Тампонаж скважины

Тампонаж скважины.

Тампонажу скважин подлежат:

• скважины, которые в процессе эксплуатации пришли в негодность, а ремонт скважин невозможен или нерентабелен по техническим, санитарным, экономическим или прочим причинам;
• заброшенные скважины, дальнейшее использование которых не целесообразно (скважины на воду, с малым дебитом, бурение скважины проводилось с нарушениями, а восстановление или исправление слишком затратное;
• поисковые и разведочные скважины, ненужные для постоянного использования (поглощающие, самоизливающие и другие, несущие в себе опасность загрязнения или истощения водоносных горизонтов).

Основанием для тампонажа скважины может служить заявление владельца скважины или предписание контролирующих органов. Тампонаж скважин следует производить на основании проектной документации. Разработка проектной документации и осуществление тампонажа скважины, производится за счет заказчика.

Ответственность по проведению тампонажа скважины в соответствии с проектной документацией, несет организация, выполняющая работы по тампонажу.

БУРЕНИЕ СКВАЖИНЫ и цементирование.

Готовая пробуренная скважина представляет собой выработку небольшого диаметра, проходящую через один или несколько водоносных горизонтов. Чтобы порода не осыпалась внутрь скважины, стенки выработки укрепляются обсадными трубами из стали или НПВХ.

Стыки обсадных колонн соединяются резьбовым соединением или сварным швом. В большинстве случаев сразу после кондуктора, монтируется фильтрующая колонна.

Примечание:

• Чем глубже находится водоносный горизонт, тем выше давление внутри пласта породы. В целях снижения механических нагрузок на стыки обсадных колонн, пространство между породой и стволом обсадных труб промывается и заполняется раствором на основе глины или цемента — то есть, тампонируется.
• Следует отметить, что качественно выполненные работы по тампонированию скважин, позволяют полностью исключить случаи попадания поверхностных вод, и значительно повышает срок службы скважины. Без тампонирования скважины, водозабор прослужит недолго. Из-за нагрузки на обсадные трубы со стороны грунтовых вод и окружающих их пород, обсадные трубы могут деформироваться, или полностью разрушиться. В таком случае останется или дорогостоящий ремонт скважины или ее последующая ликвидация.

Тампонаж — это заключительный этап бурения скважины, который необратим, и ошибку, допущенную при выполнении работ по монтажу, исправить впоследствии будет невозможно.

Процесс тампонирования скважины предусматривает несколько этапов производимых работ. В процессе тампонирования скважины необходимо произвести штамповые испытания грунтов в скважине, подготовку оборудования, выбрать способ подачи и закачки раствора.

Чтобы определить наиболее подходящий способ тампонажа, необходимо учитывать геологические особенности грунта и конструкцию водозабора.

С целью предотвращения попадания поверхностных загрязняющих вод в водоносный горизонт при прекращении эксплуатации водозаборной скважины, необходимо в обязательном порядке произвести тампонаж скважины.

Тампонаж скважины осуществляется в целях:

1. разделение и изолирование различных водоносных горизонтов.
2. защита обсадных труб после бурения скважины от агрессивного воздействия подземных вод, богатых солями и вызывающими коррозию металла.
3. изолирование непригодных к использованию скважин, вода в которых не соответствует санитарным нормам.

Типы тампонажа скважин.

Первый тип тампонажа, является временным и заключающийся в использовании глины и различных тампонов. Временный тампонаж скважины применим, в случаях, когда скважина находится на испытании и требуется полностью изолировать водоносные горизонты или их отдельные фрагменты.

Второй тип тампонажа скважины, можно назвать постоянным, в данном случае, скважина заливается цементным раствором. Постоянный тампонаж скважины производится на длительный период времени. Важно знать, что глиняный тампонаж скважины применим в том случае, если ликвидируются скважина малой глубины с водоносными горизонтами безнапорного типа, и когда происходит поглощение промывочной жидкости. Если необходимо на ограниченное время, разделить скважины на отдельные участки, то используют специальные тампоны, которые называются пакеры. При исследовании пористых горных пород и пород, имеющих трещины на водное изобилие, а также высокое, удельное водопоглощение, то также применяются пакеры. При помощи пакеров, можно проверять качество цементирования пород скального типа, в случаях, когда требуется придать им дополнительную прочность.

Порядок проведения работ по тампонажу скважины.

Тампонаж скважины проводится после нагнетания воды под установленный тампон или в промежуток между двумя, жестко соединенными тампонами. После проведения работ по нагнетанию воды, тампоны передвигают, чтобы исследовать пласт в различных интервалах.

Если передвигать тампоны снизу вверх, то изученный ранее интервал, необходимо заполнить глиной или цементом. В противном случае, когда тампоны передвигают сверху вниз, необходимо производить углубление скважины на интервал, в котором ведется исследование. Тампон перемещается в верхнюю часть исследуемых интервалов по мере их анализа.

Различие тампонов.

Для тампонажа скважин применяют как одинарные, так и двойные тампоны, различающиеся по принципу действия на 3 типа (гидравлические, механические, пневматические).

Принцип действия тампонов довольно простой и подразумевает за собой использование резиновой манжеты, которая расширяется, в результате чего, зазор между стенками скважины и колоннами обсадных труб, уплотняется. В зависимости от глубины опускания тампона, изменяется и величина уплотняемого зазора.

Упрощенный вид резинового тампона представляет собой две трубы, соединенные патрубком. С наружной стороны патрубка закреплена манжета из резины. При вращении с поверхности колонн вправо, происходит ввинчивание патрубка в муфту трубы, в результате чего, расширительная манжета тампона уплотняет зазор, между стенками скважины. Чтобы тампон работал эффективно, в скважинном забое размещают плоское долото.

Одинарные пневматические тампоны приводятся в действие посредством нагрева сжатого воздуха или воды. Механический тампон двойного типа состоит из верхней и нижней части, которые разделены друг от друга перфорированной трубой. В конструктивном плане двойной тампон больше ничем не отличается от одинарного тампона.

Схемы тампонирования скважин.

Самая простая схема тампонирования заключается во вдавливании колонны обсадных труб в пласт жирной глины. Такой способ тампонирования скважины не отличается особой сложностью. Бурение породы производят ступеньками при помощи долота небольшого диаметра.

Если бурение скважины производится роторным способом, обсадную колонну опускают в скважину с башмаком, к которому хорошо прилегает глина, а большая длина башмака обеспечивает надежность при тампонировании. Необходимо помнить, что башмак нельзя оставлять в песчаном грунте, поскольку песок быстро проникает в зазоры между обсадными трубами.

Когда тампонирование скважины производится с нижней пробкой, колонна обсадных труб вдавливается в скважину, заполненную глиняными шариками или раствором цемента. Нижний торец обсадной колонны, должен закрываться затяжной пробкой из дерева.

При тампонировании скважины, цементный раствор подается по заливочным трубам. Для вдавливания цементного раствора в пространство за трубами, следом подается промывочная жидкость. Ствол скважины из застывшего цементного раствора впоследствии разбуривается.

При тампонировании скважин в фильтрующих породах, колонны обсадных труб вдавливают в жирную глину. Такой метод тампонирования применяют при ударном бурении скважин, когда трубы крепятся при бурении, и естественный тампонаж не эффективен. Под башмаком колонны скважину расширяют и закладываются шарики глины, которые послойно утрамбовывают, после чего обсадная колонна вдавливается до забоя, а бурение скважины производят долотом меньшего диаметра.

Наиболее надежным способом тампонажа скважин является применение двух деревянных пробок для цементирования пространства за трубами. В результате такого способа, нижняя пробка не позволяет смешиваться цементному раствору, подаваемому в обсадную колонну, а верхняя пробка применяется в качестве поршня, выдавливающего раствор в пространство за трубами. Верхняя пробка приводится в движение посредством давления промывочной жидкости.

Если скважина имеет одну обсадную колонну, то применяют манжетный тампонаж. Для этого на обсадной колонне монтируется обратный клапан или пробка из дерева, над которыми крепится манжета воронкообразной формы из брезента. Раствор цемента продавливается сквозь маленькие отверстия, просверленные вдоль колонны с дальнейшим бурением клапана.