Cimentarea bine: metode și tehnologii pentru cimentare

După forarea unui puț în soluri nisipoase, se instalează o treaptă pentru consolidarea țevilor carcasei. În același timp, cilindrul trebuie protejat împotriva daunelor, efectelor corozive ale apelor subterane, coroziunii și altor fenomene negative. Vorbim despre un astfel de proces, precum și cimentarea.

Este destul de dificil să efectuați munca de cimentare în mod independent, dar este posibil, dacă aveți cunoștințe despre tehnologia evenimentului. Vă vom spune despre motivul pentru care trebuie să efectuați cimentarea și ce trebuie să vă acordați atenție atunci când lucrați. Pentru claritate, materialul conține fotografii și videoclipuri tematice.

De ce să cimentați bine?

Cimentarea bine este un proces care urmează imediat după finalizare.

operațiuni de foraj. Procedeul de cimentare este cel care este inelar sau inelar (daca carcasa este plasata la rand polietilenă mai mare conducta) este introdus mortar de ciment, care în timp se întărește, formând un butoi monolit bine.

Mortarul de ciment in acest caz se numeste "cimentare", iar procesul in sine este "conectat". Un proces complex de inginerie, numit tehnologia de cimentare a cimentului, necesită anumite cunoștințe și echipamente speciale.

În cele mai multe cazuri, sursele de apă pot fi tamponate cu propriile mâini, ceea ce este mult mai ieftin decât atragerea specialiștilor.

Conectarea corectă a puțurilor de apă contribuie la:

• asigurarea rezistentei structurii sondei;
• protecția puțului de la sol și ape superioare;
• consolidarea carcasei și protejarea acesteia împotriva coroziunii;
• să crească durata de viață a sursei de apă;
• eliminarea porilor, golurilor, lacunelor prin care particulele nedorite pot pătrunde în acvifer;
• deplasarea cimentului de noroi de foraj, dacă primul a fost utilizat în timpul forării.

Calitatea apei produse și caracteristicile operaționale ale puțului vor depinde de cât de bine se realizează cimentarea. De asemenea, se realizează cimentarea pentru fântânile care sunt lichidate, care nu vor mai funcționa.

Etapele de cimentare a surselor de apă

Întregul proces de cimentare constă din mai multe etape, fiecare având propriile nuanțe:

1. Pregătirea suspensiei de ciment pentru a umple inelul.
2. Alimentați cimentul preparat cu fântâna.
3. Injectarea suspensiei de ciment în interiorul inelului.
4. Perioada de întărire a mortarului de ciment.
5. Verificați calitatea cimentării.

Fiecare etapă necesită utilizarea anumitor unelte și echipamente speciale. Calculele materialelor necesare sunt realizate cel mai bine înainte de începerea lucrărilor de îmbinare, deoarece procesul de conectare ar trebui să dureze continuu și dacă, de exemplu, nu aveți suficient mortar de ciment, atunci acesta va afecta în cea mai mare măsură calitatea cimentare. Vom analiza cele mai importante etape în detaliu.

Etapa №1 - pregătirea echipamentului

Toate lucrările pe fântânile de cimentare trebuie să se desfășoare strict în conformitate cu cerințele tehnice, a căror încălcare va duce la cimentarea de calitate slabă.

Când începeți conectarea la un puț, ar trebui să știți că este un proces ireversibil, reparați ceva după începerea alimentării soluției în spațiul inelar este imposibilă, astfel încât lucrările pregătitoare, și anume pregătirea soluției de cimentare și alegerea echipamentului, trebuie să vă apropiați de maxim responsabil!

Cea mai ușoară și mai eficientă modalitate este de a închiria echipamente pe o platformă de vehicule. Un astfel de complex va fi capabil să pregătească un mortar de ciment și să-l pompeze sub presiune sub presiune, în timp ce sursa de energie pentru funcționarea echipamentului este un motor puternic de automobile.

Dacă nu este posibilă utilizarea unităților bazate pe vehicule speciale, atunci veți avea nevoie de:

• malaxor pentru prepararea mortarului de ciment;
• pompă de înaltă presiune care pompează soluția în puț;
• cap de ciment pentru injectarea soluției în godeu;
• dopuri de umplere (cantitatea depinde de metoda de cimentare);
• diverse inventare mici (furtunuri, rezervoare de măsurare).

În calitate de furtun, mulți experți recomandă ca în locul conductelor HDPE tradiționale cu diametrul de 32 cm să se utilizeze un furtun flexibil de incendiu. Este plat și trece perfect în spațiul inelar, oferind un flux eficient de soluții.

Etapa 2 - prepararea soluției

Amestecurile de ciment pentru cimentarea unui puț trebuie să îndeplinească o varietate de cerințe și să aibă:

• proprietăți adezive mari cu suprafețe de orice tip;
• rezistență ridicată după întărire, rezistență la solicitări mecanice;
• ductilitate și fluiditate bună pentru a umple toate fisurile și golurile;
• neutralitatea chimică în ceea ce privește straturile de pământ conectate;
• rezistența la eroziunea apelor subterane;
• fără contracție în timpul întăririi.

De asemenea, soluția trebuie să aibă o consistență, astfel încât să poată fi livrată în fântână fără probleme și pompată. Soluția ar trebui să fie bine spălată de echipament, nu agresivă chimic față de ea și să aibă un coeficient minim de pierdere în timpul transportului la puț.

Procesul de preparare a mortarului de ciment pentru tampon este amestecarea uniformă a componentelor, constituentul său, urmat de turnarea apei în acesta, cu un conținut special aditivi.

Cele mai simple soluții pe care vi le puteți pregăti sunt:

1. Portland ciment + nisip quartz (1: 1) + aditivi speciali și apă pentru a obține consistența dorită. O astfel de soluție are o densitate scăzută, iar pregătirea ei este dificilă, deoarece nisipul care face parte din compoziție adesea precipită și aplicarea soluției devine imposibilă.
2. Portland ciment + bariți (1,1: 1) + aditivi speciali și apă. Dezavantajul acestei soluții este forța redusă.
3. Ciment Portland + umplutură. Azbestul este folosit ca material de umplutură (pe soluri nisipoase), materiale fibroase.

Pentru prepararea amestecului de cimentare este cel mai bine să se utilizeze cimentarea Portland ciment, care este un fel de ciment pe bază de silicați.

Acest ciment, desigur, este mai scump decât cimentul obișnuit Portland, dar caracteristicile sale de rezistență sunt mult mai mari decât cele obișnuite. Baritul este un mineral greu care crește densitatea soluției. Bariții pot fi achiziționați la un magazin de materiale de construcții care vând materiale de construcție în vrac.

În cazul aditivilor speciali care fac parte din soluțiile de cimentare, înțelegeți diferitele substanțe care dau soluției proprietăți speciale.

Acestea includ:

• stabilirea acceleratoarelor ciment (clorură de calciu, carbonat de sodiu, potasă), utilizat în cazul cimentării la temperaturi sub +5 grade;
• stabilizatoare de întârziereutilizate pentru a preveni întărirea rapidă (acestea sunt clorurile de calciu sau sodiu, nitritul de sodiu etc.);
• plastifianți pentru vâscozitatea optimă (modificatori de polimer);
• îngrășăminte (compuși siliconici, cuplați cu plastifianți);
• aditivi de absorbție a umezelii (substanțe derivate din compuși aparținând grupei de acizi de zahăr, citric, tartric și tetraoxidipipic) și altele.

Aditivii speciali sunt agitați în apă, care este utilizată ulterior pentru a prepara suspensia de ciment. Se amestecă soluția folosind mașini speciale - mixere. Uneori este permisă amestecarea manuală, dar necesită o anumită abilitate și un efort mare.

Etapa 3 - turnarea soluției în puț

Principalele metode de cimentare a puțurilor sunt:

• solid sau monostrat;
• în două etape;
• buze;
• contrariul.

Toate metodele de cimentare a puțurilor de apă se bazează pe un principiu - injectarea suspensiei de ciment în interiorul inelului. În acest caz, alegerea tehnologiei de cimentare depinde de condițiile specifice: tipul de sol, adâncimea puțului, materialul carcasei, condițiile climatice și hidrogeologice ale zonei.

Tehnologia selectată pentru conectarea unui puț în apă trebuie să asigure:

• umplerea întregului canal cu soluția la adâncimea completă;
• deplasați complet lichidul de spălare (dacă există);
• crearea de piatră de ciment cu rezistență ridicată, rezistentă la influențele fizice, mecanice și chimice;
• viteză ridicată de aderență cu pereții de sol ai puțului, conducte de carcasă.

Pentru puțurile adânci se utilizează cimentarea segmentată, adică nu întregul foraj este cimentat imediat, ci doar segmentele sale individuale.

Acest proces este foarte complex, iar practica arată că este aproape imposibil să o executați pe cont propriu. Prin urmare, ne uităm mai îndeaproape la tehnologia de cimentare a unuia și a două etape și a cimentării lipite.

Montare pe ciment sau solid

Această metodă este cel mai des utilizată pentru cimentarea puțurilor de apă menajere. În timpul punerii sale în aplicare, soluția de cimentare este pompată în inel.

Soluția este pompată sub presiune folosind echipamente instalate pe platforma unei mașini speciale sau staționate în apropierea puțului. Soluția de cimentare, sub propria gravitate, se îndreaptă spre "perna" de bază a carcasei, umplând toate cavitățile inelare.

Înainte de începerea lucrărilor de cimentare se efectuează bine înfundatși apoi se introduce dopul inferior, care va acționa ca opritor. Pompa de beton este pornită și începe injectarea soluției de umplere, sub influența căreia pluta coboară până când ajunge la "pantoful" carcasei.

După injectarea soluției, fișa superioară este instalată și amestecul de ciment începe să se compună, până când dopul superior se sprijină pe conectorul inferior. Aceasta va însemna că soluția a umplut întregul inel. Compactarea se realizează prin vibropresiune prin pomparea soluției cu o pompă de beton.

Cimentul cimentat este lăsat în repaus timp de 36-48 ore pentru solidificarea completă a soluției. Această metodă este potrivită doar pentru puțuri de mică adâncime cu configurație egală. Dezavantajul acestei metode este incapacitatea de a urmări momentul în care mortarul de ciment a atins punctul cel mai de jos al puțului de foraj.

Sistem de umplere în două etape

Această metodă de cimentare a fost dezvoltată pentru puțurile din industria petrolieră. Datorită faptului că necesită utilizarea unor echipamente industriale grave (pompă de beton de mare putere), nu este adesea folosită în construcția de puțuri. Cimentarea în două etape se utilizează în următoarele cazuri:

• suspensia de ciment se fixează atât de repede încât cimentarea nu poate fi finalizată într-un singur ciclu;
• atunci când este necesar să se facă distincția între două zone ale inelului, care sunt separate de o distanță considerabilă;
• cu o adâncime mare a puțului, când este imposibil să se lucreze într-un singur ciclu.

În alte cazuri, utilizarea unei metode în două etape este impracticabilă din cauza duratei procesului și a indicatorilor economici.

Principiul cimentării în două etape se bazează pe faptul că cimentul este pompat în interiorul inelului în două etape.

Prima porțiune a șlamului de ciment este încărcată și presată. Opritorul inferior este coborât, care, prin acțiunea soluției, împinge dopul la fund. A doua parte a soluției este pompată în 12-36 ore, după solidificarea finală a primei porțiuni.

Utilizarea unei metode cu maneci

Această metodă de cimentare este utilizată dacă este necesară întărirea numai a părții superioare a puțului. În acest caz, sarcina inițială va fi determinarea nivelului la care se va realiza cimentarea.

Nivelul este marcat pe carcasă prin instalarea unei manșoane speciale. Partea inferioară a alinierii este protejată în mod fiabil de o manșetă de la penetrarea soluției de conectare.

Soluția este pompată în același mod ca și cimentarea în una singură etapă. Metoda manșetă este folosită dacă partea superioară a puțului este localizată pe soluri nisipoase, iar partea inferioară este pe soluri argiloase. Acest lucru este destul de rar, deci această metodă nu a găsit o aplicație largă.

Procesul de formare a pietrei de ciment

Procesul de formare a pietrei de ciment începe imediat după injectarea soluției de umplere și durează între 12 și 36 de ore. Principalii factori care afectează durata solidificării soluției la starea de piatră de ciment:

• proprietățile componentelor incluse în soluție;
• solul, materialul carcasei;
• condițiile hidrogeologice și climatice de pe amplasament;
• densitatea injecției, implementarea corectă a procesului de conectare.

În timpul perioadei de solidificare, este necesar să se lase bine în stare de repaus. Este interzisă utilizarea cablurilor, aripilor, cablurilor pentru a evalua calitatea cimentării, deoarece Acest lucru poate compromite integritatea pietrelor de ciment rezultate.

Evaluarea calității cimentului

Este demn de remarcat: în ciuda faptului că evaluarea calității cimentării puțurilor cu apă este o etapă foarte importantă, este imposibil să o conduceți singur.

Pentru implementarea sa necesită echipament special de laborator, care este foarte rar întâlnit chiar și în organizațiile care se ocupă de foraj.

Dacă intenționați încă să faceți o evaluare a conectării, puteți să comandați serviciul de control al calității în trei moduri:

• acustică, bazată pe baterea zidurilor carcasei, cu prelucrarea ulterioară a datelor obținute prin programe de calculator;
• radiologic, la măsurarea cu dispozitive radio;
• termică, pe baza principiului de măsurare a căldurii eliberate în timpul întăririi mortarului de ciment.

În condițiile "home", puteți utiliza metoda termică simplificată prin măsurarea temperaturii la pereții puțului. Când devine egală cu temperatura ambiantă și devine mai mică cu 0,5-1,5 grade, atunci putem vorbi despre solidificarea completă. Cu toate acestea, chiar și după aceea, se recomandă să așteptați 2-3 zile și apoi să puneți bine în funcțiune.

După finalizarea încercării, capul de puț de ciment este curățat de suspensia de ciment folosind cauc. Apoi se efectuează un test de scurgere, pentru care apa de mare presiune este pompată în conducta de puț de apă timp de 30 de minute. Criteriul de etanșeitate va fi o scădere a presiunii de aproximativ 0,3-0,5 MPa. Acum bine este complet gata de utilizare.

Concluzii și video util pe această temă

În videoclipurile de mai jos, vorbim de puțuri în industria petrolului și gazului, dar principiul tehnologiei de producție este același ca și în cazul acviferelor.

Procedură pentru cimentarea în puțuri în o singură etapă:

Specificitatea producției de cimentare cu manșetă:

Caracteristicile tehnologice ale cimentării în două etape:

Cimentarea este un proces complex care necesită utilizarea unui echipament specializat. Cu toate acestea, aceasta nu înseamnă că este imposibil să o țineți singur. După ce ați ales și ați pregătit corect mizeria de ciment, folosind un set minim de unități, este foarte posibil să vă ocupați singură de muncă.

În orice caz, funcționarea sondei fără întărirea tijei cu ciment nu va fi lungă, iar costul forarea unei noi surse de apă nu va fi mai puțin.

Dacă, după ce ați studiat materialul, aveți încă întrebări despre cum să cimentați bine o foraj după forare, sau aveți cunoștințe valoroase pe această temă, vă rugăm să lăsați comentariile de mai jos. bloc.