Цементирование Скважин (Тампонаж): Виды, Способы

Всё о тампонаже

Цементирование глубоких скважин проводится с учетом опыта прошлых лет, с использованием современного оборудования и научных исследований. Типовые схемы производства этих работ проработаны с учетом мельчайших нюансов, и их грамотная реализация очень важна.
Во-первых, пробка предотвращает воздействие воды под давлением и зыбучих песков на колодец, предотвращая их эрозию шахты. Во-вторых, застывший раствор жестко фиксирует конструкцию, предотвращая смещение колонн.
Нравится:

• Заглушают колодцы (см. Подключение колодцев: зачем это нужно) не только при строительстве, но и при хранении и ликвидации — только технологии немного отличаются. Однако абсолютно не все можно учесть, поскольку в каждом конкретном случае условия работы разные: техническое оснащение, конструкция скважины, геологические условия, длина бетонного моста.

Поэтому в процессе работы часто дорабатываются технологии, и это нормально.
Главное, чтобы в этом процессе были следующие требования:

	Какая затирка должна обеспечивать
1	Формирование цементных камней с желаемыми свойствами
2	Отсутствие зазоров по всей длине бетонного моста
3	Максимальная адгезия раствора к наружным стенкам футеровочных труб
4	Полное вытеснение бурового раствора из участка, зацементированного цементным раствором
5	Не допускайте попадания промывочной жидкости в раствор для затирки швов

• В каждом случае рецепт раствора подбирается индивидуально. Его свойства определяют как продолжительность затирочных работ, так и то, как раствор перекачивается и выталкивается.
  Кстати, обычный строительный бетон в данном случае не используется. Существует марка, специально разработанная для колодцев, — гипсоглиноземистый цемент».
• Для соблюдения этих условий необходимо проверить и отрегулировать характеристики промывочной жидкости с целью снижения ее вязкости. Напомним, во время бурения проводится промывка, позволяющая размягчить почву и промыть черенки от проникновения.
  Цементный раствор закачивается в кольцо со скоростью, обеспечивающей турбулентный режим.

Он имеет свойство расширяться, а это самое главное в затирочных работах. Раствор из такого бетона не впитывается в почву, а заполняет все мельчайшие щели и трещинки, забивая их, как тампон — отсюда и название технологии.
Если в туннеле есть большие пустоты и зыбучие пески, в гипсово-глиноземный раствор добавляются доломитовая мука, бентонитовая глина или асбестовые или целлюлозные волокна.

Тампонирование одноцикловое, с двумя пробками

При заливке таким способом в нужный отрезок колодца сначала устанавливается нижняя заглушка. В нем есть канал для прохождения раствора, который временно перекрыт диафрагмой.
Кроме того, в верхней части колонны установлен коллектор, по которому из смесителя подается цементный раствор. Верхний колпачок, удерживаемый шпильками, устанавливается на головку для фиксации.

Смесительный завод

Нравится:

• Попутно переместите буровой раствор из скважины. Это происходит из-за веса бетонной подвески и ее высокой плотности. В процессе перемещения жидкости уровень давления на головку, через которую прокачивается раствор, значительно снижается.
• Когда по расчету весь объем раствора полностью закачан в скважину, эта пробка освобождается и начинается подача жидкости для тяги. При высоком давлении масса бетонного столба вместе с дюбелем перемещается вниз.

Головка для цементирования

По скважине движется блокирующий столбик смеси с установленной на нижней отметке пробкой. И как только он попадает в упорное кольцо, происходит резкое повышение давления.
В результате перемычка, закрывающая отверстие, разрушается. В дальнейшем раствор беспрепятственно перетекает в кольцевые пазухи.
Объем жидкости, проталкивающей бетонную пробку, постоянно контролируется, и по мере того, как остается последняя пара кубов, скорость закачки снижается. Как только заглушки, прорезавшие зазор, входят в соприкосновение, о чем свидетельствует резко возрастающее давление, закачка затирочной смеси прекращается.

Двухцикловое цементирование

Таким образом, два интервала буферизуются последовательно одновременно. По сравнению с одноцикловой цементацией этот метод имеет ряд преимуществ.
При этом значительно снижается вероятность попадания промывочной жидкости в бетонный раствор, а также снижается давление на землю при ее подъеме. Что еще более важно, высоту подъема можно значительно увеличить, даже если давление не увеличивается.
Нравится:

• Подготовительные работы, предшествующие подключению, проводятся по той же схеме, указанной выше. Только теперь внизу того сегмента обсадной колонны, который готовится к укупорке, устанавливается разливочная втулка.
  По окончании промывки устанавливается насадка и начинается откачка того объема цементной смеси, который необходим для заполнения первой ступени.

Бетонный клапан

• Под действием давления заслонка будет прижата к муфте, сядет на втулку и, двигаясь вниз, откроет проход. Возможны два варианта дальнейших действий.
  В одном из них после завершения цементирования первого этапа сразу запускается второй цикл. Этот метод представляет собой непрерывный процесс цементирования.
• На следующем этапе через наливную втулку в скважину вводится промежуточная пробка, которая завершает первый цикл и под действием продавочной жидкости вытесняет перекачиваемую смесь на глубину. Его количество при этом равно объему того участка обсадной колонны, который находится между упорным кольцом и заправочным клапаном. Затем высвобождается и выталкивается нижняя пробка второго сегмента, находящаяся в корпусе цементировочной головки.

Насос для закачки буровых растворов в скважину

• Второй вариант называется: двухтактный перелом. В этом случае заливка второй секции колонны производится только после схватывания уже закачанной цементной смеси.
  В это время буровой раствор циркулирует в заливном клапане. Эта опция позволяет регулировать уровень динамического давления, возникающего в кольцевых пазухах, и, как следствие, улучшать качество обструкции.

Как только закончится подача расчетного объема тампонажной смеси, предназначенной для второго участка, в колонну устанавливают последнюю заглушку и поджимают ее жидкостью. Теперь он, двигаясь вниз вместе с втулкой, закроет проходное отверстие.

Способы манжетной и обратной цементации

Решение в пользу манжетного метода принимается в тех случаях, когда цементируется пласт низкого давления или необходимо предотвратить попадание раствора в фильтрующую колонну. Суть его в том, что на нижней отметке заглушенного сектора в кожух устанавливается втулка с отверстиями для пропуска раствора и клеенчатый хомут.
Нравится:

• Есть еще один вариант, при котором цементация производится в обратном направлении (снизу вверх). Таким образом, это происходит следующим образом: на тушу накладывается подходящая обувь по нижнему периметру; раствор через специальную трубку закачивается прямо в кольцо.
  При этом находящийся там буровой раствор вытесняется и по трубкам обсадной колонны выходит на поверхность.
• Сразу под стыком расположен клапан, предотвращающий попадание раствора в колонку. А манжета в процессе откачки раствора перекрывает кольцевое пространство, так что бетонный столб может двигаться только вверх.

Вытеснение промывочной жидкости

Этот метод привлекает бурильщиков, но не подходит для бетонирования сверхглубоких скважин. Причина тому — ряд технических трудностей.
Например, трудно контролировать, когда цементный раствор достигает нижней отметки обсадной колонны. В результате невозможно оценить качество цементирования — а эта часть скважины является наиболее ответственной.

Зачем цементировать скважину?

Цементирование скважин — это процесс, который следует сразу после завершения буровых работ. Процедура цементирования заключается в том, что в безымянный или безымянный палец вводится цементный раствор (если обсадная труба, в свою очередь, вставляется в более широкую полиэтиленовую трубу), которая со временем затвердевает, образуя монолитный колодец.

В этом случае бетонная смесь называется «тампонада», а сам процесс — «тампонада». Сложный инженерный процесс, называемый технологией цементирования скважин, требует определенных знаний и специального оборудования.

См. Также: Смешивание щепы с цементом

В большинстве случаев источники воды можно подключить своими руками, что намного дешевле, чем наем специалистов.

Правильное закупоривание водяных скважин способствует:

• увеличить срок службы источника воды;
• обеспечить прочность конструкции колодца;
• вытеснение бурового раствора бетоном, если первый использовался при бурении.
• устранение крупных пор, пустот, пространств, через которые нежелательные частицы могут попасть в водоносный горизонт;
• защита колодца от грунтовых вод и воздуха;
• укрепить кожух и защитить его от коррозии;

Качество добываемой воды и производительность скважины будут зависеть от способа цементирования. Также проводится цементация заброшенных скважин, которые больше не будут эксплуатироваться.

Составляющие технологического процесса

Процесс цементирования скважины состоит из пяти основных видов работ:

• закачка приготовленного раствора в скважину;
• приготовление цементных растворов;

• период затвердевания вводимого цементного раствора;
• подача цементных растворов выбранным способом в кольцо;
• контроль качества цементных работ доступными методами.

Важно! Перед началом работ составляется программа их выполнения, в основе которой лежит технический расчет цементирования скважины. При этом учитываются горно-геологические условия, длина зазора, который необходимо усилить, конструктивные особенности скважины и ее состояние. В расчете они основаны на опыте проведения аналогичных работ на определенной территории, если таковые имеются.

Применяемые машины, механизмы и материалы

Все операции по бурению, промывке и герметизации скважин проводятся на промысле. Необходима установка всех механизмов на шасси автомобилей повышенной грузоподъемности и проходимости.
Машины, механизмы и вспомогательное оборудование, необходимое для проведения цементных работ:

• задвижки и арматура высокого давления;
• машина для приготовления смеси пластикового герметика (замеса цемента);
• муфта ступенчатого цементирования;
• мерные емкости для определения количества перекачиваемой смеси.
• агрегат для перекачки готовой смеси и нагнетания ее в колодец;
• насос, подающий в колонну герметизирующую смесь;
• заглушки-разделители — только для двухступенчатого наполнения;
• специальное распределительное устройство для смеси;
• хорошо промыть голову перед затиркой;
• разнообразные гибкие трубы, металлические трубы;
• насос, подающий воду в смеситель для приготовления смеси;

Правильный подбор связующего материала (цемента) в составе герметизирующей смеси обеспечивает:

• качественное заполнение трещин, скосов и пазух в породе стенок колодцев;
• образование после затвердевания высокопрочного цементного камня с высокой способностью противостоять агрессивным химическим воздействиям, повышенной стойкостью к механическим перегрузкам;
• качественная закалка и приобретение проектной твердости раствора за указанный период времени.
• хорошая адгезия после затвердевания к породе и футеровке скважин;

Помимо вышеуказанных характеристик, герметизирующая смесь должна обеспечивать:

• защита герметизируемой смеси от попадания остатков ополаскивателя.
• равномерное заполнение закачиваемой смесью по длине и окружности скважины;

Эти характеристики смеси получены при использовании цементов для нефтяных скважин на портландцементе и доменном шлаке. Использование таких цементов позволит получить качественный герметизирующий раствор. Дозировка наполнителя и вяжущего определяется специальным расчетом с учетом конкретного места строительства скважины.

Приемы цементования скважин

В строительной отрасли принято различать способы обеспечения герметизирующей смесью в кольце колодцев:

• манжета;
• стадион;
• назад.
• двухступенчатый;

Цементирование скважины проводится в строгом соответствии с проектом на производство работ, который является неотъемлемой частью проекта строительства скважины. Проектировщик обязан учитывать фактическое геологическое строение по всей глубине скважины. В расчетах используются конструктивные особенности колодца, зазор подлежит усилению. Строгое соблюдение рекомендаций проектировщика — залог длительной безупречной эксплуатации скважины.

В практическом строительстве используются 2 технологии подачи цементных растворов:

• обратный — перемещение раствора сверху вниз.
• прямая линия — постепенное заполнение пространства раствором снизу вверх;

Технология обратного заполнения используется на небольших глубинах скважин. Приготовленный раствор подается сверху, между обсадной колонной и землей. Пластиковый раствор под собственным весом падает, заполняя все пустоты.

Прямая технология применяется на большой глубине забоя скважины и имеет несколько вариантов производства работ.

Способ одноступенчатый

Этот вид работ предполагает заливку герметизирующей смеси в пространство между трубой и стенкой колодца, не прерывая процесса. Перед тем как приступить к заливке раствором, колодец промывают обычной водой. В нижней части трубки закреплен ограничитель движения стопора. Смесь выдавливается давлением из трубы, предназначенной для закрепления стенок колодца, в зазоре между трубой и стенкой колодца. Приготовленная смесь полностью закачивается в трубку.

После установки верхней крышки компрессорный агрегат создает давление, необходимое для «выдавливания» смеси. Смесь поднимается наверх. При необходимости в колонну добавляют заранее приготовленный раствор и с помощью вибропресса уплотняют введенную смесь в кольцо.

Окончание дозирования смеси происходит при соприкосновении верхней и нижней крышки.

После полного застывания раствора все устройства снимаются и снимаются, колонка очищается от остатков раствора, промывается чистой водой, проверяется на герметичность и вводится в эксплуатацию.

Двухступенчатый способ

У этого метода есть второе название — двухцикловая цементация. В неглубоких скважинах применять нецелесообразно, применяется в скважинах с нефтяными горизонтами на больших глубинах. Увеличение глубины разрабатываемой скважины увеличивает прочность, что требует дополнительной мощности. Трудно протолкнуть цементный раствор за один цикл по всей скважине. Повышение давления отрицательно сказывается на нижележащих геологических пластах, разрушая их. Это приводит к удорожанию укупорки. Есть риск разрушения конструкции колодца.

Этот метод используется, когда:

• время схватывания затирочной смеси меньше времени завершения полного цикла;
• необходимость разделения кольцевого пространства на несколько участков;
• необходимость многократного повышения давления подаваемой смеси, что требует дополнительного энергоемкого оборудования.

Второй буферный цикл выполняется с полной настройкой буферного раствора, выполняемой в первом цикле.

Манжетное цементирование

В мягких грунтах, склонных к образованию трещин гидроразрыва или с низким внутренним давлением, для укрепления стенок скважин практикуется применение рукавного метода. Этот метод предполагает цементирование не по всей длине обсадной колонны, а только в верхней части, чтобы полностью исключить влияние давления цементного раствора на нижние продуктивные пласты.

В нижней части обсадной колонны, на уровне предполагаемой цементации, устанавливается хомут, предварительно просверленный в месте крепления. Над отверстиями для перфорации устанавливается стопорное кольцо. Закачка раствора для затирки происходит так же, как и при одноэтапном методе, с той разницей, что раствор попадает в кольцо через отверстия, а не через башмак.

Наличие хомута не дает раствору опускаться ниже края трубы, на которой он установлен. Внутрипластовое давление остается на естественном уровне и не способствует его разрушению.

В представленном видео подробно описаны пошаговые инструкции и принцип соединения вала манжетным методом с использованием соответствующего оборудования и оснастки.

Обратное цементирование

Заполнение верхней части пазух между трубой и стенкой герметизирующим раствором называется контрцементацией.

При использовании этого метода буровой раствор падает под весом раствора и поднимается обратно в оболочку. Буровой раствор с подъема сливается через верхнюю часть корпуса в систему обработки. При достижении затиркой низа каркаса (башмака) процесс перекачки прерывается и проводится временная выдержка на время затвердевания затирки.

Этот метод цементирования оказывает меньшее давление на окружающие породы. Происходит полная замена промывочной жидкости приготовленной герметизирующей смесью.

У этого метода есть недостаток: качество цементации вокруг башмака снижается из-за частичного смешивания промывочного раствора с герметичным.

Почему необходимо цементирование нефтяных скважин?

Надежность крепления навесных металлических труб для укрепления стен в любой колодце достигается бетонированием колодца специальным раствором. Приготовленный раствор застывает, образуя монолитную оболочку, что позволяет скважине надежно работать долгое время. Это хорошо цементирует.

Зачем цементировать скважину?

Цементирование скважин — это процесс, который следует сразу после завершения буровых работ. Процедура цементирования заключается в том, что в безымянный или безымянный палец вводится цементный раствор (если обсадная труба, в свою очередь, вставляется в более широкую полиэтиленовую трубу), которая со временем затвердевает, образуя монолитный колодец.

В этом случае бетонная смесь называется «тампонада», а сам процесс — «тампонада». Сложный инженерный процесс, называемый технологией цементирования скважин, требует определенных знаний и специального оборудования.

В большинстве случаев источники воды можно подключить своими руками, что намного дешевле, чем наем специалистов.

Цементирование скважины — комплекс мероприятий, направленных на укрепление кольца и обсадной колонны от разрушающего бокового давления горных пород и воздействия грунтовых вод

Правильное закупоривание водяных скважин способствует:

• увеличить срок службы источника воды;
• обеспечить прочность конструкции колодца;
• вытеснение бурового раствора бетоном, если первый использовался при бурении.
• устранение крупных пор, пустот, пространств, через которые нежелательные частицы могут попасть в водоносный горизонт;
• защита колодца от грунтовых вод и воздуха;
• укрепить кожух и защитить его от коррозии;

Качество добываемой воды и производительность скважины будут зависеть от способа цементирования. Также проводится цементация заброшенных скважин, которые больше не будут эксплуатироваться.

• Операции по цементированию связных грунтов
• Галерея
• Подключите старый колодец
• Цементирование как защита от наводнений
• Фото из
• Цементирование группы водозаборных скважин

Читайте также: Что такое инверторный кондиционер и сплит-инверторная система: как выбрать, принцип работы

Составляющие технологического процесса

Процесс цементирования скважины состоит из пяти основных видов работ:

• закачка приготовленного раствора в скважину;
• приготовление цементных растворов;

• период затвердевания вводимого цементного раствора;
• подача цементных растворов выбранным способом в кольцо;
• контроль качества цементных работ доступными методами.

Важно! Перед началом работ составляется программа их выполнения, в основе которой лежит технический расчет цементирования скважины. При этом учитываются горно-геологические условия, длина зазора, который необходимо усилить, конструктивные особенности скважины и ее состояние. В расчете они основаны на опыте проведения аналогичных работ на определенной территории, если таковые имеются.

Технология цементирования скважин

Современная технология цементирования скважин существенно отличается от своей «прабабушки» столетней давности — как компьютерными технологическими расчетами необходимого водоцементного отношения для цементного шлама (с учетом десятков различных геолого-климатических, технических и других типов), и применяемыми к ним специализированными добавками.

В число последних входят:

• «грунтовочные» полимеры (при застывании расширяют и уплотняют прилегающий грунт)
• кварцевый песок (для минимизации усадки и увеличения прочности)
• «Пуццолана» (крошка из сверхлегких минералов вулканического происхождения — водонепроницаема и не боится агрессивных химикатов)
• волокнистая целлюлоза (предотвращает просачивание жидкого цемента даже в самую пористую породу)

Кроме того, в процессе цементирования нефтяных скважин (а также цементирования газовых скважин) проводится многоступенчатый контроль качества образовавшейся преграды.

Качество цементирования скважин оценивается с помощью следующих процедур:

• акустический (позволяет в 100% случаев обнаружить внутренние пустоты в бетоне из-за разной скорости звуковой волны)
• термический (необходимо для определения уровня подъема бетона)
• рентгенологический (этакий «рентген» при цементации скважин)

Расчет цементирования скважин

После выявления колодца необходимо провести соответствующие расчеты. Вы хотите получить результаты следующих векторов:

• определение состава заполнения;
• количество расходных материалов, необходимых для решения;
• проверьте расчет необходимого количества буферной жидкости.

Процесс расчета выполняется автоматически или вручную. Первый вариант предполагает использование программного обеспечения.

Чтобы расчет прошел успешно, необходимо иметь при себе исходные данные: диаметр колодца, плотность бетонной смеси, высоту уплотнительного кольца, объем сопла и т.д.

После подсчета программа отобразит таблицы, в которых будут указаны все необходимые данные. Если подставить какие-либо значения в эту таблицу, автоматически произойдет пересчет.

Ручной расчет выполняется редко, но тоже имеет право на существование. Здесь используются те же данные, что и для автоматического расчета цементации. Расчеты стоит рассмотреть на примере одностадийной цементации нефтяных и газовых скважин. Пошаговый процесс расчета выглядит следующим образом:

• произвести расчеты веса сухой бетонной части;
• выполнение расчетов высоты столба буферной жидкости с предварительным определением коэффициента аномалии;
• расчет максимального давления, создаваемого на упорном кольце.
• расчет необходимого количества жидкости (воды);
• расчет высоты столба цементного раствора, который находится за эксплуатационной колонной;
• определение необходимого объема раствора;

Наконец, выполняется расчет необходимого количества цемента для агрегатов и количества цементирующих устройств. Кроме того, следует определить необходимое количество бетоносмесителей, которые обеспечат необходимый объем раствора.

Виды оборудования которое может понадобиться

В перечень технического сопровождения работ входит следующее оборудование для цементирования скважины:

• цементировочная головка необходима для промывки колодца и последующего цементирования его стенок;
• цементировочные агрегаты, необходимые для перемешивания цемента и проталкивания его в скважину под давлением;
• заглушки-заглушки используются, если выбрана двухступенчатая цементация скважин;
• цементосмесительные машины используются для тех же целей, что и цементировочные агрегаты;

• другое малое оборудование, включая краны высокого давления, металлические шланги, дозаторы раствора и т д.

Оборудование, необходимое для цементирования скважины, может быть установлено на грузовые автомобили

Важно! Чтобы обеспечить качество сложной инженерной задачи, необходимо строго соблюдать требования технологического регламента, разработанного специалистами на обсадную трубу скважины. Кроме того, бригада затирки, в которую входят только квалифицированные рабочие, должна соблюдать технологическую дисциплину. Большое внимание уделяется качеству используемых пломбировочных материалов.

Как видите, процесс цементирования скважины зависит от профессионализма людей, задействованных в работе, и материалов, использованных для завершения операции.

Что следует понять про технологию цементирования?

Цементирование нефтяных и газовых скважин, независимо от техники, сводится к преследованию одной цели: вытеснения бурового раствора из скважины. Делается это путем заливки затирочной смеси, которая поднимается на определенную высоту.

Следует понимать, что качество выполнения данной инженерной задачи напрямую зависит от соблюдения технологических процессов, правильности расчета и ответственности персонала.

Измельчители должны полностью соответствовать требованиям для цементирования нефтяных и газовых скважин. Вам нужно обратить внимание на материалы, которые будут использоваться в рабочем процессе.

Это значительно увеличит срок службы глубинных конструкций при эксплуатации.

Что следует понять про технологию цементирования?

Цементирование нефтяных и газовых скважин, независимо от техники, сводится к преследованию одной цели: вытеснения бурового раствора из скважины. Делается это путем заливки затирочной смеси, которая поднимается на определенную высоту.

Следует понимать, что качество выполнения данной инженерной задачи напрямую зависит от соблюдения технологических процессов, правильности расчета и ответственности персонала. Измельчитель должен полностью соответствовать требованиям для цементирования нефтяных и газовых скважин. Вам нужно обратить внимание на материалы, которые будут использоваться в рабочем процессе. Это значительно увеличит срок службы глубинных конструкций при эксплуатации.

Типы спецоборудования для проведения тампонажа

В основной перечень технического оборудования для работы входит следующее оборудование для цементирования скважины:

• крановые установки высокого давления,
• устройства для подачи цементного состава и нагнетания его в гидротехническое сооружение высокого давления,
• агрегаты для раздачи цементной смеси.
• гибкие металлические трубы,
• заполнители для цементных смесей,
• головка для очистки водозаборного колодца с последующей цементацией стен,
• пробивные дюбели для заливки бетона (используются при двухступенчатой ​​системе затирки),

Доступные методы цементирования скважин имеют единый принцип действия: подача и распределение заполняющего раствора по кольцу. Правильный выбор технологии заполнения определяется типом грунта, глубиной конструкции, материалом труб для обсадной колонны, климатическими и геодезическими условиями местности.

Цементирование колодца осуществляется следующими способами:

• двухступенчатый,
• одноступенчатый (сплошной),
• в наручниках.

Схемы подачи тампонажного раствора в затрубное пространство

Существующие способы цементирования скважин отличаются друг от друга способом подачи цементного раствора (затирки) на кольцо, а также характеристиками применяемых для этого устройств. Возможны два варианта организации подачи приготовленного раствора:

• обратная картина характеризуется добавлением цементного раствора с поверхности на кольцо, при этом закачиваемая смесь движется сверху вниз.
• прямая схема, подразумевающая закачку раствора в колонну каркаса с дальнейшим прохождением его до башмака и последующим вводом его в заливное кольцо снизу вверх;

При бурении скважин в промышленных масштабах часто применяется метод цементирования, выполняемый прямым способом. В этом случае процесс цементации можно проводить за один цикл, во время которого сразу же нагнетается весь необходимый для утрамбовки объем раствора.

Схематическое изображение процесса цементирования скважины за один этап:

I. Начало процесса заливки цементного раствора в скважину.

II. Доставка части закачанного раствора в скважину под обсадную колонну.

III. Начало процесса вдавливания материала вставки в кольцо.

IV. Завершение процесса продавливания шпатлевочного материала.

Схема одноступенчатой ​​цементации скважин (однократный цикл): 1 — манометр для контроля давления; 2 — Цементировочная головка; 3 — верхняя крышка; Дно с 4 остановками; 5 — Цементированный кожух; 6 — стенки колодца; 7 — стопорное кольцо; 8 — Жидкость для продавливания заполняющего материала; 9 — буровой раствор; 10 — Цементный раствор

В очень глубоких скважинах применяется двухэтапная цементация. Весь фронт работы разбит на интервалы, которые заполняются один за другим с помощью специального оборудования.

Наряду с перечисленными вариантами цементирования колонн хвостовика существует еще воротниковый метод, при его использовании часть котлована защищается от проникновения бетонной суспензии. Манжета используется для изоляции участка, находящегося в зоне действия продуктивного пласта.

принято выделять методы цементирования секретных участков и колонн в отдельную группу.

Важно! Все методы цементирования преследуют одну цель — переместить буровой раствор из затрубного пространства скважины с помощью заполняющей жидкости, которую, согласно расчетам, необходимо поднять на определенную высоту.

Выбранная технология фиксации должна обеспечивать:

• получить прочный цементный камень с высокой устойчивостью к механическим и химическим воздействиям, способный выдерживать высокие нагрузки, которые испытывают стенки колодца в глубине;
• залить цементным раствором весь интервал колодца по всей длине;
• хорошая адгезия затвердевшего цементного камня к стенкам ямы и поверхности покрытия.
• защита цементного раствора от попадания промывочной жидкости;
• полное вытеснение бурового раствора цементным раствором в пределах зацементированного интервала;

Важно! Обеспечение качественного выполнения процесса цементирования обсадных колонн позволяет значительно увеличить срок эксплуатации этих глубинных конструкций и период производства за счет эксплуатации в них требуемых изделий.

Технологии тампонирования

Применяемые в настоящее время способы цементирования скважины различаются подачей цементирующих смесей (цементация) в пространство, расположенное за обсадной колонной, и применяемым технологическим оборудованием.

Существуют следующие схемы закачки готовой смеси:

Прямая схема. При закачке по этой схеме смесь подается непосредственно в обсадную колонну, которая спускается до «башмака», попадает в кольцо и заполняет его снизу вверх.

Обратная схема. Цементация подается прямо в кольцо, пломбирование осуществляется сверху вниз.

При крупномасштабном бурении часто используется прямая схема, а сама процедура проводится за один цикл, в который подается все необходимое количество затирочной смеси.

Оборудование для тампонирования

Оборудование для цементирования скважины должно быть следующим:

• колпачки заливные, используемые в качестве фиксатора в случае двухэтапного процесса цементирования;
• блок цементирования, обеспечивающий перемешивание растворов и их подачу внутрь скважин под давлением;
• другое оборудование, такое как распределительные устройства для подачи смеси, металлические трубы, краны высокого давления.
• цементировочная головка, с помощью которой промывают колодец и закупоривают его стенки;
• узел перемешивания того же назначения, что и узел цементирования;

Одноступенчатое тампонирование

Цементирование одноступенчатых колодцев получило широкое распространение при цементировании бытовых водозаборных скважин. В этом случае затирочная смесь под избыточным давлением подается в кольцо от агрегатов, установленных на шасси грузового автомобиля или на стационарной платформе, расположенной на небольшом расстоянии. Затирочная смесь стекает по колонне, достигает дна и затем заполняет все кольцо.

Есть технология цементирования скважин. Перед цементированием их промывают и в качестве упора к обсадной колонне прикрепляют заглушку. Затем с помощью бетононасоса подается смесь. Спускаясь в лунку, смесь давит на колпачок, перемещая его вверх до «башмака» колонны. Далее в колонну ставится верхняя крышка, и начинается процесс уплотнения смеси с помощью вибропресса с одновременной закачкой в ​​скважину дополнительного количества смеси.

К тому времени, когда верхняя крышка соприкасается с нижней крышкой, считается, что процесс уплотнения ила завершен и весь предоставленный раствор заполнил пространство за картером. По окончании процесса цементирования раствор оставляют для полного застывания на срок до 48 часов. Одноступенчатое заполнение применяется для неглубоких скважин с простой геометрией ствола. Главный недостаток этого метода в том, что невозможно определить время, за которое раствор достигнет «башмака» колонны.

Двухступенчатое или двухцикловое цементирование

Двухступенчатая цементация скважин была специально разработана для блокировки нефтесодержащих источников. Этот способ подключения, требующий мощного технологического оборудования, используется редко.

В основном метод используется при следующих условиях:

• необходимо разделить пространство за кожухом на несколько участков;
• когда затирочная смесь застывает за такое короткое время, что сразу невозможно заполнить пространство за опалубкой;
• большая глубина, не допускающая засорения из-за очень высокого давления, необходимого для подачи смеси.

Двухэтапный метод буферизации заключается в том, что подача буферной смеси осуществляется в два цикла. Во время первого цикла перекачивается такое количество смеси, которое заполняет только определенную часть кольца. После затвердевания смеси, по крайней мере, через 13 часов, подается оставшееся количество смеси, необходимое для полного заполнения кольца.

Одноступенчатая (сплошная) система цементирования

Для быстрого и надежного упрочнения валов футеровки частных сантехнических сооружений применяется система непрерывной подачи смеси. Цементирование скважины в один этап предполагает закачку цементного состава в пространство вокруг трубы высокого давления с помощью специального оборудования, установленного на базе транспортного средства или возле конструкции.

Затирочный раствор под собственным весом направляется к основанию башмака колонны, заполняя все имеющиеся полости.

Перед началом работ проводится полная промывка водозаборного вала, а затем устанавливается специальная заглушка — ограничитель. Автобетононасос подает смесь, под тяжестью которой колпак опускается на основание башмака.

После завершения закачки цемента устанавливается еще одна пробка, и смесь уплотняется до тех пор, пока обе пробки не прилегают друг к другу. Это гарантирует, что пространство вокруг трубы полностью заполнено раствором.

Для уплотнения смеси используется бетононасос, оснащенный вибропрессом. Полное затвердевание цемента происходит через 48 часов.

Для неглубоких скважин правильной конфигурации применяется непрерывная цементация. Недостатком можно считать сложность контроля качества измельчения заливаемой цементной смеси.