Тампонирование скважин на воду при ликвидации: порядок действий

Процесс образования цементного камня

Процесс образования цементного камня начинается сразу после закачки тампонирующего раствора и длится от 12 до 36 часов. Основными факторами, влияющими на длительность затвердевания раствора до состояния цементного камня:

  • свойства компонентов, входящих в состав раствора;
  • грунты, материал обсадных колонн;
  • гидрогеологические и климатические условия на участке;
  • плотность закачки, правильность осуществления процесса тампонирования.

В период затвердевания необходимо оставить скважину в состоянии покоя. Запрещается использовать тросы, ломы, проволоку для оценки качества цементирования, т.к. это может нарушить целостность образующегося цементного камня.

Цементирование водоносной скважины

Если вы не знайте, сколько времени необходимо для полного схватывания цементирующего раствора, подождите трое суток и приступайте к контрольным замерам

Когда необходимо применение ликвидационного тампонажа скважин?

Что касается назначения – ликвидационный тампонаж скважин предназначен для непосредственного предотвращения попадания загрязняющих поверхностных вод в чистый водоносный слой. Это зачастую происходит после окончания эксплуатации водозаборного колодца.

Помимо всего прочего ликвидация скважины может происходит и в следствии других причин, таких как:

  • неисправность (по геологическим или же техническим причинам) питьевой скважины;
  • максимальная выработка колодцем ресурса водоносного слоя;
  • предотвращение опасного загрязнения колодцем водоносного слоя вследствие неправильной эксплуатации или же его бурения;
  • предотвращение слияния вод разных горизонтов (как, к примеру, пресных и минеральных).

Кроме этого, применение тампонажа артезианской скважины в последних двух случаях может проводиться по той причине, что в течение эксплуатационного срока скважины были разрушены её обсадные колоны. Также при обустройстве колодца могло быть плохо заизолировано устье. Как видим, бурение, и дальнейшее обустройство артезианской скважины играет огромную роль в продлении срока её эксплуатации.

Но не менее важным для артезианки является и сам процесс тампонирования. Благодаря нему в будущем вы сможете пробурить ещё одну скважину недалеко от предыдущей.к меню ↑

В большинстве случаев на практике используются 2 способы тампонирования, о которых мы упомянем ниже. Главное при этом разобраться с их особенностями и технологией.

Процесс проведения ликвидационного тампонажа скважины на воду

Процесс проведения ликвидационного тампонажа скважины на воду

Итак, первым (временным) является способ применения различных тампонов и глины.

Для этого требуется использовать жирную глину, в которой не будет содержаться посторонних примесей — для чего его требуется тщательно перемешать с использованием мешалки.

Из получившейся породы требуется скатать (можно вручную) шарики. Размер каждого — примерно с кулак величиной. Скатанные шарики требуется высушить — просто оставить на солнце — после чего забросить их в выработку (порционно — штук по 12-15 за раз).

Как вариант — шарики можно опустить на дно выработки с помощью желонки, на конце которой устанавливается открывающийся наружу клапан (в случае применения желонки шарики можно и не высушивать). Каждую из порций желательно трамбовать, одновременно с этим поднимая трубы. Всего высота «пробки» из глины должна составлять примерно полтора метра — не более.

Второй же тип относится уже к постоянным, так как скважину заливают бетонном специальным раствором. Многие думают, что первый способ является не актуальным. Но это не так. Ведь, когда нужно испытать скважину, с целью изолирования водоносных слоев или же их отдельных интервалов,  необходимо произвести временное тампонирование. В случае, когда скважина уже изжила свое, вам необходимо выбрать второй тип – непосредственно её ликвидацию.

Если же скважины на некоторое время разделяют на определенные отрезки, то в данном случае необходимо применять специальные тампоны – пакеры. Они также используются в процессе исследования горных пород, разнящихся наличием трещин и пористостью. Благодаря ним также можно проверить качество цементирования скальных пород.к меню ↑

В отличие от бурения, для проведения ликвидационного тампонажа вам потребуется гораздо техники и материалов.

Тампонирование скважин на воду при ликвидации: порядок действий

Скважина до (слева) и после (справа) проведения тампонажа

Что же касается самого непосредственно оборудования, то вам понадобится специальный насос, металлическая трамбовка и бурильные трубы.к меню ↑

Оценка качества цементирования

Стоит отметить: несмотря на то, что оценка качества цементирования водоносных скважин является очень важным этапом, провести её самостоятельно невозможно.

Для её осуществления требуется специальное лабораторное оборудование, которое очень редко встречается даже у организаций, которые занимаются бурением.

Если вы всё-таки намерены произвести оценку проведённого тампонирования, то можете заказать услугу контроля качества одним из трёх способов:

  • акустический, основанной на простукивании стенок обсадной колонны, с последующей обработкой полученных данных компьютерными программами;
  • радиологический, когда измерение при помощи радиоприборов;
  • термальный, основанный на принципе измерения выделяемого тепла при застывании цементного раствора.

В “домашних” условиях вы можете использовать упрощённый термальный метод, измерив температуру у стенок скважины. Когда она сравняется с окружающей температурой воздуха и станет ниже на 0,5-1,5 градусов, тогда можно говорить о полном затвердевании. Однако даже после этого рекомендуется выждать 2-3 дня и только тогда осуществлять ввод скважины в эксплуатацию.

После завершения проверки устье скважины прочищается от остатков цементного раствора при помощи желонки. Затем производится проверка герметичности, для чего в трубу скважины закачивается вода под высоким давлением в течение 30 минут. Критерием герметичности будет снижение давления примерно на 0,3-0,5 МПа. Теперь скважина полностью готова к использованию.

Проверка герметичности скважины

Герметичность тампонирования повышает дебет скважины, увеличивает срок службы обсадных колонн, защищая их от коррозии, а также самого водоисточника

Этапы и особенности проведения работ

  1. На самом начальном этапе ликвидационного тампонажа необходимо с помощью насоса нагнетать цементный раствор посредством бурильных труб, опущенных до забоя.
  2. После чего бурильные трубы постепенно поднимают. Делается это по мере заполнения колодца цементным раствором.
  3. Как только бурильные трубы и насос будут подняты на поверхность, их сразу же необходимо промыть водой, с целью очистки от остатков цементного раствора.

Тампонирование скважин на воду при ликвидации: порядок действий

Если же тампонирование осуществляется глиняным способом, глину нужно замочить, готовя при этом густое «тесто». После этого с применением глинопресса (можно также и вручную) готовятся цилиндры. Затем сформированные глиняные цилиндры нужно поместить в забой скважины с помощью применения длинной колонковой трубы.

Зачастую её немного приподнимают (примерно до 1,5 м над забоем), после чего посредством насоса и высокого давления воды (до 1,5 МПа) выпрессовывают. Для обеспечения высокой надежности конструкции каждая порция полученной тампонажной глины дополнительно прессуется специальной металлической трамбовкой.

Но бывают и случаи, когда в процессе разведки некоторых районов, к растворам тампонажа добавляют песок. Если же присутствует полное поглощение промывочной жидкости на промежутке колодца, находящегося выше зоны поглощения, специалистами зачастую устанавливаются специальные деревянные пробки.

Вывод

Тампонаж и цементирование скважин – серьезная задача, которую выполняют силами государственных или аккредитованных частных организаций с помощью дорогого серьезного оборудования. В домашних условиях такие работы не производят, а укрепляют обсадную колонну простыми «дедовскими» методами. Для иллюстрации сказанного мы предлагаем видео в этой статье.

В ниже представленных видеороликах речь идёт о скважинах в нефтегазовой отрасли, но принцип технологии производства работ такой же, как для водоносных скважин.

Цементирование – сложный процесс, требующий применения специализированной техники. Однако это не говорит о том, что провести его самостоятельно невозможно. Выбрав и правильно приготовив тампонажный раствор, используя минимальный набор агрегатов, с работой вполне можно справиться самостоятельно.

В любом случае эксплуатация скважины без укрепления ствола цементом не будет долгой, а затраты на бурение нового водоисточника будут ничуть не меньше.

Общие сведения

1.вода, поступающая из источника, стала плохой.

2.во время простоя скважины долгое время.

3.появились неисправности в колодце.

4.резко снизилось количество воды, которая поступает из скважины.

Если во время строительства скважины были нарушены технологии монтажа, то нужно тампонирование. Если смешивается чистая вода в скважине с водой, включающей в состав металлы, соли. Ремонтируют скважину, если разрушились стенки шахты. Если пробивают новые источники, выполняют их тампонаж.

Внимание! Если требуется ликвидация артезианской скважины, то на месте должен быть специалист, который бурил ее.

Тампонаж помогает зафиксировать обсадную трубу. В итоге всех мероприятий пласт с чистой водой должен быть отделен от подтеканий верховодки, подземных вод.

До начала всех мероприятий следует провести экспертизу, которая выявит состояние пласта воды в источнике. Питьевая вода считается ценной. Для обустройства артезианской скважины нужно получить много разрешений. Чтобы ликвидировать колодец, также нужны эти бумаги.

Тампонирование скважин на воду при ликвидации: порядок действий

Внимание! Все работы согласует санитарная инспекция.

До работы должен быть составлен план обустройства источника. Все документы хранятся у владельца скважины до и после процедуры.

Определяя метод тампонажа, следует учитывать глубину колодца. При большой глубине процедуру осуществляют по этапам.

1.заливают цемент. Если колодец с малой глубиной, то около трубное пространство заполняют цементным раствором. Вязкий материал стекает по шахте. Этот метод малоэффективный, невозможно полностью контролировать работу. В шахте могут остаться пустоты. Для равномерного распределения цемента, внутри трубы делают вибрацию.

2.метод обратного цементирования считается лучшим, является распространенным при глубине колодца свыше пятидесяти метров. Вяжущим раствором может выступать глина, либо бетон. Данный тип тампонирования требует наличия спецоборудования. Цемент, либо другое вещество для заливки поступает в трубу под высоким давлением.

Тампонирование скважин на воду при ликвидации: порядок действий

Технология требует создания для этого специальной пробки, разграничивающая пространство, которое обрабатывают. Раствор заливают в саму трубу. Подают давление, которое способствует вытеснению цемента из трубы с помощью специальной жидкости. Раствор ложится в пространстве колодца равномерно. При строительстве скважин, подготавливается почва для обслуживания и ремонта в будущем.

Цементирование скважины

Назначение

Как правило, работы по цементированию скважин производят с помощью серьезного оборудования.

Как правило, работы по цементированию скважин производят с помощью серьезного оборудования.

Начнем с того, что дадим определение самому термину. Тампонаж – это заполнение горных пород и присутствующих в них трещин цементным раствором для предотвращения просачивания воды, нефти или других ископаемых сквозь породу и проникновения этих веществ в другие слои и горизонты почвы.

Различают:

  • непосредственное цементирование затрубного пространства скважин в целях укрепления ствола и предотвращения протечек верховодки и грунтовой воды в известняковый слой;
  • цементирование в целях ликвидации скважины – ликвидационный тампонаж.
Старые неэксплуатируемые скважины могут представлять угрозу заражения водоносного горизонта.

Старые неэксплуатируемые скважины могут представлять угрозу заражения водоносного горизонта.

Ликвидация нужна из-за того, что в некоторых случаях старая скважина начинает представлять угрозу заражения водоносных слоев. Артезианские запасы воды считаются стратегическими запасами государства, поэтому их безопасность – это безопасность страны.

На основе анализов и экспертиз компетентные органы принимают решение о необходимости ликвидационного тампонирования объекта, затем составляют проект работ, и, после его утверждения, силами профессиональных организаций осуществляют цементирование.

На фото – временно законсервированная скважина.

На фото – временно законсервированная скважина.

При бурении артезианских скважин решение о необходимости цементирования принимает организация, производящая работы.

Скважину нельзя просто бросить – ее следует ликвидировать.

Скважину нельзя просто бросить – ее следует ликвидировать.

Чтобы конкретизировать статью, следует сразу определить признаки, по которым можно установить необходимость цементирования и ликвидации скважины.

Итак, тампонаж необходим в случаях если:

  • Качество воды в скважине ухудшилось, а восстановление или усовершенствование невозможно или нецелесообразно в силу технических, физических или экономических соображений;
  • Объект выработал свой ресурс и больше не эксплуатируется;
  • Временные скважины небольших диаметров больше не представляют интереса вследствие появления других источников подачи воды;
  • Обнаружены дефекты конструкции объекта, снизился дебит или произошла авария, а восстановление экономически невыгодно или технически невыполнимо;
  • Геолого-разведовательные или поисковые бурения выполнили свою задачу и более не нужны;
  • Источники с напорными фонтанирующими водами перестали постоянно эксплуатироваться;
  • Поглощающие скважины стали представлять угрозу заражения водоносных горизонтов.

Следует сказать, что тампонирование чаще всего выполняется при бурении нефтяных и газовых разработок. При добыче воды объекты цементируют редко, в особых случаях.

Здесь нет четких правил, когда точно следует или не следует производить бетонирование, все решается в процессе проектирования и производства работ на основе разведывательных данных, структуры среза породы, его состава и т.д.

Напорные воды особенно активно перемешиваются с другими горизонтами.

Напорные воды особенно активно перемешиваются с другими горизонтами.

На практике все выглядит таким образом: после завершения бурения хозяин скважины получает паспорт на объект, где указано, как именно следует за ним следить и какие меры принимать в тех или иных обстоятельствах. Кроме всего прочего, там сказано, что в случае аварии, поломки, ухудшения качества и прочих форс-мажорных обстоятельств хозяин обязан уведомить СЭС.

Далее СЭС производит забор воды на анализ и осмотр объекта. На основании полученных данных станция выносит вердикт о состоянии скважины и ее дальнейшей судьбе, а хозяин получает предписания к действиям, которые он обязан осуществить для ликвидации поломки или объекта.

Часто причиной ремонта или ликвидации конструкции становятся сгнившие обсадные трубы.

Часто причиной ремонта или ликвидации конструкции становятся сгнившие обсадные трубы.

Работы по правильному тампонированию производят с помощью специального оборудования, цена которого неподъемна для частного лица или дачника. Поэтому многих интересует, возможно ли цементирование своими руками? Однозначного ответа здесь нет, необходимо рассматривать каждый отдельный случай.

Подробности

Этапы процедуры

1.наполняют грунтовые щели, скрепляя почву друг с другом.

Внимание! Тампонаж должен обеспечивать защиту колодца от разрушения грунтовыми водами, от давления горными вымещающими породами.

2.Если в работе используют промывочную жидкость, то ее целиком устраняют из трубы после обработки.

Эти требования должны выполняться в ходе работ, учитывая это, выбирают технологию тампонирования. Важно, чтобы раствор не застыл во время процедуры. Время отвердевания зависит от внешних факторов, разновидности раствора.

Чтобы цементный раствор засох в трубе, потребуется примерно шестнадцать часов, и примерно, двадцать четыре часа для засыхания между трубой и грунтом. Затампонированная скважина подвергается опрессовке. Это считается завершающим этапом работы.

Чтобы полностью закупорить скважину при ликвидации, применяют раствор цемента. Материал не должен иметь маркировку менее М 500. При наличии множества щелей около скважины в грунте, то в смесь следует добавить специальные вещества.

До начала всех мероприятий следует рассчитать количества требуемого материала. Если тампонирование провести некачественно, то можно лишиться воды в скважине. Подходить к выбору раствора нужно тщательно. Цементировать щели можно на любом типе грунта: гравийном, карстовом, скальном, крупнообломочном горном и т.д.

При устройстве колодца на глинистом участке, то во время тампонирования в цемент нужно добавить песок. Если грунт пористый, то в раствор нужно добавить волокнистые добавки, к примеру, бумагу.

При тампонаже в этом случае применяют глину, разновидности вспенивающих растворов, пластик в расплавленном состоянии. Если вода стала в источнике плохой, то в раствор добавляется хлорная известь, выступающая, как дезинфекция.

Заливку осуществляют, применяя насос со спецнасадкой. Если применяется глина, как раствор для обработки, то ее следует заранее подготовить. Материал надо замочить в воде, придавая ей форму цилиндра. Используя колонковый снаряд, глину отправляют в колонну, оттуда посредством насоса ее выдавливают в шахту между трубой и грунтом.

Монтаж

При самостоятельном монтаже отсутствует четкая инструкция, но зацементировать канал можно «дедовскими» способами.

При самостоятельном монтаже отсутствует четкая инструкция, но зацементировать канал можно «дедовскими» способами.

Для владельцев частных самодельных скважин следует знать, что их абиссинские колодцы и скважины «на песок» не нуждаются в цементировании. Это объясняется очень просто: эти объекты не представляют угрозы заражения для запасов пресной воды, так как они не пересекают разные водоносные горизонты, а черпают грунтовую воду из песчаного водоносного слоя.

Тем не менее, для таких объектов остается другая опасность: верховодка и осадочная вода может проникать вдоль обсадной колонны или иглы в песчаный слой и загрязнять грунтовые воды, снижая характеристики источника.

Тампонирование скважин на воду при ликвидации: порядок действий

Здесь рекомендуют несколько способов защиты от этой опасности:

  1. Источник воды помещают под навес, а вокруг него организуют водонепроницаемую подсыпку или отмостку. Предпочтительна именно подсыпка, так как бетонирование над скважиной приводит к тому, что вследствие оседания породы в затрубном пространстве под слоем бетона образуется пустота, и отмостка рушится. Также подсыпка не дает образовываться лужам вокруг источника;
Вокруг объекта можно сделать глиняную подсыпку.

Вокруг объекта можно сделать глиняную подсыпку.

  1. В затрубное пространство насыпают мелкий гравий или отсев, а верхние пару метров засыпают плотным слоем глины, которая образует водоупорный замок. В результате верховодка в колодец не попадает;
Глиняный замок – отличная защита скважины.

Глиняный замок – отличная защита скважины.

  1. Наконец, затрубное пространство заполняют бетоном или цементным раствором. Для этого необходимо установить сальник над скважинным фильтром или подсыпать фильтрационную зону и полтора-два метра над ней щебнем, а только затем лопатой насыпать раствор в канал. При работе необходима вибрация трубы для плотной укладки бетона.
Сначала делают подсыпку из гравия.

Сначала делают подсыпку из гравия.