God sementering: metoder og teknologier for sementering

Etter boring av en brønn i løs sandgods, er det satt opp et stadium for å styrke foringsrørene. Samtidig bør tunnelen beskyttes mot skade, korrosive effekter av grunnvann, korrosjon og andre negative fenomener. Vi snakker om en slik prosess og sementering.

Det er ganske vanskelig å utføre sementarbeidet selvstendig, men det er mulig, hvis du har kunnskap om teknologien til arrangementet. Vi vil fortelle deg hvorfor du trenger å utføre sementering og hva du trenger å være oppmerksom på når du arbeider. For klarhet inneholder materialet tema bilder og videoer.

Hvorfor sement brønnen?

God sementering er en prosess som følger umiddelbart etter ferdigstillelse. boreoperasjoner. Sementeringsprosedyren er den i ringformet eller ringformet (hvis foringsrøret er plassert i sin tur i polyetylen bredere rør) innføres sementmørtel, som over tid herdes, danner en monolitisk fat også.

Cement mortar i dette tilfellet kalles "sementering", og selve prosessen er "plugging". En kompleks prosessprosess, kalt brønncementeringsteknologi, krever viss kunnskap og spesialutstyr.

I de fleste tilfeller kan vannkilder tamponeres med egne hender, noe som er mye billigere enn å tiltrekke seg spesialister.

Korrekt utført plugging av vannbrønner bidrar til:

• sikrer brønnstrukturen styrke;
• beskyttelse av brønnen fra grunn og øvre farvann;
• styrke foringsrøret og beskytte det mot korrosjon;
• øke levetiden til vannkilden;
• eliminering av store porer, hulrom, hull gjennom hvilke uønskede partikler kan komme inn i akvariet;
• forskyvning av boreslamssement, hvis den første ble brukt under boring.

Kvaliteten på produsert vann og brønnens operasjonelle egenskaper vil avhenge av hvor godt sementering utføres. Også sementering utføres for brønnene som blir likviderte, som ikke lenger vil bli betjent.

Faser av vannkilde sementering

Hele prosessen med sementering består av flere stadier, som hver har sine egne nyanser:

1. Fremstilling av sementoppslemming for å fylle ringrommet.
2. Tilfør den forberedte sementen til brønnen.
3. Injeksjon av sementoppslemming i ringrommet.
4. Herdingsperioden for sementmørtel.
5. Sjekk kvaliteten på sementering.

Hvert trinn krever bruk av visse verktøy og spesialutstyr. Beregninger av de nødvendige materialene gjøres best før begynnelsen av fogingen, siden prosessen med plugging bør vare kontinuerlig og hvis du for eksempel ikke har nok sementmørtel, vil det mest negativt påvirke kvaliteten sementering. Vi vil vurdere de viktigste stadiene mer detaljert.

Stage №1 - utstyrsarbeid

Alt arbeid på sementeringsbrønner skal utføres strengt i samsvar med tekniske krav, hvis brudd vil føre til dårlig sementering.

Når du begynner å plugge en brønn, bør du vite at det er en irreversibel prosess, fikse noe etter at løsningen har startet inn i ringrommet brønner er umulig, så det forberedende arbeidet, nemlig forberedelse av sementeringsløsning og valg av utstyr, må du nærme seg maksimum ansvarlig!

Den enkleste og mest effektive måten er å leie utstyr på en kjøretøyplattform. Et slikt kompleks vil kunne forberede en sementmørtel og pumpe den under trykk under trykk, mens energikilden for driften av utstyret er en kraftig bilmotor.

Hvis bruk av enheter basert på spesielle kjøretøyer ikke er mulig, må du:

• mikser for fremstilling av sementmørtel;
• høytrykkspumpe pumpe løsningen til brønnen;
• sementeringshode til injeksjon av oppløsningen i brønnen;
• priming plugger (mengden avhenger av sementeringsmetoden);
• ulike små lager (slanger, måle tanker).

Som en slange anbefaler mange eksperter at i stedet for tradisjonelle HDPE-rør med en diameter på 32 cm, bruk en fleksibel brannslange. Den er flat og passerer perfekt inn i det ringformede rommet, noe som gir en effektiv løsningsstrøm.

Fase 2 - fremstilling av løsningen

Cementoppslemming for sementering av en brønn må oppfylle en rekke krav og ha:

• høye klebende egenskaper med overflater av enhver type;
• høy styrke etter herding, motstand mot mekanisk stress;
• duktilitet og god fluiditet for å fylle alle sprekker og hulrom;
• kjemisk nøytralitet med hensyn til pluggede jordlag;
• motstand mot erosjon ved grunnvann;
• ingen krymping under herding.

Løsningen må også ha konsistens slik at den kan leveres til brønnen uten problemer og pumpes. Løsningen skal være godt vasket av utstyret, ikke kjemisk aggressiv mot den og ha en minimal tapskoeffisient under transport til brønnen.

Prosessen med å fremstille sementmørtel for tampong er den enhetlige blanding av komponentene, dens bestanddel, etterfulgt av å hælde vann inn i den, med spesielle tilsetningsstoffer.

De enkleste løsningene du kan forberede deg på er:

1. Portland sement + kvarts sand (1: 1) + spesielle tilsetningsstoffer og vann for å oppnå ønsket konsistens. En slik løsning har lav tetthet, og dens fremstilling er vanskelig fordi sand som er en del av sammensetningen, faller ofte ned og anvendelsen av løsningen blir umulig.
2. Portland sement + baritt (1,1: 1) + spesielle tilsetningsstoffer og vann. Ulempen med denne løsningen er lav styrke.
3. Portland sement + fyllstoff. Asbest brukes som fyllstoff (på sandholdige jordarter), fibrøse materialer.

For fremstilling av sementblandingen er det best å bruke fuging Portland sement, som er en slags sement basert på silikater.

Slike sement er selvsagt dyrere enn vanlig Portland sement, men dens styrkeegenskaper er mye høyere enn vanlig. Baritt er et tungt mineral som øker tettheten av løsningen. Barit kan kjøpes hos en maskinvarebutikk som selger bulkbyggematerialer.

Under spesielle tilsetningsstoffer som er en del av sementeringsløsninger, forstå de forskjellige stoffene som gir løsningen spesielle egenskaper.

Disse inkluderer:

• innstilling av akseleratorer sement (kalsiumklorid, soda, potash), brukt hvis sementering oppstår ved temperaturer under +5 grader;
• innstilling retarderbrukes til å forhindre rask herding (dette er kalsium eller natriumklorider, natriumnitritt, etc.);
• myknere for optimal viskositet (polymer modifikatorer);
• frostresistente tilsetningsstoffer (silikonforbindelser, kombinert med myknere);
• fuktighetsabsorberende tilsetningsstoffer (stoffer som er avledet fra forbindelser som tilhører grupper av sukker, sitronsyre, vinsyre og tetraoksyadipinsyrer) og andre.

Spesielle tilsetningsstoffer omrøres i vann, som deretter brukes til å fremstille sementoppslemmingen. Bland løsningen med spesielle maskiner - miksere. Noen ganger er manuell blanding tillatt, men det krever en viss ferdighet og stor innsats.

Stage nummer 3 - helle oppløsningen i brønnen

De viktigste metodene for sementering av brønner er:

• fast eller enkelt stadium;
• to-trinns;
• leppe;
• det motsatte.

Alle metoder for sementering av vannbrønner er basert på ett prinsipp - injeksjon av sementoppslemming i ringrommet. I dette tilfellet er valget av sementeringsteknologi avhengig av de spesifikke forholdene: jordens type, dybden av brønnen, materialet i foringsrøret, de klimatiske og hydrogeologiske forholdene i området.

Den valgte teknologien for å plugge en brønn i vann skal gi:

• fylle hele brønnen med løsningen til full dybde;
• helt fortynne spylevæsken (hvis det er noe);
• Opprettelsen av høyfast sementstein, motstandsdyktig mot fysiske, mekaniske og kjemiske påvirkninger;
• høy adhesjonshastighet med jordvegger i brønnen, foringsrør.

For dype brønner benyttes segmentsementering, dvs. Ikke hele borehullet er sementert samtidig, men bare dets individuelle segmenter.

Denne prosessen er svært kompleks og praksis viser at det er nesten umulig å utføre det på egen hånd. Derfor tar vi en nærmere titt på teknologien i en- og to-trinns og leppesementering.

Enkelt trinn eller fast sementering

Denne metoden er oftest brukt til sementering av vannholdige brønner. Under implementeringen pumpes sementeringsløsningen inn i ringrommet.

Løsningen pumpes under trykk ved hjelp av utstyr som er installert på plattformen til en spesiell bil eller stasjonær nær brønnen. Cementeringsløsning under egen tyngdekraft beveger seg til "pute" av foringsrøret, og fyller alle ringformede hulrom.

Før arbeidet på sementering utføres brønnspylingog deretter setter den nedre plugg inn, som vil fungere som en stopper. Betongpumpen er slått på og injeksjonen av plugging-løsningen begynner, under påvirkning av hvilken korken kommer ned til den når hylsteret "sko".

Etter injeksjon av løsningen installeres den øvre pluggen og sementblandingen begynner å kompakte, til den øvre plassen hviler på den nedre plugg. Dette vil bety at løsningen har fylt hele ringrommet. Komprimering utføres av vibropress ved å pumpe løsningen med en betongpumpe.

Den sementerte brønnen blir i ro i 36-48 timer for fullstendig størkning av løsningen. Denne metoden er bare egnet for grunne brønner med lik konfigurasjon. Ulempen med denne metoden er manglende evne til å spore øyeblikket da sementmørtelen har nådd det laveste punktet i borehullet.

To-trinns fyllsystem

Denne sementeringsmetoden ble utviklet for oljebrønner. På grunn av at det krever bruk av seriøst industrielt utstyr (høydrevet betongpumpe), brukes den ikke ofte i bygging av brønner. To-trinns sementering brukes i følgende tilfeller:

• sementoppslemmen setter så raskt at sementering ikke kan fullføres i en syklus;
• når det er nødvendig å skille to områder i ringrommet, som er adskilt av en betydelig avstand;
• med en stor dybde i brønnen, når det er umulig å utføre arbeid i en syklus.

I andre tilfeller er bruk av en to-trinns metode upraktisk på grunn av prosessens varighet og økonomiske indikatorer.

Prinsippet om to-trinns sementering er basert på det faktum at sement pumpes inn i ringrommet i to trinn.

Den første del av sementoppslemmingen er lastet og presset. Den nedre stopperen senkes, som ved hjelp av løsningen faller pluggen til bunnen. Den andre del av løsningen pumpes om 12-36 timer etter den endelige størkning av den første del.

Bruken av en mansjettmetode

Denne sementeringsmetoden brukes hvis det er nødvendig å forsterke kun den øvre del av brønnen. I dette tilfellet vil den opprinnelige oppgaven være å bestemme hvilket nivå sementering skal utføres.

Nivået er merket på foringsrøret ved å installere en spesiell mansjett. Den nedre delen av justeringen er pålitelig beskyttet av en mansjett fra penetrering av plugging-løsningen.

Løsningen pumpes på samme måte som i en-trinns sementering. Mansjettmetoden brukes hvis brønnens øvre del ligger på sandholdige jordarter, og den nedre delen er på leirejord. Dette er ganske sjeldent, så denne metoden har ikke funnet bred applikasjon.

Prosessen med dannelse av sementstein

Prosessen med dannelse av sementstein begynner umiddelbart etter injeksjonen av plugging-løsningen og varer fra 12 til 36 timer. De viktigste faktorene som påvirker varigheten av størkningen av løsningen til tilstanden av sementstein:

• egenskaper av komponentene som er inkludert i løsningen;
• jord, foringsmateriale;
• hydrogeologiske og klimatiske forhold på stedet;
• injeksjonstetthet, riktig implementering av pluggingprosessen.

Under størkningsperioden er det nødvendig å forlate brønnen i ro. Det er forbudt å bruke kabler, strenger, wire for å vurdere kvaliteten på sementering, fordi Dette kan kompromittere integriteten til den resulterende sementstenen.

Sementkvalitetsvurdering

Det er verdt å merke seg: til tross for at vurderingen av kvaliteten på sementering av vannholdige brønner er et svært viktig stadium, er det umulig å gjennomføre det selv.

For implementeringen krever det spesielle laboratorieutstyr, som i svært sjeldne tilfeller finnes i organisasjoner som er engasjert i boring.

Hvis du fortsatt har til hensikt å foreta en vurdering av plugging, kan du bestille kvalitetskontrolltjenesten på en av tre måter:

• akustisk, basert på å banke veggene i foringsrøret, med etterfølgende behandling av dataene oppnådd ved dataprogrammer;
• radiologisk, når det måles med radioenheter;
• termisk, basert på prinsippet om måling av varmen som frigjøres under herdingen av sementmørtel.

Under "hjemme" forhold kan du bruke den forenklede termiske metoden ved å måle temperaturen på brønnens vegger. Når den blir lik omgivelsestemperaturen og blir lavere med 0,5-1,5 grader, kan vi snakke om fullstendig størkning. Men selv etter det anbefales det å vente i 2-3 dager og bare da for å sette brønnen i drift.

Etter å ha fullført testen, blir brønnhodet rengjort av sementoppslemmingen ved bruk øsekar. Deretter utføres en lekkasjetest, for hvilket høytrykksvann pumpes inn i brønnrøret i 30 minutter. Kriteriet for tetthet vil være en reduksjon i trykk på ca. 0,3-0,5 MPa. Nå er brønnen helt klar til bruk.

Konklusjoner og nyttig video om emnet

I videoene nedenfor snakker vi om brønner i olje- og gassindustrien, men prinsippet om produksjonsteknologi er det samme som for akviferer.

Fremgangsmåte for brønn sementering i enkelttrinn:

Spesifikasjon av produksjon av mansjettcementering:

Teknologiske egenskaper ved to-trinns sementering:

Sementering er en kompleks prosess som krever bruk av spesialisert utstyr. Dette betyr imidlertid ikke at det er umulig å holde det selv. Etter å ha valgt og riktig forberedt sementoppslemmingen, ved å bruke et minimum sett av enheter, er det ganske mulig å takle arbeidet selv.

I alle fall vil driften av brønnen uten å styrke stammen med sement ikke være lang, og kostnaden for borer en ny vannkilde vil ikke være mindre.

Hvis du etter å ha studert materialet fortsatt har spørsmål om hvordan du setter en brønn riktig etter boring, eller du har verdifull kunnskap om dette emnet, vennligst legg igjen dine kommentarer nedenfor. blokken.