Kaedah dan teknologi untuk penyimenan sumur: bagaimana menyediakan dan menuangkan mortar grouting

Setelah menggerudi sumur di tanah berpasir yang longgar, panggung bermula bertujuan untuk menguatkan paip selongsong. Pada masa yang sama, batang harus dilindungi dari kerosakan, air bawah tanah yang agresif, kakisan dan fenomena negatif yang lain. Ini adalah proses seperti penyimenan telaga.

Menjalankan kerja penyemenan sendiri agak sukar, tetapi mungkin jika anda mempunyai pengetahuan mengenai teknologi acara tersebut. Kami akan memberitahu anda mengapa penyimenan diperlukan dan perkara yang perlu anda perhatikan ketika melakukan kerja. Untuk kejelasan, bahan tersebut mengandungi foto dan video tematik.

Mengapa simen telaga?

Penyemenan telaga adalah proses yang berlaku sebaik sahaja selesai. operasi penggerudian. Prosedur penyemenan terdiri daripada fakta bahawa buburan simen dimasukkan ke dalam anulus atau annular (jika selongsong tersebut pada gilirannya diletakkan di dalam paip polietilena yang lebih luas), yang mengeras dari masa ke masa, membentuk lubang sumur monolitik.

Mortar simen dalam hal ini disebut "grouting", dan proses itu sendiri adalah "pluging". Proses kejuruteraan yang kompleks, yang disebut teknologi penyemenan dengan baik, memerlukan pengetahuan dan peralatan khas.

Dalam kebanyakan kes, sumber air boleh diremas dengan tangan anda sendiri, yang jauh lebih murah daripada menarik pakar.

Penyemenan telaga adalah satu set langkah-langkah yang bertujuan untuk memperkuat anulus dan selongsong dari tekanan batuan yang merosakkan dan kesan air bawah tanah

Memasukkan telaga ke dalam air dengan betul menyumbang kepada:

• memastikan kekuatan struktur telaga;
• perlindungan telaga dari air bawah tanah dan perairan tinggi;
• menguatkan selongsong dan melindunginya dari kakisan;
• meningkatkan jangka hayat sumber air;
• penghapusan liang pori besar, kekosongan, jurang di mana zarah-zarah yang tidak diingini dapat memasuki akuifer;
• perpindahan cecair penggerudian dengan simen, jika yang pertama digunakan semasa penggerudian.

Kualiti air yang dihasilkan dan ciri operasi telaga akan bergantung pada seberapa baik penyimenan dijalankan. Penyemenan juga dilakukan untuk telaga terbengkalai yang tidak lagi dapat dieksploitasi.

Langkah penyimenan sumber air

Keseluruhan proses penyemenan terdiri daripada beberapa tahap, masing-masing mempunyai nuansa tersendiri:

1. Penyediaan buburan simen untuk mengisi anulus.
2. Bekalan simen siap ke telaga.
3. Suntikan mortar grouting ke anulus.
4. Tempoh pengerasan mortar simen.
5. Kawalan kualiti penyimenan.

Setiap peringkat memerlukan penggunaan alat dan peralatan khas tertentu. Pengiraan bahan yang diperlukan lebih baik dilakukan sebelum permulaan grouting, kerana proses penyumbatan harus berterusan secara berterusan dan jika, misalnya, anda tidak mempunyai mortar simen yang mencukupi, maka ini akan memberi kesan negatif terhadap kualiti penyimenan. Kami akan mempertimbangkan peringkat yang paling penting dengan lebih terperinci.

Dalam kes-kes yang jarang berlaku, akuifer tidak memerlukan penyimenan, kita bercakap mengenai telaga, yang kedalamannya menyelimuti tanah liat yang padat

Nombor peringkat 1 - penyediaan peralatan

Semua kerja penyambungan akuifer mesti dilakukan dengan ketat sesuai dengan keperluan teknikal, pelanggarannya akan menyebabkan simen berkualiti rendah.

Semasa memulakan penyambungan sumur, anda harus tahu bahawa ini adalah proses yang tidak dapat dipulihkan; mustahil untuk memperbaiki apa-apa setelah penyisipan larutan ke dalam anulus telaga, oleh itu, kerja persiapan, iaitu, menyiapkan nat untuk penyemenan dan pemilihan peralatan, harus didekati dengan bertanggung jawab mungkin!

Cara termudah dan paling berkesan adalah dengan menyewa peralatan di platform kenderaan. Kompleks seperti ini akan dapat menyiapkan mortar simen dan mengepamnya ke dalam sumur di bawah tekanan, sementara mesin automobil yang kuat berfungsi sebagai sumber tenaga untuk peralatan tersebut.

Sekiranya tidak mungkin menggunakan unit berdasarkan kenderaan khas, maka anda memerlukan:

• pengadun untuk penyediaan mortar simen;
• pam tekanan tinggi, mengepam larutan ke telaga;
• kepala penyimen untuk menyuntikkan larutan ke dalam telaga;
• mengisi palam (jumlahnya bergantung pada kaedah penyimenan);
• pelbagai peralatan kecil (selang, tangki penyukat).

Sebagai selang, banyak pakar mengesyorkan menggunakan selang api yang fleksibel dan bukannya paip HDPE tradisional dengan diameter 32 cm. Ia rata dan melewati anulus dengan sempurna, memberikan aliran penyelesaian yang cekap.

Peralatan penyemenan telaga besar dan memerlukan sumber tenaga yang kuat, seperti pemampat, penjana, akses tanpa gangguan ke grid kuasa

Tahap nombor 2 - penyediaan penyelesaian

Bubur simen untuk penyemenan telaga mesti memenuhi beberapa syarat dan mempunyai:

• sifat pelekat yang tinggi dengan permukaan apa-apa jenis;
• kekuatan tinggi selepas pemejalan, ketahanan terhadap tekanan mekanikal;
• kemuluran dan kelancaran yang baik untuk mengisi semua celah dan kekosongan;
• peneutralan kimia berkenaan dengan lapisan tanah yang dipasang;
• ketahanan terhadap hakisan oleh air bawah tanah;
• kekurangan pengecutan semasa pengerasan.

Juga, penyelesaiannya mesti mempunyai konsistensi sedemikian sehingga dapat diserahkan tanpa masalah ke sumur dan disuntik. Penyelesaiannya mesti dibasuh dengan baik dari peralatan, tidak boleh kimia agresif terhadapnya dan mempunyai pekali kerugian minimum semasa pengangkutan ke telaga.

Bubur simen yang digunakan mestilah mempunyai struktur cair yang cukup untuk mengepam oleh peralatan suntikan dan pada masa yang sama mempunyai ciri kekuatan tinggi

Proses penyediaan mortar simen untuk memasang terdiri daripada mencampurkan seragam komponen yang membentuknya, diikuti dengan menuangkan air ke dalamnya, dengan bahan tambahan khas yang sebelumnya dilarutkan di dalamnya.

Penyelesaian termudah yang boleh anda sediakan ialah:

1. Portland simen + pasir kuarza (1: 1) + aditif khas dan air sehingga konsistensi yang diinginkan diperoleh. Penyelesaian seperti itu mempunyai kepadatan rendah, dan penyediaannya sukar, kerana pasir yang termasuk dalam komposisi sering mendakan dan penggunaan larutan menjadi mustahil.
2. Portland simen + barit (1.1: 1) + bahan tambahan dan air khas. Kelemahan penyelesaian ini adalah kekuatannya yang rendah.
3. Portland simen + pengisi. Asbestos (di tanah berpasir), bahan berserat digunakan sebagai pengisi.

Untuk penyediaan campuran simen, lebih baik menggunakan simen Portland, yang merupakan sejenis simen berdasarkan silikat.

Semen sedemikian tentu saja lebih mahal daripada simen Portland biasa, tetapi ciri kekuatannya jauh lebih tinggi daripada simen biasa. Barit adalah mineral berat yang meningkatkan ketumpatan larutan. Barite boleh dibeli di kedai perkakasan yang menjual bahan binaan pukal.

Dengan bahan tambahan khas yang merupakan sebahagian daripada mortar simen, kami memahami pelbagai bahan yang memberikan larutan sifat khas.

Ini termasuk:

• menetapkan pemecut simen (kalsium klorida, abu soda, potash), digunakan jika penyimenan berlaku pada suhu di bawah +5 darjah;
• menetapkan perencatdigunakan untuk mencegah pengerasan cepat (ini adalah kalsium atau natrium klorida, natrium nitrit, dll.);
• pemplastik untuk kelikatan optimum (pengubah polimer);
• aditif tahan fros (sebatian organosilikon, ditambah dengan plasticizer);
• bahan tambahan yang menyerap kelembapan (bahan yang diperoleh dari sebatian yang tergolong dalam kumpulan gula, asid sitrik, tartaric dan tetraoxyadipic), dll.

Bahan tambahan khas dicampurkan di dalam air, yang kemudiannya digunakan untuk penyediaan mortar grouting. Campurkan larutan menggunakan mesin khas - pengadun. Kadang kala menguli secara manual dibenarkan, tetapi memerlukan sedikit kemahiran dan banyak tenaga.

Batu simen yang terbentuk semasa pengerasan semen Portland mempunyai sifat kekuatan tinggi, menahan beban, kesan mekanikal dan fizikal.

Tahap nombor 3 - menuangkan larutan ke dalam telaga

Kaedah utama penyimenan telaga adalah:

• berterusan atau satu peringkat;
• dua peringkat;
• manset;
• sebaliknya.

Semua kaedah penyambungan telaga air berdasarkan satu prinsip - mengepam grout ke dalam anulus. Pada masa yang sama, pilihan teknologi penyemenan bergantung pada keadaan tertentu: jenis tanah, kedalaman sumur, bahan selongsong, keadaan iklim dan hidrogeologi kawasan.

Teknologi terpasang dengan baik ke dalam air harus menyediakan:

• mengisi penyelesaian dengan keselarasan telaga hingga kedalaman keseluruhan;
• menggantikan sepenuhnya cecair pembilas (jika ada);
• penciptaan batu simen berkekuatan tinggi yang tahan terhadap pengaruh fizikal, mekanikal dan kimia;
• kadar lekatan yang tinggi dengan dinding tanah telaga, paip selongsong.

Untuk sumur dalam, penyimenan segmental digunakan, iaitu bukan keseluruhan batang telaga disemen sekaligus, tetapi hanya segmennya yang tersendiri.

Proses ini sangat kompleks dan praktik menunjukkan bahawa hampir mustahil untuk melakukannya sendiri. Oleh itu, kami mempertimbangkan dengan lebih terperinci teknologi penyemenan satu dan dua peringkat dan manset.

Penyembuhan satu peringkat atau berterusan

Kaedah ini paling kerap digunakan untuk menyimen akuifer domestik. Selama pelaksanaannya, penyelesaian semen dipam ke anulus.

Penyelesaiannya dipam di bawah tekanan menggunakan peralatan yang dipasang di platform kenderaan khas atau pegun berhampiran telaga. Mortar simen, di bawah beratnya sendiri, bergerak ke pangkal "kasut" selongsong, mengisi semua rongga anulus.

Kerja-kerja penyimenan tahap tunggal dilakukan dalam satu kitaran tanpa gangguan, oleh itu, perlu menjaga jumlah mortar grouting yang mencukupi

Sebelum memulakan penyimenan menyiram dengan baikdan kemudian plug bawah diperkenalkan, yang akan bertindak sebagai limiter. Pam konkrit dihidupkan dan larutan penyumbatan mula mengepam, di bawah pengaruh gabus diturunkan sehingga mencapai "kasut" selongsong.

Selepas suntikan mortar, palam bahagian atas dipasang dan campuran simen mula padat sehingga palam atas melekat pada bahagian bawah. Ini bermaksud bahawa penyelesaiannya memenuhi keseluruhan anulus. Pemadatan dilakukan dengan menggunakan getaran getah dengan mengepam mortar dengan pam konkrit.

Sumur bersimen dibiarkan dalam keadaan rehat selama 36-48 jam untuk pemejalan larutan lengkap. Kaedah ini hanya sesuai untuk telaga yang cetek dan berbentuk baik. Kelemahan kaedah ini adalah ketidakmampuan untuk mengesan momen ketika buburan simen sampai ke dasar telaga.

Sistem penyediaan dua peringkat

Kaedah penyimenan ini telah dikembangkan untuk telaga industri minyak. Oleh kerana ia memerlukan penggunaan peralatan industri yang serius (pam konkrit yang kuat), ia tidak sering digunakan dalam pembinaan telaga. Penyembuhan dua peringkat digunakan dalam kes berikut:

• mortar simen dipasang dengan begitu pantas sehingga penyimenan tidak dapat diselesaikan dalam satu kitaran;
• apabila anda ingin menyerlahkan dua bahagian dalam anulus, yang dipisahkan dengan jarak yang ketara;
• dengan kedalaman telaga yang besar, apabila mustahil untuk melakukan kerja dalam satu kitaran.

Dalam kes lain, penggunaan kaedah dua peringkat tidak praktikal kerana panjang proses dan petunjuk ekonomi.

Penyembuhan dua peringkat lebih lama, kerana tahap kedua bermula setelah pemejalan buburan simen tahap pertama

Prinsip penyimenan dua peringkat didasarkan pada fakta bahawa simen dipam ke dalam anulus dalam dua peringkat.

Bahagian pertama grout dimuat dan diperah.Palam yang lebih rendah diturunkan, yang, dengan tindakan larutan, palam jatuh ke bawah. Bahagian kedua larutan dipam dalam 12-36 jam, setelah pengerasan terakhir bahagian pertama.

Dalam praktik pengeboran sumur artesian yang mendalam dengan adanya lapisan penyerap di bahagian atas bahagian geologi dan dalam kes lain, penyimenan dua peringkat digunakan

Penggunaan kaedah cuff

Kaedah penyimenan ini digunakan sekiranya hanya bahagian atas sumur yang perlu diperkuat. Dalam kes ini, tugas awal adalah untuk menentukan tahap penyimenan yang akan dilakukan.

Tingkat dicatat pada selongsong dengan memasang manset khas. Bahagian bawah penjajaran dilindungi dengan pasti oleh cuff dari penembusan larutan penyumbat.

Penyelesaiannya dipompa dengan cara yang sama seperti penyimenan tahap tunggal. Kaedah cuff digunakan jika bahagian atas telaga terletak di tanah berpasir dan bahagian bawahnya berada di tanah liat. Ini jarang berlaku, oleh itu kaedah ini tidak banyak digunakan.

Proses pembentukan batu simen

Proses pembentukan batu simen bermula sejurus selepas suntikan larutan penyumbat dan berlangsung dari 12 hingga 36 jam. Faktor utama yang mempengaruhi tempoh pemejalan mortar ke keadaan batu simen:

• sifat komponen yang membentuk penyelesaiannya;
• tanah, bahan selongsong;
• keadaan hidrogeologi dan iklim di laman web ini;
• ketumpatan suntikan, pelaksanaan proses penyumbatan yang betul.

Semasa tempoh pemejalan, perlu membiarkan sumur dalam keadaan rehat. Dilarang menggunakan kabel, crowbars, wire untuk menilai kualiti simenasi, sebagai ini boleh mengganggu integriti batu simen yang dihasilkan.

Sekiranya anda tidak tahu berapa lama masa untuk mortar simen siap sepenuhnya, tunggu tiga hari dan teruskan dengan pengukuran kawalan.

Penilaian Kualiti simen

Perlu diperhatikan: walaupun menilai bahawa kualiti penyemenan akuifer adalah tahap yang sangat penting, mustahil untuk melakukannya sendiri.

Untuk pelaksanaannya, peralatan makmal khas diperlukan, yang sangat jarang berlaku bahkan untuk organisasi yang terlibat dalam pengeboran.

Sekiranya anda masih ingin menilai penyambungan yang dilakukan, anda boleh memesan perkhidmatan kawalan kualiti dengan salah satu daripada tiga cara:

• akustik, berdasarkan mengetuk dinding selongsong, diikuti dengan pemprosesan data oleh program komputer;
• radiologi semasa mengukur dengan alat radio;
• termal, berdasarkan prinsip mengukur haba yang dilepaskan semasa pengerasan mortar simen.

Di rumah, anda boleh menggunakan kaedah termal yang dipermudahkan dengan mengukur suhu di dinding telaga. Apabila mencapai suhu udara persekitaran dan menjadi 0.5-1.5 darjah lebih rendah, maka kita dapat membincangkan pemejalan lengkap. Walau bagaimanapun, walaupun selepas ini, disyorkan untuk menunggu 2-3 hari dan hanya selepas itu menghidupkan sumur.

Setelah ujian selesai, kepala sumur dibersihkan dari buburan simen menggunakan keparat. Kemudian ujian kebocoran dilakukan, yang mana air bertekanan tinggi dipam ke paip sumur selama 30 minit. Kriteria ketat adalah penurunan tekanan sekitar 0.3-0.5 MPa. Perigi kini siap sepenuhnya untuk digunakan.

Ketegangan penyumbatan meningkatkan debit sumur, meningkatkan jangka hayat tali selongsong, melindunginya dari kakisan, dan juga sumber air itu sendiri

Kesimpulan dan video berguna mengenai topik tersebut

Dalam video di bawah ini, kita bercakap mengenai telaga dalam industri minyak dan gas, tetapi prinsip teknologi pengeluaran adalah sama dengan akuifer.

Prosedur penyimenan satu peringkat:

Spesifikasi pengeluaran cuff simen:

Ciri teknologi penyimenan dua peringkat:

Simen adalah proses yang kompleks yang memerlukan penggunaan peralatan khusus. Walau bagaimanapun, ini tidak bermaksud bahawa mustahil untuk melakukannya sendiri. Dengan memilih dan mempersiapkan mortar grouting dengan betul, menggunakan kumpulan agregat minimum, sangat mungkin untuk mengatasi pekerjaan itu sendiri.

Walau apa pun, pengoperasian telaga tanpa penyemenan telaga tidak akan lama, dan kosnya menggerudi sumber air baru tidak kurang juga.

Sekiranya setelah mempelajari bahan tersebut, anda masih mempunyai pertanyaan tentang bagaimana menyimen dengan baik setelah menggerudi, atau anda mempunyai pengetahuan yang berharga mengenai masalah ini, sila tinggalkan komen anda di blok di bawah.