Какой процесс называют цементированием скважины при бурении?

Цементирование – завершающее мероприятие в бурении придомовой скважины. Это необходимо в целях укрепления трубы обсадки в скважинной шахте. Создаваемый слой прочного цемента, застыв, обеспечивает защиту стенок от разных повреждений, уменьшает риски обрушения окружающего грунта, препятствует распространению коррозии.

План статьи:

• Зачем нужно цементировать скважину;
• Технология цементирования;
• Этапы цементирования водяного источника;
• Каким должен быть раствор;
• Какое оборудование потребуется;
• Заливка раствора в скважину;
• Образование цементного камня и оценка качества.

Зачем нужно цементировать скважину?

Процедура цементирования выполняется после завершения буровых работ. Она заключается во введении в затрубное или межтрубное пространство цементного раствора. Через некоторое время жидкий материал затвердевает, что обеспечивает образование монолитного скважинного ствола.

Обычно в этой ситуации цементный раствор называют тампонажным, а саму процедуру тампонированием. При этом источники воды на приусадебном или дачном участке можно тампонировать самому.

Обеспечить цементирование неглубокого бытового источника можно своими силами, обладая пониманием правильного выполнения процедуры и имея в распоряжении определенное оборудование.

Выполненное при соблюдении технологии тампонирование обеспечивает:

• прочность конструкции;
• защиту от проникновения верховодки, грунтовых вод;
• упрочение обсадки, коррозионную защиту;
• увеличение сроков работы источника водоснабжения;
• удаление пустот, трещин, зазоров, способствующих проникновению в водонос разных загрязнений;
• замену бурового раствора (при его использовании) прочным цементным материалом.

В зависимости от грамотности реализации цементирования находится качество получаемой воды, работоспособность и другие параметры скважины. Цементированием также выполняют ликвидацию источников, не дающих больше воду или ненужных для использования.

Технология цементирования

Вне зависимости от того, какой именно процесс называют цементированием в бурении или ликвидации скважины, началом тампонажа всегда становится создание проекта, сбор необходимых сведений и результатов анализов. Далее приобретаются стройматериалы, заказывается спецтехника и начинается работа.

В ходе цементирования применяются несколько методик:

1. Обратного типа – внутри источника на глубоком уровне устанавливают пробку, разделяющую зоны; подача раствора осуществляется в обсадную трубу, в которой из-за наличия давления происходит выведение материала за ее пределы.
2. Применение цементно-песчаной смеси, обеспечивающей заполнение полостей, имеющихся между конструкцией и шахтой. Вязкий раствор заполняет пустоты самостоятельно, а качество подобной заливки оставляет желать лучшего. Однако метод распространен за счет своей простоты и доступности.
3. Послойное (в несколько этапов) – применяется для цементирования скважин большой глубины.
4. Использование глиняных цилиндров. Монтаж осуществляется прямо в проходку, при этом заранее глина замачивается для образования густой смеси. Работой мощного насоса обеспечивается создание значительного давления, что прессует глиняные цилиндры.

Нюансом процедуры служит необходимость выполнения тампонажа до нижней границы водного горизонта. Это позволяет защитить от проникновения в питьевую или техническую воду опасных загрязнений. Процедуру тампонирования после бурения можно выполнить самостоятельно, а ликвидационные работы по цементированию должны выполнять специалисты с опытом реализации этих процедур и профессиональным оборудованием.

Этапы цементирования водяного источника

Процесс, как цементируется придомовая скважина, складывается из ряда этапов:

1. Подготовка необходимого объема цементного раствора.
2. Подача изготовленной смеси к источнику водоснабжения.
3. Закачка цемента внутрь затрубного (межтрубного) пространства.
4. Время на затвердевание раствора.
5. Проверка качества выполненных работ.

На каждом этапе нужны определенные материалы, инструменты, оборудование. Расчеты требующихся объемов тампонажной смеси выполняются до старта работ, потому что процедура выполняется непрерывно и остановки для смешивания дополнительной порции раствора отрицательно скажутся на качестве результатов работы.

Каким должен быть раствор?

Для выполнения тампонажа источника водоснабжения используется специальный цементный раствор, отвечающий определенным требованиям. Только так тампонажная смесь может обеспечить реализацию возложенных функций. Итак, какие параметры должны быть у использующегося раствора. Необходимо, чтобы материал:

1. Включал в состав особую концентрацию вяжущих добавок.
2. Был текучим и пластичным для проникновения в трещинки, зазоры и пустоты.
3. Обладал химической инертностью.
4. Отличался адгезивными свойствами (ложиться на поверхность максимально плотно).
5. Не размывался водой.
6. Не усаживался в ходе затвердевания.

Изготовление растворных смесей для тампонирования водяных скважин основано на использовании портландцемента, отличающегося более высокой стоимостью, но имеющего хорошие вяжущие характеристики, значительную прочность и устойчивость к воздействиям после затвердевания.

В его составе присутствует измельченный клинкер, гипс и минеральные добавки. В виде компонентов-дополнений может применяться асбест, песок, барит. Также в составе присутствуют специальные добавки, такие как:

1. Вещества, ускоряющие (замедляющие) застывание, что зависит от температуры окружающей среды при выполнении заливки.
2. Пластификаторы, повышающие текучесть, вязкость.
3. Добавки для устойчивости к перепадам температур.
4. Поглотители влаги.

Все это обеспечивает понимание, какие материалы применяются для самостоятельного цементирования скважин.

Какое оборудование потребуется?

Когда цементируется придомовой источник автономного водоснабжения, нужно знать, что это требует использования определенных видов оборудования. Наиболее простым и действенным способом выступает аренда спецоборудования. Подобные комплексные установки на базе автомобильной техники позволяют подготовить раствор, под определенным давлением отправить внутрь его скважины, используя автомобильный двигатель как источник электроэнергии.

При отсутствии возможности использования такой установки потребуется наличие:

1. Миксера для лучшего смешивания цементного раствора.
2. Насоса высокого давления, который позволит подать стройматериал к источнику.
3. Цементировочной головки, обеспечивающей закачку смеси.
4. Залицовочных пробок.
5. Мелкого инвентаря (емкости, шланги и т.д.).

Рекомендуется в ходе работы заменить полиэтиленовые трубы эластичным пожарным шлангом. Его плоская форма позволяет легко проходить в затрубное пространство, обеспечив эффективность подачи растворной смеси.

Заливка раствора в скважину

Цементирование скважин бытового назначения в один этап отличается широким распространением. Оно доступно для выполнения самостоятельно, если имеются некоторые навыки и необходимое оборудование.

Подача тампонажной смеси под давлением обеспечивается установками на автомобильной или стационарной платформе, находящейся поблизости от скважинной шахты. Скважина цементируется по определенной технологии:

1. Промывка источника водоснабжения.
2. Крепление в обсадке нижней пробки, выступающей ограничителем.
3. Подача насосным оборудованием цементной смеси. Опускающийся раствор продавливает пробку до «башмака».
4. Установка верхней пробки. Обеспечение уплотнения пластичного раствора работой вибропроцесса с подкачкой недостающего объема цемента.
5. Когда нижняя пробка касается верхней, уплотнение завершается. Поданный внутрь цемент заполнил пространство.

После завершения процедуры требуется оставить источник на 2 суток, чтобы обеспечить полное застывание цементного раствора.

Одноступенчатый тампонаж используется для бытовых скважин, имеющих небольшую глубину и простую геометрию шахты. Эту процедуру имеют в виду, когда выясняют, какой процесс именуется цементированием скважины после бурения. Для многих владельцев источников водоснабжения важно, что он легко выполняется самостоятельно, а другие способы требуют вызова специалистов.

Образование цементного камня и оценка качества

Затвердевание цементного камня начинается после закачивания растворной смеси внутрь скважинного пространства. Продолжается оно в течение 12-48 часов. На это время скважина остается без использования, потому что неосторожные действия способны повредить целостность застывающего цемента.

Через двое суток выполняется оценка качества проведенной процедуры цементирования придомового источника автономного водоснабжения. Профессионалы используют несколько лабораторных методов:

1. Акустический – простукивание стенки с фиксацией характера звуков.
2. Радиологический – используется специальная радиоаппаратура.
3. Термальный – фиксируется температура застывания смеси, оценка качества камня по термометрическим таблицам.

В домашних условиях применяют упрощенную методику, которая заключается в замерах температуры скважинных стенок. Когда она станет меньше на полтора градуса, чем температура окружающей среды, считается, что цемент полностью затвердел.

Скважина доступна для использования через трое суток после цементирования. До этого источник тестируется на герметичность, а устье очищается от остатков цемента.