Kaevude kinnitamine: tsementimise meetodid ja tehnoloogiad

Pärast puurkaevu puurimist lahtistes liivastes muldades luuakse korpuse torude tugevdamiseks etapp. Samal ajal tuleb tünni kaitsta kahjustuste, põhjavee, korrosiooni ja muude negatiivsete nähtuste eest. Me räägime niisugusest protsessist kui ka tsementeerimisest.

Tsementeerimistööd on üsna raske teostada iseseisvalt, kuid on võimalik, kui teil on teadmisi sündmuse tehnoloogia kohta. Me räägime teile, miks te peate tegema tsementeerimist ja mida peate töötamisel tähelepanu pöörama. Selguse huvides sisaldab materjal teemastatud fotosid ja videoid.

Miks tsementige kaevu?

Kaevude kinnitamine on protsess, mis järgneb kohe pärast lõpetamist. puurimine. Tsementeerimisprotseduur on rõngakujuline või rõngakujuline (kui korpus on sisse lülitatud polüetüleenist laiem toru) viiakse sisse tsementmörd, mis aja jooksul kõveneb, moodustades monoliitset silindrit kaevud.

Tsemendimörsi nimetatakse sel juhul “tsementeerimiseks” ja protsess ise on “ühendamine”. Kompleksne inseneriprotsess, mida nimetatakse hästi tsementeerimiseks, nõuab teatud teadmisi ja erivarustust.

Enamikul juhtudel saab veeallikaid oma kätega tampoonida, mis on palju odavam kui spetsialistide meelitamine.

Nõuetekohaselt läbiviidud veekaevude kinnitamine aitab kaasa:

• kaevu struktuuri tugevuse tagamine;
• kaevude kaitse maapinnast ja ülemisest veest;
• korpuse tugevdamine ja korrosiooni eest kaitsmine;
• suurendada vee allika eluiga;
• suurte pooride, tühjade, lõhede kõrvaldamine, mille kaudu soovimatud osakesed võivad sattuda põhjaveekihi;
• puurmuda tsementi nihkumine, kui esimest kasutati puurimisel.

Toodetud vee kvaliteet ja kaevu tööomadused sõltuvad sellest, kui hästi tsementeeritakse. Samuti viiakse läbi likvideeritavad süvendid, mida enam ei kasutata.

Veeallika tsementeerimise etapid

Kogu tsementeerimisprotsess koosneb mitmest etapist, millest igaühel on oma nüansid:

1. Tsemendi läga valmistamine rõnga täitmiseks.
2. Söödake valmis tsementi süvendisse.
3. Tsemendi läga süstimine silindrisse.
4. Tsementmördi kõvenemisaeg.
5. Kontrollige tsementeerimise kvaliteeti.

Iga etapp nõuab teatud tööriistade ja erivarustuse kasutamist. Vajalike materjalide arvutused tehakse kõige paremini enne süvendustööde algust takerdumisprotsess peaks kestma pidevalt ja kui sul ei ole piisavalt tsementmörti, mõjutab see kvaliteeti kõige negatiivsemalt tsementeerimine. Vaatleme kõige olulisemaid etappe üksikasjalikumalt.

Etapp nr1 - seadmete ettevalmistamine

Kogu puurkaevude töö peaks toimuma rangelt vastavalt tehnilistele nõuetele, mille rikkumine toob kaasa halva kvaliteediga tsementeerimise.

Kui alustate süvendi kinnitamist, peaksite teadma, et see on pöördumatu protsess, fikseerige midagi pärast lahuse pakkumise algust rõngasse kaevud on võimatu, nii et ettevalmistustööd, nimelt tsementeerimislahuse ettevalmistamine ja seadmete valik, peate lähenema maksimaalsele vastutustundlikult!

Lihtsaim ja kõige tõhusam viis on rentida seadmed sõidukiplatvormil. Selline kompleks suudab valmistada tsementmördi ja pumbata seda rõhu all rõhu all, samas kui seadme allikaks olev energiaallikas on võimas auto mootor.

Kui spetsiaalsetel sõidukitel põhinevate seadmete kasutamine ei ole võimalik, siis peate:

• segisti tsementmördi valmistamiseks;
• kõrgsurvepump, mis pumpab lahuse süvendisse;
• kinnituspea lahuse süstimiseks süvendisse;
• süvendid (kogus sõltub kinnitusmeetodist);
• mitmesugused väikesed varud (voolikud, mõõtemahutid).

Voolikuna soovitavad paljud eksperdid, et tavapäraste 32 cm läbimõõduga HDPE torude asemel kasutage paindlikku tulekahju voolikut. See on tasane ja läheb täiuslikult ringikujulisse ruumi, pakkudes tõhusat lahuse voolu.

2. etapp - lahuse valmistamine

Tsemendi läga kaevu tsementeerimiseks peab vastama erinevatele nõuetele ja omama:

• kõrge kleepuvusomadused mis tahes tüüpi pindadega;
• kõrge tugevus pärast kõvenemist, vastupidavus mehaanilisele stressile;
• plastsus ja hea voolavus, et täita kõik pragud ja tühimikud;
• keemiline neutraalsus ühendatud pinnase kihtide suhtes;
• põhjavee erosioonikindlus;
• mitte kõvenemise ajal kõvenemine.

Samuti peab lahusel olema konsistents, et seda oleks võimalik probleemideta edastada süvendisse ja pumbata. Lahus tuleb seadmest hästi välja pesta, mitte selle suhtes keemiliselt agressiivne ja kaevule transportimisel peab see olema minimaalne.

Tsementmördi valmistamise protsess tampooniks on komponentide ühtlane segamine, selle koostisosa, millele järgneb erilise veega valamine lisandid.

Lihtsaimad lahendused, mida saate ise valmistada, on:

1. Portlandtsement + kvartsliiv (1: 1) + spetsiaalsed lisandid ja vesi soovitud konsistentsi saavutamiseks. Sellisel lahendusel on väike tihedus ja selle valmistamine on raske, sest liiv, mis on koostise osa, sadestub sageli ja lahuse rakendamine muutub võimatuks.
2. Portlandtsement + bariit (1,1: 1) + erilisandid ja vesi. Selle lahenduse puuduseks on madal tugevus.
3. Portlandtsement + täiteaine. Asbesti kasutatakse liivase pinnase (kiudmaterjalide) täiteainena.

Segu valmistamiseks on kõige parem kasutada portlandtsementi, mis on silikaatidel põhinev tsement.

Selline tsement on muidugi kallim kui tavaline portlandtsement, kuid selle tugevusomadused on palju suuremad kui tavalised. Bariit on raske mineraal, mis suurendab lahuse tihedust. Barite-i saab osta hulgi-ehitusmaterjalide kaupluses.

Spetsiaalsete lisandite all, mis on osa tsementeerimislahendustest, mõista erinevaid aineid, mis annavad lahusele erilised omadused.

Nende hulka kuuluvad:

• kiirendite seadistamine tsement (kaltsiumkloriid, sooda, kaaliumkloriid), mida kasutatakse juhul, kui tsementimine toimub temperatuuril alla +5 kraadi;
• aeglustite seadistaminekasutatakse kiireks karastamiseks (need on kaltsium- või naatriumkloriidid, naatriumnitrit jne);
• plastifikaatorid optimaalse viskoossuse (polümeeri modifikaatorid) jaoks;
• külmakindlad lisandid (silikoonühendid, koos plastifikaatoritega);
• niiskust absorbeerivad lisandid (ained, mis on saadud suhkru, sidrun-, viinhappe- ja tetraoksüadiphapete rühmadesse kuuluvatest ühenditest) ja teised.

Erilisi lisandeid segatakse vees, mida seejärel kasutatakse tsemendi läga valmistamiseks. Lahus segatakse spetsiaalsete masinate abil - segistitega. Mõnikord on manuaalne segamine lubatud, kuid see nõuab teatud oskusi ja suuri jõupingutusi.

3. etapp - lahuse valamine süvendisse

Kaevude tsementeerimise peamised meetodid on:

• tahke või üheastmeline;
• kaheastmeline;
• mansett;
• vastupidi.

Kõik veekogude tsementeerimise meetodid põhinevad ühel põhimõttel - tsemendi läga süstimisel silindrisse. Samas sõltub tsementeerimistehnoloogia valik konkreetsetest tingimustest: mullatüüp, süvendi sügavus, kesta materjal, piirkonna kliima- ja hüdrogeoloogilised tingimused.

Valitud tehnoloogia kaevu ühendamiseks veega peaks andma:

• kogu süvendi täitmine koos lahusega täis sügavusele;
• nihutage täielikult loputusvedelik (kui see on olemas);
• kõrge tugevusega tsementkivi loomine, mis on vastupidav füüsikalistele, mehaanilistele ja keemilistele mõjudele;
• kõrge haardetegur puuraugu seintega, korpuse torud.

Sügavate süvendite puhul kasutatakse segmendi tsementeerimist, s.t. kogu puurauk ei ole korraga kinnitatud, vaid ainult selle üksikud segmendid.

See protsess on väga keeruline ja praktika näitab, et seda on peaaegu võimatu ise teostada. Seetõttu vaatleme lähemalt ühe- ja kaheastmelise ning huulte tihendamise tehnoloogiat.

Üheastmeline või tahke tsementimine

Seda meetodit kasutatakse kõige sagedamini kodumajapidamises kasutatavate veekogude süvendamiseks. Selle rakendamisel pumbatakse tsementeerimislahus rõngasse.

Lahus pumbatakse rõhu all, kasutades seadmeid, mis on paigaldatud spetsiaalse auto platvormile või paiknevad kaevu läheduses. Tsemeerimislahus omal raskusel liigub korpuse põhi-padi, täites kõik rõngakujulised õõnsused.

Enne tsementeerimise töö alustamist hästi lopetusja seejärel asetatakse alumine pistik, mis toimib korgina. Betoonipump lülitatakse sisse ja alustatakse sulgurlahuse sissepritsimist, mille mõjul korg langeb, kuni see jõuab korpuse kinga.

Pärast lahuse süstimist paigaldatakse ülemine pistik ja tsemendi segu hakkab kompakteeruma, kuni ülemine pistik toetub alumisele pistikule. See tähendab, et lahus on täitnud kogu rõnga. Tihendamist teostab vibropress, pumbates lahuse betoonipumba abil.

Lahuse täieliku tahkestumise jaoks jäetakse tsementeeritud süvend 36-48 tundi puhkama. See meetod sobib ainult võrdse konfiguratsiooniga madalate süvendite jaoks. Selle meetodi puuduseks on võimetus jälgida hetke, mil tsemendi mörd on jõudnud süvendiauku madalaima punkti.

Kaheetapiline täitesüsteem

See tsementeerimismeetod töötati välja naftatööstuse kaevude jaoks. Kuna see nõuab tõsiste tööstusseadmete (suure võimsusega betoonpump) kasutamist, ei kasutata seda sageli kaevude ehitamisel. Kaheastmelist tsementeerimist kasutatakse järgmistel juhtudel:

• tsemendi läga seab nii kiiresti, et tsementeerimist ei saa ühe tsükli jooksul lõpule viia;
• kui on vaja eristada kahte rõngas, mis on eraldatud märkimisväärse kaugusega;
• kaevu suure sügavusega, kui tööd on võimatu teha ühes tsüklis.

Muudel juhtudel on kaheastmelise meetodi kasutamine protsessi ja majandusnäitajate tõttu ebapraktiline.

Kaheastmelise tsementeerimise põhimõte põhineb asjaolul, et tsement pumbatakse rõngasse kahes etapis.

Tsemendi läga esimene osa laaditakse ja pressitakse. Alumine kork on langetatud, mis lahuse toimel langeb pistiku põhja. Lahuse teine ​​osa pumbatakse 12-36 tunni jooksul pärast esimese osa lõplikku tahkestumist.

Manseti kasutamine

Seda tsementeerimismeetodit kasutatakse, kui on vaja tugevdada ainult kaevu ülemist osa. Sellisel juhul on esmane ülesanne määrata kindlaks taseme, millesse kinnitamine toimub.

Tase on ümbrisesse märgitud spetsiaalse manseti paigaldamisega. Joonduse alumine osa on usaldusväärselt manseti poolt kaitstud, kui see tungib lahusesse.

Lahus pumbatakse samamoodi nagu üheetapilisel tsementimisel. Manseti meetodit kasutatakse juhul, kui kaevu ülemine osa asub liivases pinnases ja alumine osa on savi pinnasel. See on üsna haruldane, seega ei ole see meetod laialdast rakendust leidnud.

Tsemendikivi moodustamise protsess

Tsemendikivi moodustamise protsess algab kohe pärast sulgurlahuse süstimist ja kestab 12 kuni 36 tundi. Peamised tegurid, mis mõjutavad lahuse tahkestumise kestust tsemendi kivi olekusse:

• lahuses sisalduvate komponentide omadused;
• pinnas, korpuse materjal;
• hüdrogeoloogilised ja kliimatingimused kohapeal;
• süstimistihedus, sulgumisprotsessi korrektne rakendamine.

Tahkestumise perioodil on vaja kaevust puhata. Konditsioneerimise kvaliteedi hindamiseks on keelatud kasutada kaableid, varsakaare, traati See võib kahjustada saadud tsementkivi terviklikkust.

Tsemendi kvaliteedi hindamine

Väärib märkimist: hoolimata asjaolust, et veekogude süvendamise kvaliteedi hindamine on väga oluline etapp, on võimatu seda ise läbi viia.

Selle rakendamiseks on vaja spetsiaalseid laboriseadmeid, mida on väga harva leitud isegi puurimisega tegelevates organisatsioonides.

Kui te kavatsete endiselt kinnitada, saate tellida kvaliteedikontrolli teenuse kolmel viisil:

• akustiline, mis põhineb korpuse seinte koputamisel, arvutiprogrammide abil saadud andmete edasise töötlemisega;
• radioloogilised seadmed raadioseadmete mõõtmisel;
• termiline, mis põhineb põhimõttel, et mõõdetakse tsementmördi kõvenemise käigus vabanenud soojust.

„Kodu” tingimustes saate lihtsustatud termilise meetodi abil mõõta kaevu seinte temperatuuri. Kui see muutub ümbritseva õhuga võrdseks ja muutub 0,5-1,5 kraadi võrra madalamaks, siis saame rääkida täielikust tahkestumisest. Kuid isegi pärast seda on soovitatav oodata 2-3 päeva ja alles siis hakkama hästi tööle.

Pärast testi lõpetamist puhastatakse süvendipea tsemendi läga abil zhelonka. Seejärel viiakse läbi lekkekatse, mille jaoks pumbatakse kaevutorusse 30 minutiks kõrgsurve vesi. Tiheduse kriteeriumiks on rõhu langus umbes 0,3-0,5 MPa. Nüüd on kaev kasutusvalmis.

Järeldused ja kasulik video antud teemal

Allolevatel videodel räägime nafta- ja gaasitööstuse kaevudest, kuid tootmistehnoloogia põhimõte on sama nagu põhjaveekihtide puhul.

Üheastmelise kaevude kinnitamise kord:

Mansettsementide tootmise eripära:

Kaheastmelise tsementeerimise tehnoloogilised omadused:

Tsementimine on keeruline protsess, mis nõuab spetsiaalsete seadmete kasutamist. Kuid see ei tähenda, et seda on võimatu ise hoida. Pärast tsemendi läga valimist ja korrektset ettevalmistamist, kasutades minimaalset ühikute arvu, on täiesti võimalik töödega ise toime tulla.

Igal juhul ei pruugi kaevu töötamine tsemendiga varre tugevdamata olla pikaajaline ja selle maksumus uue vee allika puurimine mitte vähem.

Kui pärast materjali uurimist on teil endiselt küsimusi selle kohta, kuidas kaevu korralikult tsementeerida, või kui teil on selle teema kohta väärtuslikke teadmisi, jätke palun oma kommentaarid allpool. blokeerida.