mustahil untuk melakukannya sendiri. Oleh itu, kita akan melihat dengan lebih dekat teknologi penyimenan satu dan dua peringkat dan lengan.

Penyimenan satu peringkat atau berterusan

Kaedah ini paling kerap digunakan untuk menyimen telaga akuifer domestik. Semasa pelaksanaannya, larutan penyimenan dipam ke dalam anulus.

Penyelesaian dipam di bawah tekanan menggunakan peralatan yang dipasang pada platform kenderaan khas atau secara kekal berhampiran telaga. Penyelesaian penyimenan, di bawah beratnya sendiri, bergerak ke "kasut" asas selongsong, mengisi semua rongga anulus.

Kerja penyimenan satu peringkat dijalankan dalam satu kitaran tanpa gangguan, jadi perlu menjaga jumlah buburan simen yang mencukupi

Sebelum memulakan kerja penyimenan, ia dijalankan pembersihan telaga, dan kemudian palam yang lebih rendah dimasukkan, yang akan bertindak sebagai pengehad. Pam konkrit dihidupkan dan pengepaman penyelesaian palam bermula, di bawah pengaruh palam itu diturunkan sehingga ia mencapai "kasut" selongsong.

Selepas mengepam larutan, palam atas dipasang dan pemadatan campuran simen bermula sehingga palam atas terletak pada palam bawah. Ini bermakna bahawa penyelesaian telah memenuhi keseluruhan anulus. Pemadatan dijalankan menggunakan mesin penekan bergetar menggunakan pam konkrit untuk mengepam larutan.

Telaga bersimen dibiarkan sahaja selama 36-48 jam untuk larutan mengeras sepenuhnya. Kaedah ini hanya sesuai untuk telaga cetek, berbentuk sekata. Kelemahan kaedah ini ialah ketidakupayaan untuk mengesan saat buburan simen mencapai titik bawah penjajaran telaga.

Sistem pengisian dua peringkat

Kaedah penyimenan ini dibangunkan untuk telaga industri minyak. Disebabkan fakta bahawa ia memerlukan penggunaan peralatan perindustrian yang serius (pam konkrit yang kuat), ia tidak sering digunakan dalam pembinaan telaga. Penyimenan dua peringkat digunakan dalam kes berikut:

• mortar simen mengeras dengan cepat sehingga penyimenan tidak dapat diselesaikan dalam satu kitaran;
• apabila perlu untuk memilih dua bahagian dalam anulus yang dipisahkan oleh jarak yang ketara;
• pada kedalaman telaga, apabila mustahil untuk menjalankan kerja dalam satu kitaran.

Dalam kes lain, penggunaan kaedah dua peringkat adalah tidak praktikal kerana tempoh proses dan penunjuk ekonomi.

Penyimenan dua peringkat mengambil masa lebih lama, kerana peringkat kedua bermula selepas buburan simen peringkat pertama telah mengeras sepenuhnya

Prinsip penyimenan dua peringkat adalah berdasarkan fakta bahawa simen dipam ke dalam anulus dalam dua peringkat.

Bahagian pertama buburan simen dimuatkan dan ditekan. Palam bawah diturunkan, yang, dengan tindakan penyelesaian, palam tenggelam ke bahagian bawah. Bahagian kedua larutan dipam 12-36 jam selepas bahagian pertama mengeras sepenuhnya.

Dalam amalan penggerudian dalam telaga artesis dengan kehadiran lapisan penyerap di bahagian atas bahagian geologi dan dalam kes lain, penyimenan dua peringkat digunakan

Penggunaan kaedah cuff

Kaedah penyimenan ini digunakan jika hanya bahagian atas telaga sahaja yang perlu dikuatkan. Dalam kes ini, tugas awal adalah untuk menentukan tahap penyimenan akan dijalankan.

Tahap ditanda di sepanjang selongsong dengan memasang kolar khas. Bahagian bawah injap dilindungi dengan pasti oleh manset daripada penembusan larutan penyumbat.

Penyelesaian dipam dengan cara yang sama seperti semasa penyimenan satu peringkat. Kaedah cuff digunakan jika bahagian atas telaga terletak pada tanah berpasir, dan bahagian bawah terletak pada tanah liat. Ini agak jarang berlaku, jadi kaedah ini tidak digunakan secara meluas.

Proses pembentukan batu simen

Proses pembentukan batu simen bermula serta-merta selepas mengepam larutan penyumbat dan berlangsung dari 12 hingga 36 jam. Faktor utama yang mempengaruhi tempoh pengerasan larutan kepada keadaan batu simen:

• sifat komponen yang termasuk dalam larutan;
• tanah, bahan selongsong;
• keadaan hidrogeologi dan iklim di tapak;
• ketumpatan suntikan, pelaksanaan proses palam yang betul.

Semasa tempoh pengerasan, perlu meninggalkan telaga dalam keadaan rehat. Dilarang menggunakan kabel, linggis atau wayar untuk menilai kualiti penyimenan, kerana ini boleh menjejaskan integriti batu simen yang terhasil.

Jika anda tidak tahu berapa lama masa yang diperlukan untuk mortar simen ditetapkan sepenuhnya, tunggu tiga hari dan mula mengambil ukuran kawalan

Penilaian kualiti simen

Perlu diperhatikan: walaupun pada hakikatnya menilai kualiti penyimenan telaga akuifer adalah langkah yang sangat penting, adalah mustahil untuk melaksanakannya secara bebas.

Untuk melaksanakannya, peralatan makmal khas diperlukan, yang sangat jarang berlaku walaupun di kalangan organisasi yang terlibat dalam penggerudian.

Jika anda masih berhasrat untuk menilai tampon yang dilakukan, anda boleh memesan perkhidmatan kawalan kualiti dalam salah satu daripada tiga cara:

• akustik, berdasarkan mengetuk dinding selongsong, dengan pemprosesan seterusnya data yang diperoleh oleh program komputer;
• radiologi, apabila pengukuran menggunakan peranti radio;
• haba, berdasarkan prinsip mengukur haba yang dihasilkan apabila mortar simen mengeras.

Di rumah, anda boleh menggunakan kaedah terma yang dipermudahkan dengan mengukur suhu di dinding telaga. Apabila ia menjadi sama dengan suhu udara sekeliling dan menjadi 0.5-1.5 darjah lebih rendah, maka kita boleh bercakap tentang pengerasan lengkap. Walau bagaimanapun, walaupun selepas ini, adalah disyorkan untuk menunggu 2-3 hari dan hanya selepas itu telaga beroperasi.

Selepas melengkapkan pemeriksaan, kepala telaga dibersihkan daripada sisa buburan simen menggunakan bailers. Kemudian ujian kebocoran dilakukan dengan mengepam air di bawah tekanan tinggi ke dalam paip telaga selama 30 minit. Kriteria untuk sesak adalah penurunan tekanan kira-kira 0.3-0.5 MPa. Telaga itu kini sedia sepenuhnya untuk digunakan.

Ketegangan palam meningkatkan kadar aliran telaga, meningkatkan hayat perkhidmatan tiang selongsong, melindunginya daripada kakisan, serta sumber air itu sendiri

Kesimpulan dan video berguna mengenai topik ini

Video di bawah adalah mengenai telaga dalam industri minyak dan gas, tetapi prinsip teknologi kerja adalah sama seperti telaga galas air.

Prosedur untuk penyimenan telaga satu peringkat:

Spesifikasi pengeluaran penyimenan bibir:

Ciri-ciri teknologi penyimenan dua peringkat:

Penyimenan adalah proses yang kompleks yang memerlukan penggunaan peralatan khusus. Walau bagaimanapun, ini tidak bermakna mustahil untuk melakukannya sendiri. Dengan memilih dan menyediakan penyelesaian grouting dengan betul, menggunakan set minimum unit, anda boleh mengendalikan kerja itu sendiri dengan mudah.

Walau apa pun, operasi telaga tanpa mengukuhkan tong dengan simen tidak akan bertahan lama, dan kosnya menggerudi sumber air baru tidak akan kurang.

Jika, selepas mengkaji bahan tersebut, anda masih mempunyai soalan tentang cara menyimen telaga dengan betul selepas menggerudi, atau anda mempunyai pengetahuan yang berharga tentang isu ini, sila tinggalkan komen anda di blok di bawah.