Hlavní metody a technologie cementovacích vrtů

V konečné fázi vrtání se provádí cementování. Životaschopnost celé struktury závisí na kvalitě této operace. Hlavním cílem tohoto procesu je zcela nahradit vrtnou kapalinu cementem, který se také nazývá injektáž. Injikovaný roztok by měl v určitém časovém intervalu vytvrdnout a proměnit v cementový kámen. Pro cementování vrtů bylo vyvinuto několik metod, z nichž nejběžnější jsou starší než sto let. Metoda přímého jednokruhového cementování pláště byla vyvinuta v roce 1905 inženýrem A.A. Bogushevsky žijící v Baku. Až dosud byla tato technologie s drobnými vylepšeními používána vrtáky.

Na tomto videu je graficky znázorněno schéma kontinuálního stmelení prstence v botě:

Komponenty procesu

Proces cementování se skládá z pěti hlavních typů prací:

• příprava cementové kaše;
• injekce připraveného roztoku do jamky;

• dodávka cementové malty vybraným způsobem do prstence;
• doba vytvrzování injektované spárovací malty;
• kontrola kvality cementovací práce pomocí dostupných metod.

Důležité! Před zahájením prací je vypracován program jejich implementace, který je založen na technickém výpočtu cementování vrtů. Současně se berou v úvahu těžební a geologické podmínky, délka intervalu, který je třeba posílit, konstrukční vlastnosti vrtu a jeho stav. Při výpočtu se spoléhají na zkušenosti s prováděním podobné práce v oblasti, pokud existují.

Schémata pro ukládání cementové kaše do prstence

Stávající metody cementování vrtů se od sebe liší způsobem dodávání cementové (injektážní) malty do prstence, jakož i vlastnostmi zařízení, která se k tomu používají. Existují dvě možnosti uspořádání dodávky připraveného řešení:

• přímé schéma, které zahrnuje vstřikování roztoku do pouzdra s jeho následným průchodem do boty a následným vstupem do prstence, plnění zdola nahoru;
• reverzní schéma je charakterizováno dodávkou injektážní malty z povrchu do prstence, zatímco injektovaná směs se pohybuje shora dolů.

Při vrtání vrtů v průmyslovém měřítku se nejčastěji používá cementovací metoda, která se provádí jednoduchým způsobem. V tomto případě může být cementovací proces proveden v jednom cyklu, během kterého je okamžitě stlačen celý objem roztoku potřebného pro ucpání.

Schematické znázornění jednostupňového cementovacího procesu:

I. Začátek procesu dodávky cementu do vrtu.

II.Naplnění části roztoku čerpaného do studny dolů z pouzdra.

III. Začátek procesu vytlačování injektážního materiálu do prstence.

IV. Dokončení procesu lisování cementového materiálu.

Schéma jednostupňového (jednostupňového) cementování studny: 1 - manometr pro monitorování tlaku; 2 - cementová hlava; 3 - horní zástrčka; 4-Korkové dno; 5 - Cementované pouzdro; 6 - Stěny studny; 7 - Zastavovací kroužek; 8 - Kapalina pro děrování cementového materiálu; 9 - Vrtací kapalina; 10 - Cementová malta

Ve velmi hlubokých studnách se uchýlil k dvoustupňovému cementování. Celá přední část práce je rozdělena na intervaly, které jsou postupně doplňovány pomocí speciálního vybavení.

Spolu s uvedenými možnostmi pro cementování strunových strun existuje také manžetová metoda, při které je část kmene chráněna před vniknutím do spárovací malty. Pomocí manžety je izolována oblast umístěná v intervalu nádrže.

V oddělené skupině je obvyklé vyčlenit metody stmelení tajných sekcí a sloupců.

Důležité! Všechny metody cementování sledují jeden cíl, kterým je vytlačit vrtnou tekutinu z prstencového prostoru studny pomocí injektážní malty, která musí být podle výpočtů zvýšena do dané výšky.

Vybraná cementovací technologie by měla poskytnout:

• vyplnění spárovací maltou po celé délce její délky;
• úplné vytlačení promývací kapaliny cementovou maltou v cementovaném intervalu;
• ochrana spárovací malty před vniknutím splachovací kapaliny;
• získání silného cementového kamene s vysokou odolností proti mechanickým a chemickým vlivům, schopné odolávat vysokému zatížení, které se vyskytuje v stěnách hlavně v hloubce;
• dobrá přilnavost tvrzeného cementového kamene ke stěnám studny a k povrchu pouzdra.

Důležité! Zajištění kvality procesu cementování pláště vám umožní výrazně zvýšit trvanlivost těchto hlubokých struktur a dobu výroby jejich provozováním požadovaného produktu.

Typy vybavení, které budete možná potřebovat

Seznam technické podpory pro práci zahrnuje následující vybavení pro cementovací vrty:

• cementovací agregáty nezbytné pro smíchání cementu a jeho vytlačení do studny pod tlakem;
• stroje na míchání cementu se používají pro stejné účely jako cementovací stroje;
• cementová hlava je nezbytná pro propláchnutí vrtu a následné cementování jeho stěn;
• plnicí zátky se používají, pokud je vybrána dvoustupňová cementace jamek;

• další typy malých zařízení, včetně vysokotlakých ventilů, ohebných kovových hadic, zařízení pro distribuci malty atd.

Na kamionech lze instalovat vybavení potřebné pro cementování studní

Důležité! Pro zajištění kvality provádění složitých inženýrských úkolů je nezbytné přísně dodržovat požadavky technologických předpisů vyvinutých odborníky pro upevnění vrtů. Také spárovací tým, který zahrnuje pouze kvalifikované pracovníky, musí dodržovat technologickou disciplínu. Velká pozornost je věnována kvalitě použitých injektážních materiálů.

Jak vidíte, proces cementování studní závisí na profesionalitě lidí zapojených do práce a na materiálech použitých k dokončení úkolu.