3. Тампонування міжтрубного і позатрубного простору свердловини.

Тампонування затрубного простору забезпечує захист водоносного шару в свердловині:

• від проникнення поверхневих вод;

• від проникнення вод забруднених або невикористаних водоносних горизонтів;

• від проникнення піску із вище розташованих водоносних шарів.

Тампонування - заповнення в`язким і щільним водонепроникним матеріалом міжтрубного або позатрубного кільця свердловини (термінологічний словник до теми № 10).

Рис.4 Схема тампонування свердловини.

Розрізняють два види тампонування свердловин: постійне й тимчасове.

Постійне тампонування виконується на тривалий час, як правило, на весь строк існування свердловини (термінологічний словник до теми № 10).

Тимчасове тампонування призначається для ізоляції окремих водоносних (нафто- і газоносних) горизонтів один від одного для роздільного їхнього дослідження й виконується на термін проведення випробування свердловини (термінологічний словник до теми № 10).

У якості тампонажних матеріалів можна використати:

• глину,

• цемент,

• глиноцементні суміші,

• бітуми, смоли,

• спеціальні швидкосхоплювальні суміші.

В свердловинах ударно-канатного способу буріння передбачається такі способи тампонуваня:

а) забивка або затискування колони труб в шар природних глин або шар м'ятої жирної глини (рис.5), яка накидана в спеціально підготовану каверну;

б) підбашмачна цементація обсадної колони труб також при умові підготовленої каверни;

в) цементація простору між двома колонами труб.

3.1Тампонаж глиною.

УМОВИ ЗАСТОСУВАННЯ МЕТОДУ:

Тампонаж глиною застосовують переважно при ударно-канатному бурінні для ущільнення башмака обсадної колони, але в тих випадках, коли необхідна герметизація.

ПРИМІТКА: Тампонування глиною застосовується переважно при бурінні неглибоких розвідницьких або гідрогеологічних свердловин для ущільнення затрубної частини обсадної колони, що закриває водоносний шар з невисоким тиском.

Тампонування свердловин за допомогою цементного розчину або матеріалами, які вміщають цемент називається цементуванням (термінологічний словник до теми № 10).

	Рис.5 Тампонаж м'ятою жирною глиною (при перетинанні водоносного пласта), 1 - колона обсадних труб; 2 - кульки з глини; 3 - глина, яка вилучається з свердловини; 4 - глиняне кільце
		Рис.6 Тампонування за допомогою задавлювання колони обсадних труб у шар жирної щільної глини: а — підстилений несипучими породами; б — підстилений пісками : 1 — обсадні труби; 2 — башмак.

3.2 Цементування – як метод тампонування водозабірних

Тампонування свердловин за допомогою цементного розчину або матеріалами, які вміщають цемент називається цементуванням (термінологічний словник до теми № 10).

МЕТА ЦЕМЕНТУВАННЯ: Цементування застосовується у випадках, коли необхідно одержати міцний і щільний тампон на досить тривалий час.

Для цементування свердловин використовується портландцемент, який називається тампонажним.

При змішуванні з водою тампонажний цемент утворює легко рухомий розчин, що із часом загустіває і поступово перетворюється в міцний цементний камінь.

Терміни й міцність схоплювання цементного розчину залежать від:

• якості цементного порошку;

• тонкості його помолу;

• кількості і якості води, що втримується в розчині.

Необхідні строки охоплення та міцність цементного розчину забезпечується водоцементним відношенням при цьому густина цементного розчину відповідно дорівнює 1,95 т/м³ -1,84 т/м³.

ПРИМІТКА: При менших значеннях т період рідкого стану розчину малий, а при більших - міцність цементного каменю різко знижується.

Кінець схоплювання цементного розчину, коли він повністю губить рухливість, наступає не пізніше 10 год. після затворення.

Підвищення температури середовища, у якій перебуває цементний розчин є активним прискорювачем (каталізатором) його схоплювання.

Цементація міжтрубного простору свердловин ударно-канатного буріння передбачається, зазвичай, при вийманні проміжної колони труб.

Для цементації використовується тампонажний, піщаний цементи.

Розчин готується з водоцементним фактором 0.4...0.5.

В свердловинах роторного способу буріння, зазвичай цементується затрубний простір одночасно із посадкою обсадних труб.

Основні методи цементування свердловин:

1) з нижньою або верхньою пробками;

2) з двома розподільними пробками;

3) манжетним способом.

УМОВИ ЗАСТОСУВАННЯ ЦЕМЕНТУВАННЯ:

При глибині свердловин до 100...150 м, звичайно, використовуються схема цементувння з однією пробкою, а при більшій - з двома.

Манжетне цементування використовується при опусканні в свердловину обсадної колони разом з фільтром.

Рис.7 . Способи цементування затрубного простору:

а — з нижньою пробкою, б —з верхньою пробкою, в — з двома розподільними пробками; г — манжетний: 1 — свердловина, 2 — цементний розчин, 3 — обсадні труби, 4 — нижня дерев'яна пробка, 5 — верхня щільна пробка, 6 — строп-кільце, 7 —нижня рухома пробка, 8 — верхня рухома пробка, 9 — подавання промивної рідини, 10 —клапан, 11 — отвори, 12 — манжета, ІЗ — подавання цементного розчину

Рис.8 Пробки цементуючі:

а - нижня; б-верхня ; 1 - гумові манжети; 2 - чавунний або алюмінієвий корпус.

Рис.9. Схема цементування свердловини із двома розділовими пробками: 1 - цементний розчин; 2 — нижня пробка; 3 — глинистий розчин; 4 — башмак обсадної колони; 5 — верхня пробка; 6 — рідина для продавлювання пробок

Манжетне цементування (рис.10.) застосовують в одноколонних конструкціях водозабірних свердловин.

В нижній частині обсадних труб, над фільтром, встановлюють зворотній клапан, а в обсадній трубі, вище нього роблять ряд отворів для виходу цементного розчину і встановлюють спеціальну манжету - воронку висотою 60...70см, і діаметром, який перевищує на 25...35% діаметр свердловини, з брезенту, армованого металевими смужками.

Рис.10 Схема манжетного цементування: 1 - стовбур свердловини; 2 - манжета; 3 - отвір в трубі; 4 - клапан; 5 - надфільтрова труба.