Çimentolama kuyuları için yöntemler ve teknolojiler: enjeksiyon harcı nasıl hazırlanır ve dökülür

Gevşek kumlu topraklarda bir kuyu açıldıktan sonra, muhafaza borularını güçlendirmeyi amaçlayan bir aşama başlar. Aynı zamanda, gövde hasar, agresif yeraltı suyu, korozyon ve diğer olumsuz fenomenlerden korunmalıdır. Bu çimentolama kuyuları gibi bir işlemdir.

Çimentolama işini kendi başınıza yapmak oldukça zordur, ancak olayın teknolojisi hakkında bilgi sahibi olmanız mümkündür. Çimentolamanın neden gerekli olduğunu ve iş yaparken nelere dikkat etmeniz gerektiğini size anlatacağız. Netlik için malzeme tematik fotoğraflar ve videolar içerir.

Neden bir kuyu çimentolamalı?

Kuyu çimentolama, tamamlandıktan hemen sonra takip eden bir süreçtir. delme işlemleri. Çimentolama prosedürü, çimento bulamacının, zamanla sertleşen ve monolitik bir kuyu deliği oluşturan dairesel veya halka şeklinde (eğer kasa daha geniş bir polietilen boruya yerleştirilirse) sokulmasından oluşur.

Bu durumda çimento harcı “derz dolgu” olarak adlandırılır ve işlemin kendisi “tıkanır”. İyi çimentolama teknolojisi olarak adlandırılan karmaşık bir mühendislik süreci, belirli bilgi ve özel ekipman gerektirir.

Çoğu durumda, su kaynakları kendi ellerinizle kurcalanabilir, bu da uzmanları çekmekten çok daha ucuzdur.

Kuyu çimentolaması, kayaların yıkıcı yanal basıncından ve yeraltı suyunun etkisinden halka ve gövdenin güçlendirilmesini amaçlayan bir dizi önlemdir.

Kuyuların uygun şekilde suya takılması aşağıdakilere katkıda bulunur:

• kuyu yapısının gücünün sağlanması;
• yeraltı sularından ve yüksek sulardan iyi koruma;
• muhafazanın güçlendirilmesi ve korozyondan korunması;
• su kaynağının ömrünü uzatmak;
• istenmeyen parçacıkların akifer içine girebileceği büyük gözeneklerin, boşlukların, boşlukların ortadan kaldırılması;
• ilk önce delme sırasında kullanılmışsa, sondaj sıvısının çimento ile yer değiştirmesi.

Üretilen suyun kalitesi ve kuyu işletim özellikleri çimentolamanın ne kadar iyi gerçekleştirildiğine bağlı olacaktır. Artık sömürülmeyecek terk edilmiş kuyular için de çimentolama yapılmaktadır.

Su kaynaklı çimentolama basamakları

Tüm çimentolama işlemi, her biri kendi nüanslarına sahip birkaç aşamadan oluşur:

1. Halkaları doldurmak için çimento bulamacının hazırlanması.
2. Kuyuya hazır çimento tedariki.
3. Derz içine enjeksiyon harcı enjeksiyonu.
4. Çimento harcının sertleşme süresi.
5. Çimentolamanın kalite kontrolü.

Her aşama belirli aletlerin ve özel ekipmanların kullanılmasını gerektirir. Gerekli malzemelerin hesaplamaları en iyi derz dolumu başlamadan önce yapılır, çünkü tıkama işlemi sürekli olarak devam etmelidir ve örneğin yeterli çimento harcı yoksa, bu çimentolamanın kalitesini olumsuz etkileyecektir. En önemli aşamaları daha ayrıntılı olarak ele alacağız.

Nadir durumlarda, akiferlerin çimentolamaya ihtiyacı yoktur, tüm derinliği yoğun kil topraklarında çalışan kuyulardan bahsediyoruz

Kademe 1 - ekipman hazırlığı

Çimentolama akiferleri ile ilgili tüm çalışmalar kesinlikle ihlal edilmelidir, bu da ihlali düşük kaliteli çimentolamaya yol açacaktır.

İyi tıkanmaya başlarken, bunun geri dönüşü olmayan bir süreç olduğunu bilmelisiniz, çözeltinin kuyu halkasına doldurulduktan sonra herhangi bir şeyi düzeltmenin imkansız olduğunu, bu nedenle hazırlık çalışmalarının, yani harçların çimentolama ve ekipman seçimine hazırlanmasının mümkün olduğunca sorumlu bir şekilde ele alınması gerektiğini belirtmelisiniz!

En kolay ve en etkili yol, bir araç platformunda ekipman kiralamaktır. Böyle bir kompleks bir çimento harcı hazırlayabilecek ve basınç altında bir kuyuya pompalayabilecekken, güçlü bir otomobil motoru ekipman için bir enerji kaynağı görevi görecektir.

Özel bir araca dayalı birimleri kullanmak mümkün değilse, ihtiyacınız olacak:

• çimento harcının hazırlanması için karıştırıcı;
• çözeltiyi kuyuya pompalayan yüksek basınç pompası;
• çözeltiyi kuyuya enjekte etmek için çimento başlığı;
• doldurma tapaları (miktar çimentolama yöntemine bağlıdır);
• çeşitli küçük ekipmanlar (hortumlar, ölçüm tankları).

Bir hortum olarak, birçok uzman 32 cm çapında geleneksel HDPE borular yerine esnek bir yangın hortumu kullanmanızı önerir. Düz ve etkin bir çözüm akışı sağlayarak halka içine mükemmel bir şekilde geçer.

Kuyuları çimentolamak için ekipman büyüktür ve bir kompresör, jeneratör, ana şebekeye kesintisiz erişim gibi güçlü bir enerji kaynağı gerektirir

2. aşama - çözeltinin hazırlanması

Kuyu çimentolamak için çimento bulamacı bir takım gereksinimleri karşılamalı ve şunlara sahip olmalıdır:

• her tür yüzeyli yüksek yapışma özellikleri;
• katılaşma sonrası yüksek mukavemet, mekanik strese karşı direnç;
• tüm çatlak ve boşlukları doldurmak için süneklik ve iyi akışkanlık;
• tıkalı toprak tabakalarına göre kimyasal nötrlük;
• yeraltı suyu ile erozyona karşı direnç;
• sertleşme sırasında büzülme eksikliği.

Ayrıca, çözelti, kuyuya sorunsuz bir şekilde verilebilen ve enjekte edilebilen bir kıvama sahip olmalıdır. Çözelti ekipmandan iyice yıkanmalı, kimyasal olarak agresif olmamalı ve kuyuya taşınması sırasında minimum kayıp katsayısına sahip olmalıdır.

Kullanılan çimento bulamacı, enjeksiyon ekipmanı ile pompalama için yeterince sıvı bir yapıya sahip olmalı ve aynı zamanda yüksek mukavemet özelliklerine sahip olmalıdır.

Tıkanma için bir çimento harcı hazırlama işlemi, onu oluşturan bileşenlerin homojen olarak karıştırılması, ardından içine su dökülmesi ve daha önce içinde çözülmüş olan özel katkı maddeleri ile oluşur.

Kendinizi hazırlayabileceğiniz en basit çözümler şunlardır:

1. Portland çimentosu + kuvars kumu (1: 1) + özel katkı maddeleri ve su istenilen kıvama gelinceye kadar. Böyle bir çözümün düşük bir yoğunluğu vardır ve hazırlanması zordur, çünkü bileşime dahil edilen kum genellikle çökelir ve bir çözelti kullanımı imkansız hale gelir.
2. Portland çimentosu + barit (1.1: 1) + özel katkı maddeleri ve su. Bu çözümün dezavantajı düşük gücüdür.
3. Portland çimentosu + dolgu maddesi. Asbest (kumlu topraklarda), dolgu maddesi olarak lifli malzemeler kullanılır.

Çimentolu bir karışımın hazırlanması için, silikatlara dayanan bir çimento türü olan enjeksiyon Portland çimentosu kullanmak en iyisidir.

Bu tür çimento elbette normal Portland çimentosundan daha pahalıdır, ancak mukavemet özellikleri sıradan olanlardan çok daha yüksektir. Barit, çözeltinin yoğunluğunu arttıran ağır bir mineraldir. Barite, dökme yapı malzemeleri satan bir nalburdan satın alınabilir.

Çimentolu harçların bir parçası olan özel katkı maddeleri ile, çözeltiye özel özellikler veren çeşitli maddeleri anlıyoruz.

Bunlar:

• hızlandırıcıları ayarlamak çimentolama +5 derecenin altında bir sıcaklıkta meydana gelirse kullanılan çimento (kalsiyum klorür, soda külü, potas);
• geciktiricileri ayarlamakhızlı sertleşmeyi önlemek için kullanılır (bunlar kalsiyum veya sodyum klorürler, sodyum nitrit, vb.);
• yumuşatıcılar optimum viskozite için (polimer değiştiriciler);
• dona dayanıklı katkı maddeleri (plastikleştiricilerle birleştirilmiş organosilikon bileşikleri);
• nem emici katkı maddeleri (şeker, sitrik, tartarik ve tetraoksyadipik asit gruplarına ait bileşiklerden elde edilen maddeler) vb.

Özel katkı maddeleri, daha sonra derz dolgu harcının hazırlanması için kullanılan su içinde karıştırılır. Özel makineler - karıştırıcılar kullanarak çözeltiyi karıştırın. Bazen manuel yoğurmaya izin verilir, ancak biraz beceri ve emek gerektirir.

Portland çimentosunun sertleşmesi sırasında oluşan çimento taşı yüksek mukavemet özelliklerine sahiptir, yüklere, mekanik ve fiziksel etkilere dayanır.

Aşama sayısı 3 - Çözeltinin kuyuya dökülmesi

Çimentolama kuyularının ana yöntemleri şunlardır:

• sürekli veya tek aşamalı;
• iki aşamalı;
• dudak;
• tersi.

Su kuyularını çimentolamak için tüm yöntemler bir prensibe dayanmaktadır - harçın halkaya pompalanması. Aynı zamanda, çimentolama teknolojisinin seçimi belirli koşullara bağlıdır: toprak tipi, kuyu derinliği, gövde malzemesi, bölgenin iklimsel ve hidrojeolojik koşulları.

Suya iyi takılan seçilen teknoloji şunları sağlamalıdır:

• çözeltinin tüm derinliğe tüm kuyu hizalaması ile doldurulması;
• yıkama sıvısını tamamen değiştirin (varsa);
• fiziksel, mekanik ve kimyasal etkilere dayanıklı yüksek mukavemetli çimento taşı oluşturulması;
• kuyu toprak duvarlarına yüksek oranda yapışma, gövde boruları.

Derin kuyular için segmental çimentolama kullanılır, yani. tüm kuyu gövdesi bir kerede çimentolanır, sadece bireysel segmentleri çimentolanır.

Bu süreç çok karmaşıktır ve pratik, bunu kendiniz yapmanın neredeyse imkansız olduğunu gösterir. Bu nedenle, bir ve iki aşamalı ve manşet çimentolama teknolojisini daha ayrıntılı olarak ele alıyoruz.

Tek aşamalı veya sürekli çimentolama

Bu yöntem çoğunlukla evsel akiferleri çimentolamak için kullanılır. Uygulaması sırasında, çimentolu çözelti halka içine pompalanır.

Çözelti, özel bir aracın platformuna monte edilen veya kuyu yakınında sabit olan ekipman kullanılarak basınç altında pompalanır. Çimentolu harç, kendi ağırlığı altında, tüm halka şeklindeki boşlukları doldurarak muhafaza "ayakkabı" tabanına hareket eder.

Tek aşamalı çimentolama çalışmaları kesintisiz olarak tek bir döngüde gerçekleştirilir, bu nedenle yeterli miktarda enjeksiyon harcı ile ilgilenmek gerekir.

Çimentolamaya başlamadan önce iyi kızarmave daha sonra bir sınırlayıcı görevi görecek olan alt tapa yerleştirilir. Beton pompası açılır ve tıkanma solüsyonu pompalamaya başlar, etkisi altında mantar gövdenin "pabucuna" ulaşana kadar düşürülür.

Harcın enjeksiyonundan sonra, üst tapa takılır ve çimento tapası, üst tapa alt kısma dayanana kadar sıkıştırılmaya başlar. Bu, çözümün tüm halkayı doldurduğu anlamına gelecektir. Sıkıştırma, harç beton bir pompa ile pompalanarak bir vibropres vasıtasıyla gerçekleştirilir.

Sementli kuyu, çözeltinin tamamen katılaştırılması için 36-48 saat dinlendirilir. Bu yöntem sadece sığ, iyi şekilli kuyular için uygundur. Bu yöntemin dezavantajı, çimento bulamacının kuyunun dibine ulaştığı anın izlenememesidir.

İki kademeli emiş sistemi

Bu çimentolama yöntemi petrol endüstrisi kuyuları için geliştirilmiştir. Ciddi endüstriyel ekipman (güçlü bir beton pompası) kullanılmasını gerektirdiği için, kuyuların yapımında sıklıkla kullanılmaz. İki aşamalı çimentolama aşağıdaki durumlarda kullanılır:

• çimento harcı o kadar hızlı sertleşir ki, çimentolama bir döngüde tamamlanamaz;
• halkadaki önemli bir mesafeyle ayrılmış iki bölümü vurgulamak istediğinizde;
• kuyuyu geniş bir derinlikte, bir döngüde çalışmak imkansız olduğunda.

Diğer durumlarda, sürecin uzunluğu ve ekonomik göstergeler nedeniyle iki aşamalı bir yöntemin kullanılması pratik değildir.

İkinci aşama, birinci aşamanın çimento bulamacının katılaştırılmasından sonra başladığı için iki aşamalı çimentolama daha uzundur

İki aşamalı çimentolama prensibi, çimentonun halkaya iki aşamada pompalanması gerçeğine dayanır.

Harcın ilk kısmı yüklenir ve sıkılır.Alt tapa indirilir, bu da çözeltinin etkisi ile tapa tabana düşer. Çözeltinin ikinci kısmı, birinci kısmın nihai sertleşmesinden sonra 12-36 saat içinde pompalanır.

Jeolojik bölümün üst kısmında emici katmanların varlığında artezyen kuyularının derin delinmesi uygulamasında ve diğer durumlarda iki aşamalı çimentolama kullanılır.

Manşet yönteminin kullanımı

Bu çimentolama yöntemi, sadece kuyu üst kısmının güçlendirilmesi gerektiğinde kullanılır. Bu durumda, ilk görev çimentolamanın gerçekleştirileceği seviyeyi belirlemek olacaktır.

Seviye özel bir manşet takılarak kasa üzerinde belirtilmiştir. Hizalamanın alt kısmı, manşet tarafından tıkama çözeltisinin penetrasyonundan güvenilir bir şekilde korunur.

Çözelti, tek aşamalı çimentolama ile aynı şekilde pompalanır. Kuyunun üst kısmı kumlu topraklarda ve alt kısmı kil topraklarında ise bir manşet yöntemi kullanılır. Bu yeterince nadirdir, bu nedenle bu yöntem geniş uygulama bulamadı.

Çimento taşı oluşum süreci

Çimento taşı oluşumu süreci, tıkama çözeltisinin enjeksiyonundan hemen sonra başlar ve 12 ila 36 saat arasında sürer. Harcın çimento taşının durumuna katılaşma süresini etkileyen ana faktörler:

• çözümü oluşturan bileşenlerin özellikleri;
• toprak, kaplama malzemesi;
• sahadaki hidrojeolojik ve iklim koşulları;
• enjeksiyon yoğunluğu, tıkanma sürecinin doğru uygulanması.

Katılaşma döneminde, kuyuyu dinlendirmek gerekir. Sementasyon kalitesini değerlendirmek için kablo, levye, tel kullanmak yasaktır. bu, elde edilen çimento taşının bütünlüğünü bozabilir.

Çimentolu harcın tam olarak ne kadar sürede kurulacağını bilmiyorsanız, üç gün bekleyin ve kontrol ölçümlerine devam edin.

Çimentolama Kalite Değerlendirmesi

Dikkate değer: akiferlerin çimentolanmasının kalitesini değerlendirmenin çok önemli bir aşama olmasına rağmen, bunu kendiniz yapmak imkansızdır.

Uygulaması için, sondaj yapan kuruluşlar için bile çok nadir olan özel laboratuvar ekipmanı gereklidir.

Halen gerçekleştirilen tıkanmayı değerlendirmek istiyorsanız, kalite kontrol hizmetini üç yoldan biriyle sipariş edebilirsiniz:

• kasanın duvarlarına dokunmaya dayanan akustik, ardından verilerin bilgisayar programları ile işlenmesi;
• radyo cihazlarıyla ölçüm yaparken radyolojik;
• termal, çimento harcının sertleşmesi sırasında salınan ısının ölçülmesi ilkesine dayanır.

Evde, kuyu duvarlarındaki sıcaklığı ölçerek basitleştirilmiş termal yöntemi kullanabilirsiniz. Ortam hava sıcaklığına ulaştığında ve 0,5-1,5 derece daha düşük olduğunda, tam katılaşma hakkında konuşabiliriz. Bununla birlikte, bundan sonra bile, 2-3 gün beklemek ve ancak daha sonra kuyuyu çalıştırmanız önerilir.

Test tamamlandıktan sonra kuyu başı çimento bulamacından temizlenir. suyu boşaltma kabı. Daha sonra, yüksek basınçlı suyun kuyu borusuna 30 dakika boyunca pompalandığı bir sızıntı testi yapılır. Sızdırmazlık kriteri yaklaşık 0.3-0.5 MPa'lık bir basınç düşüşü olacaktır. Kuyu şimdi tamamen kullanıma hazırdır.

Tıkanma sıkılığı kuyu borusunu arttırır, muhafaza tellerinin servis ömrünü uzatır, korozyondan ve su kaynağının kendisinden korur.

Konu hakkında sonuçlar ve faydalı video

Aşağıdaki videolarda, petrol ve gaz endüstrisindeki kuyulardan bahsediyoruz, ancak üretim teknolojisinin prensibi akiferlerle aynıdır.

Tek aşamalı çimentolama prosedürü:

Manşet çimentolama üretim özellikleri:

İki aşamalı çimentolamanın teknolojik özellikleri:

Çimentolama, özel ekipman kullanımını gerektiren karmaşık bir süreçtir. Ancak bu, kendiniz yapmanın imkansız olduğu anlamına gelmez. Enjeksiyon agregasını seçerek ve doğru şekilde hazırlayarak, minimum agrega kümesini kullanarak, işle kendiniz baş etmek oldukça mümkündür.

Her durumda, kuyu çimentolamadan kuyu çalışması uzun sürmeyecek ve maliyeti yeni bir su kaynağının delinmesi daha az olmayacak.

Malzemeyi inceledikten sonra, sondajdan sonra kuyuyu nasıl düzgün bir şekilde çimentolayacağınız hakkında sorularınız varsa veya bu konu hakkında değerli bilginiz varsa, lütfen yorumlarınızı aşağıdaki blokta bırakın.