Тампонування свердловин і що це таке


Для захисту глибинних джерел, зміцнення обсадної колони, а також простору за трубами від потрапляння ґрунтових вод і негативного впливу породи застосовується цілий комплекс заходів, званий тампонування свердловин. Однак свердловини бувають різного призначення. У зв'язку з цим у приватних домовласників виникає питання, чи потрібен тампонаж водяних свердловин, і як він правильно робиться.

  • Особливості тампонування
  • Коли потрібно тампонування?
  • Переваги тампонування
  • Використовуються розчини та особливості методу
  • Підготовчі роботи
  • Технологія

Особливості тампонування

тампонування свердловини

Схема пристрою свердловини з цементними обсадними колонами

Для початку розберемося, що таке тампонування. Під тампонуванням свердловини передбачають заповнення тріщин в гірських породах або самої свердловини цементним розчином. Це необхідно для запобігання просочування ґрунтових вод, нафтових покладів та інших копалин в стовбур конструкції, а також для герметизації простору між обсадної колоною і стінками проходки. Тампонаж свердловини виконується за допомогою подачі в'яжучих розчинів за обсадну трубу або безпосередньо в стовбур водозабору.

Виділяють наступні види тампонування гідротехнічних споруд:

  • для захисту джерела і стовбура свердловини від проникнення ґрунтових вод і верховодки застосовується тампонування простору за обсадною колоною;
  • ліквідаційний тампонаж – це цементування стовбура водозабірної споруди в цілях його ліквідації.

Останній вид тампонування може знадобитися у разі, якщо старе гідротехнічна споруда являє загрозу забруднення підземних водоносних горизонтів. В першу чергу ліквідація старих свердловин потрібна для захисту артезіанських джерел зараження, адже вони є стратегічними запасами питної води для держави.

Перед прийняттям рішення про тампонування збираються аналізи і проводяться експертизи компетентними органами. Складається акт. Після цього виконується проект робіт. Коли проект буде затверджено, затампонировать гідротехнічна споруда доручають фахівцям. При спорудженні артезіанської свердловини рішення про ліквідацію приймає організація, що здійснює процес буріння.

Важливо знати: методом експлуатаційного тампонування можна захищати тільки гідротехнічні споруди значної глибини. Також велике значення мають характеристики грунту.

Коли потрібно тампонування?

тампонаж свердловини що це таке

Приклад обладнання для закачування розчину в свердловину

Перед тим як робити проект, рішення про тампонування приймається на підставі наступних ознак:

  • Погіршилася якість води в водозаборном споруді. При цьому відновлювальні заходи не дадуть належного ефекту або взагалі недоцільними.
  • Дебет свердловини зменшився до мінімуму, і вона більше не експлуатується.
  • Невеликі тимчасові гідротехнічні споруди більше не потрібні, оскільки воду тепер подають з іншого джерела.
  • Згідно з актом виявлені непереборні дефекти в конструкції, які призвели до погіршення якості води або зниження продуктивності водозабору. Те ж саме роблять, якщо усунення дефектів не вигідно з економічних міркувань.
  • Іноді згідно з проектом виконуються пробні геолого-розвідувальні або пошукові свердловини. Після отримання потрібної інформації вони в обов'язковому порядку підлягають тампонированию.
  • Фонтануюча свердловина більше не експлуатується.
  • Якщо поглинаючі свердловини погрожують заразити інші водоносні горизонти, їх тампонують.

Переваги тампонування

Тампонування свердловин дозволяє досягти різних цілей:

  • Якщо виконується додаткове кріплення обсадної колони, то тампонування дозволяє значно знизити ризик деформаційних змін конструкції і розгерметизацію стиків.
  • Іноді верховодка і брудні грунтові води можуть потрапляти в артезіанські водоносні горизонти уздовж зовнішньої поверхні обсадної труби. Процес тампонування дозволяє герметизувати чисті водоносні пласти.
  • Іноді роботи з тампонированию виконуються з метою додаткової гідроізоляції споруди.

Використовуються розчини та особливості методу

тампонаж свердловин

Самостійне тампонування свердловин методом засипки щебеню і заливки рідкого розчину

Перед тим як виконати проект на цементування свердловини, проводиться цілий комплекс розрахунків, який дозволяє обчислити обсяг використовуваної суміші, її склад, способи подачі. В процесі виконання попередніх аналізів варто врахувати такі чинники:

  1. Глибина гідротехнічної споруди.
  2. Відстань між зовнішньою поверхнею обсадної колони і стінками свердловини.
  3. Форма проходки. Порушення і дефекти, які були виявлені під час буріння.
  4. Склад ґрунту та його характеристики.

Якщо в цьому районі раніше вже виконувалися роботи по бурінню, то багато дані можна отримати з старого проекту. При цьому процес цементування свердловини пройде успішно з мінімальною витратою матеріалів тільки при грамотному розрахунку і наявності проекту.

Увага: тампонування гідротехнічної споруди – незворотний процес. Тому виправити помилки не вдасться. Це може призвести до зниження ефективності гідротехнічного споруди. У зв'язку з цим розробку проекту і сам процес варто довірити тільки професіоналам.

тампонування свердловин

Приклад закачування в свердловину спіненого розчину для тампонування

В залежності від складу грунту можуть використовуватися різні розчини для тампонування:

  • Традиційний цементно-піщаний розчин підходить для цементування свердловини, розташованої на щільній глинистої породи.

Важливо: в якості основи для такого розчину виступає портландцемент. Він забезпечує хорошу рухливість суміші, що полегшує перекачування насосом, швидко твердне і дає високу міцність зчеплення.

  • Якщо свердловина на воду виконана в пористої породи, то роботи ведуть з використанням наповнювачів для суміші. Для цього використовують азбест, папір та інші волокнисті матеріали. Якщо спробувати виконати роботи звичайним цементно-піщаним розчином, то це може призвести до підвищеного витраті суміші.
  • Іноді для тампонування використовуються спінюють склади, які розширюються в процесі застигання. Завдяки їм значно підвищується якість герметизації водозабірних споруд.

В тампонажную суміш додається пісок і гравій. Але консистенція розчину повинна залишатися рідкою. Суміш готується швидко для полегшення перекачування насосом. Розчин подається через заливочную трубу на висоту до 3 м. Для дезінфекції у нього додають хлорне вапно.

Підготовчі роботи

Підготовкою до ліквідації свердловини є складання акта та виконання проектних робіт. Проект обов'язково узгоджується в органах санепідемстанції. В даному випадку відповідальною особою є власник свердловини. Він повинен стежити за тим, щоб всі роботи проводилися тільки згідно з проектним рішенням та з дотриманням правил тампонування.

Коли роботи будуть завершені, в санепідемстанцію і комунальні служби повинні бути подані технічні звіти та акти про проведення робіт.

Технологія

тампонаж свердловини

Схема цементування джерела з одного пробкою

Процес тампонування водозабірних споруд може виконуватися декількома способами:

  1. Звичайна закачування цементно-піщаного розчину в просвіт між обсадною трубою і стінками споруди. При цьому просування суміші відбувається під власною вагою в напрямку від гирла конструкції вниз. Головна перевага цього способу – його простота, однак якість тампонування вийде не дуже високим.
  2. Технологія зворотного цементування вважається більш ефективною. Даний метод виконується так: в нижній частині споруди встановлюється пробка, що відгороджує робочу зону. Потім розчин поставляється прямо в обсадну трубу, звідки під тиском він потрапляє за колону і піднімається вгору у просвіті між нею і стінками споруди. Для отримання потрібного тиску в свердловину подається спеціальна рідина під високим тиском.
  3. Для тампонування глибоких свердловин використовується багатоетапна технологія. Процес виконується на окремих ділянках по черзі.
  4. Не менш ефективним способом тампонування свердловин є глиняний стовпчик. Він поміщається в проходку за допомогою колонкового снаряда. Потім цей стовпчик видавлюється з колони під тиском, створюваним насосом. Щоб надлишковий тиск міг скидатися, в снаряді є невеликі дірочки. Вони дозволяють зайвої рідини виливатися назовні.

Важливо знати: тампонування виконується на глибину залягання самого нижнього водоносного горизонту.

тампонування це

Цементування свердловини з двома пробками

При виборі методу варто пам'ятати, що метою заходів є наступне:

  • При якісному тампонування весь простір за обсадною колоною має бути щільно заповнений розчином. Жодних пустот бути не повинно. Крім цього розчин повинен давати хорошу адгезію з усіма поверхнями.
  • Затверділий розчин не повинен піддаватися руйнівній дії ґрунтових вод, які інколи можуть мати досить агресивний склад.
  • Крім цього суміш для тампонування повинна володіти хорошою механічною міцністю, щоб витримувати тиск навколишнього породи на неї.
  • Якщо використовується технологія зворотного цементування, то промивна рідина повинна бути повністю видалена із зони тампонування. В іншому випадку якість цементування буде дуже низьким.

При тампонування свердловин використовуються пристосування для змішування цементно-піщаного розчину, а також цементувальні машини.