Cementowanie - kluczowe cechy procesu

Jeśli operator odwiertu na swojej stronie stwierdzi, że źródło wymaga dodatkowego wzmocnienia, nie powinieneś ignorować tego zalecenia, ponieważ ilość wody może spaść w ciągu kilku lat. Dobrze cementowanie jest dość skomplikowanym procesem technologicznym, który pozwala wzmocnić kolumnę źródłową i uczynić ją praktycznie niewrażliwą na uszkodzenia.

Proces polega na wypełnieniu wnęki okołowłokowej specjalną zaprawą cementową, zwaną również zawiesiną cementową. Po zestaleniu i zestawie charakterystyk wytrzymałościowych uzyskuje się materiał prawie tak twardy jak kamień.

Główne rodzaje prac przeprowadzanych w ramach tego procesu

Od razu zauważamy, że praktycznie niemożliwe jest wykonywanie pracy własnymi rękami bez specjalnego wyposażenia, wysoką jakość pracy osiąga się jedynie przy ścisłym przestrzeganiu wszystkich etapów procesu technologicznego. Cena tej usługi jest dość wysoka, ale koszty te są w pełni uzasadnione.

Cały przepływ pracy można podzielić na kilka głównych etapów, rozważmy każdy z nich bardziej szczegółowo:

• Przygotowanie specjalnego roztworu do wypełniania ubytku. Ponieważ najwyższe wymagania nakłada się na kompozycję, najlepiej jest użyć cementu portlandzkiego specjalnego cementowania, który zapewnia rozwiązanie o najwyższej wytrzymałości.

• Gotową masę do fugowania należy dostarczyć do studni, ponieważ zamarza ona wystarczająco szybko, najprościej jest użyć specjalnego wyposażenia na platformie pojazdu, w tym przypadku wszystkie niezbędne operacje będą przeprowadzane bezpośrednio na miejscu.
• Dalej jest wtrysk pierścieniowej przestrzeni kompozycji cementu. Operację tę można przeprowadzić na dwa sposoby, z których każdy rozważymy poniżej.
• Następnie konieczne jest, aby roztwór stwardniał i uzyskał pewne właściwości wytrzymałościowe. Wymagany czas zależy od kilku czynników: od stopnia rozwiązania, od głębokości studni i od specyfiki pracy.
• Konieczne jest również sprawdzenie jakości pracy i określenie wszystkich czynników: grubości warstwy, wypełnienia jednolitości i innych czynników.

Zwróć uwagę! Przed rozpoczęciem pracy konieczne jest przeprowadzenie licznych obliczeń, które powinny uwzględniać wszystkie cechy zagłębionego odwiertu. Na ich podstawie sporządzany jest szczegółowy plan pracy.

Główne metody pompowania roztworu

Metody cementowania odwiertów są podzielone na typy w zależności od tego, w jaki sposób roztwór zaślepiający jest podawany do pierścienia i które urządzenia są do tego wykorzystywane. Kilka głównych metod jest szeroko stosowanych, które rozważymy.

Cementowanie typu stałego lub jednostopniowego

Ta metoda ma następujące funkcje:

• Kompozycja jest pompowana bezpośrednio do obudowy za pomocą specjalnego urządzenia.
• Rozwiązanie przechodzi przez całą kolumnę aż do podstawy - buta.
• Następnie mieszanina wypełnia wszystkie pierścieniowe ubytki, poruszając się od dołu do góry - od podstawy do powierzchni.

Organizacje przemysłowe często korzystają z tej metody, ponieważ można ją wykorzystać do osiągnięcia znacznie lepszych wyników. Najczęściej praca jest wykonywana w jednym cyklu, przy tej opcji ważne jest, aby cała wymagana objętość cementu została wpompowana do studni i natychmiast wepchnięta do pierścienia.

Rozważ cechy procesu:

• Początkowo wszystkie ubytki są zazwyczaj czyszczone. Odwiert jest wypełniony płynem do płukania.
• Prace rozpoczynają się od wejścia do studni specjalnego urządzenia - dolnej rury, która będzie służyć jako ogranicznik.
• Następnie rozpoczyna się wstrzykiwanie wymaganej objętości roztworu, w trakcie którego rura stopniowo spada.
• Gdy cały roztwór zostanie załadowany do odwiertu, górna wtyczka zostanie włożona, a mieszanina zaczyna być popychana w dół od kolumny studzienki, aż dolna wtyczka zatrzyma się na ograniczającym pierścieniu w dolnej części systemu.
• Wykrawanie trwa do momentu, gdy górny ogranicznik zatrzyma się na dnie, a cały roztwór znajdzie się w pierścieniowej przestrzeni, wznosząc się od dołu do góry podczas napełniania.

Dwustopniowy system

Ta metoda ma swoje własne cechy, które rozważymy:

• Cała praca jest wykonywana w następujący sposób: niższy poziom jest oddzielnie szczelny, a górny oddzielnie. Jest to konieczne w przypadkach, gdy wskaźniki temperatury poziomów różnią się znacznie lub ilość roztworu wymaganego do wykonania pracy jest zbyt duża.
• Jeszcze zanim rozpocznie się praca, specjalne urządzenie jest stosowane w celu rozróżnienia warstw: pierścienia oddzielającego.

• Istnieją dwa sposoby pracy. W pierwszym etapie dolna warstwa jest najpierw wylana, a po jej stwardnieniu górna warstwa jest pompowana do jamy. Druga metoda polega na równoczesnym wstrzykiwaniu mieszaniny zarówno dolnej, jak i górnej.

Ta metoda jest najczęściej stosowana przy dużej głębokości obiektu, a jej implementacja wymaga obecności wystarczająco poważnego sprzętu przemysłowego.

Klejenie wargowe

Metodę tę stosuje się w przypadkach, gdy konieczne jest izolowanie tylko górnej części odwiertu. Określa się wymagany poziom napełnienia. Przy tym znaku na rurze osłonowej zamocowany jest specjalny mankiet.

Aby wypełnić roztwór w kolumnie należy zapewnić perforację.

Odwrotne cementowanie

Ta metoda różni się od powyższej:

• Roztwór nie jest przepompowywany przez obudowę, a przez wgłębienie wchodzi do pierścienia.
• Rozwiązanie przesuwa płyn przez obudowę, gdy wchodzi.

Metoda ta nie była szeroko stosowana, ponieważ bardzo trudno jest ją kontrolować, kiedy roztwór osiąga dno kolumny. Ponadto za pomocą tej metody nie można kontrolować, czy poniższe rozwiązanie ma wszystkie niezbędne właściwości wytrzymałościowe.

Uwaga Zazwyczaj klient nie wybiera określonej metody pracy, jest ona ustalana przez wykonawcę, w zależności od charakterystyki studni i własnej floty sprzętu.

Czynniki, od których zależy skład roztworu do cementowania

Roztwór przygotowany do wypełnienia przestrzeni pobliskich odwiertów może różnić się składem w zależności od warunków, w których jest stosowany:

• Im wyższa temperatura, tym szybciej roztwór zostanie ustawiony - należy zawsze brać pod uwagę ten czynnik.
• Im wyższa zawartość wody w roztworze, tym lepiej wypełnia wszystkie ubytki. W tym samym czasie kompozycja schnie znacznie dłużej i po utwardzeniu zyskuje niższe wskaźniki wytrzymałości.

• Rodzaje cementów i dodatków do nich. Do pracy wykorzystywane są różne rodzaje cementu: od specjalnych odmian fugowania po kompozycje kwarcowe, włókniste i samorozszerzalne. A dodatki mogą nadać kompozycji naprawdę unikalne właściwości, ale ich koszt jest dość wysoki.

Jakiego sprzętu używa się przy produkcji robót

Zestaw niezbędnych jednostek jest dość obszerny, ma znaczną masę i imponujące wymiary, dlatego najczęściej umieszcza się je na platformie potężnych pojazdów, zarówno produkcji krajowej, jak i zagranicznej.

Źródłem energii dla tych kompleksów urządzeń jest silnik samochodowy, więc nie zależą one od układania linii energetycznych.

Instalacja samochodowa samodzielnie realizuje cały cykl technologiczny:

• Najpierw do zbiornika dodawana jest precyzyjnie odmierzona ilość cementu, po czym dostarczana jest pewna objętość wody.
• Mieszanina jest dokładnie wymieszana i gotowa do użycia.
• Następnie specjalny sprzęt pompujący pod wysokim ciśnieniem dostarcza kompozycję do obudowy.

Aspekty kontroli jakości

Po zakończeniu prac i utwardzeniu roztworu ocenia się jakość cementowania.

Istnieje wiele metod weryfikacji, omówimy bardziej szczegółowo główne trzy:

• Metoda radiologiczna - w tym przypadku w studni umieszczane jest specjalne urządzenie z promieniowaniem gamma, które jest mocowane za pomocą czujników rozmieszczonych promieniowo na całej powierzchni. Metoda jest prosta: jeżeli podczas zejścia diagramy są jednolite i nie różnią się na całej wysokości studni - praca była wykonywana na wysokim poziomie, jeśli są skoki - betonowanie wykonywano z małżeństwem.
• Metoda akustyczna - jego istota polega na przekazywaniu fal akustycznych przez ściany obudowy. Jeśli wokół znajduje się pokrywa cementu - fale bardzo szybko wymierają, a jeśli nie istnieją, rozprzestrzeniają się bez przeszkód. Metoda jest dość wygodna: wszystkie dane są odbierane i analizowane przez komputer i wyprowadzane są z końcowego wyniku.

• Metoda termiczna w oparciu o właściwości zaprawy cementowej w celu uwolnienia ciepła podczas zestalania. Instrukcje użytkowania są proste: należy zmierzyć temperaturę ścian na różnych poziomach obudowy, aby można było łatwo określić poziom, na który wzrosła mieszanina.

Warto zauważyć, że w przypadkach, gdy mostek cementowy wlewa się do studni, tj. warstwa, oddzielająca poziomy lub warstwy gleby od siebie, w celu określenia jej grubości i wytrzymałości jest niemożliwa za pomocą powyższych metod.

Wniosek

Pomimo wysokich kosztów i złożoności takich prac, są one bardzo popularne z kilku powodów:

• Jak wiadomo, w glebie występuje tylko kilka warstw wodonośnych. Cementowanie pozwala łączyć je i znacznie zwiększać natężenie przepływu odwiertu.
• Napełnianie wnęki roztworem służy jako niezawodna ochrona rur stalowych przed korozją i znacznie zwiększa trwałość konstrukcji. Nadwyżki kosztów są opłacane dzięki wysokiej trwałości i dłuższemu okresowi eksploatacji.
• Wytrzymałość systemu jest znacznie większa - staje się prawie niewrażliwa na ruchy gruntu i jego odkształcenia termiczne.

Film wideo w tym artykule pomoże ci lepiej zrozumieć, jak należy przeprowadzić cementowanie.