Щоб відсікти від основного водоносного горизонту, розкритого під час буріння свердловини. верхнележащіе водонасичені породи і верховодку і запобігти проникненню в горизонт з питною водою забруднених вод з поверхні, необхідно герметизувати затрубний простір. Для цього спеціальні в'язкі розчини закачуються в зазор між обсадної колоною і стінкою шахти свердловини - проводять цементування затрубного простору.
Іноді процес герметизації або роз'єднання водоносних пластів невірно називають тампонажу. Потрібно розрізняти ці два поняття: тампонаж свердловини за своєю суттю - це ніщо інше як ліквідація джерела водопостачання, коли шляхом тампонування обсадної труби цементним або густим глиняним розчином повністю перекривається водоприток води з водонасиченого пласта.
Методи герметизації затрубного простору
Цементація свердловини додатково зміцнює обсадних колон, знижуючи ризик її деформації і появи течі в стиках через зсув і тиску грунтів. Перед початком робіт з герметизації виконується ряд обов'язкових процедур:
- Аналіз свердловини, в процесі якого вимірюється глибина свердловини і величина зазору між стінками шахти і обсадної колоною. Перевіряється геометрія всієї конструкції. З'ясовуються характеристики грунтів - типи порід, пористість, тріщинуватість і інші геологічні та гідрогеологічні властивості.
З огляду на, що цементування затрубного простору - процес незворотний, не можна допускати помилки під час герметизації, так як виправити порушення не вдасться, що призведе до зміни в гіршу сторону функціональності водозабірної споруди. Це означає, що виконувати роботу з цементування свердловини повинні професійні бурильники, причому на базі опрацьованих проектних рішень.
Робочий розчин для герметизації свердловини
З урахуванням геологічних особливостей ділянки визначається тип суміші для цементації. Цементно-піщаний розчин застосовується для герметизації затрубного простору свердловини, пробуреної в глинистих породах. Пористі грунти вимагають використання сумішей з додаванням волокнистих матеріалів, таких як азбест, або бітуму. Застосування стандартної цементно-піщаної суміші призведе до того, що пористі породи поглинуть значний обсяг розчину. Це зумовить значний перевитрата будівельних матеріалів.
Технологія герметизації свердловини
Основні способи цементування:
- Один з найпростіших методів - пряма закачування суміші в затрубний простір, коли розчин самопливом заповнює вільний зазор за рахунок гравітаційних сил. Недоліком методики можна вважати можливе утворення пустот, коли суміш не повністю заповнює простір між обсадної трубою і стінкою шахти.
- Зворотній герметизація - більш прийнятний варіант. Технологія передбачає подачу розчину безпосередньо в обсадних колон, і суміш заповнює затрубний простір від низу до верху. Для відсікання водоносного пласта використовується спеціальна діафрагма.
Для глибоких свердловин розроблена схема поетапної цементації. Вимоги до утворився цементному прошарку:
- відсутність пустот;
- механічна міцність;
- адгезія з поверхнями;
- здатність протистояти натиску ґрунтових вод, можливо, містять агресивні розчини хімічних речовин.
Устаткування для герметизації свердловин
Для виконання процедури цементації затрубного простору застосовуються різні агрегати, в тому числі:
- цементно-змішувальне обладнання для приготування суміші;
- агрегати для подачі розчину під потрібним тиском;
- обладнання для промивки свердловини від слідів бурового розчину, що знижує адгезійні властивості цементуючою суміші.
На всіх етапах проведення процедури цементування затрубного простору і герметизації свердловини необхідно жорстко дотримуватися технологію виконання операцій, щоб забезпечити якісний результат.