שיטות וטכנולוגיות לצמנט בארות: כיצד להכין ולצקת תרחיץ מלט

לאחר קידוח באר בקרקעות חוליות רופפות, מתחיל שלב שמטרתו חיזוק צינורות המעטפת.יחד עם זאת, יש להגן על תא המטען מפני נזק, השפעות אגרסיביות של מי תהום, קורוזיה ותופעות שליליות אחרות. אנחנו מדברים על תהליך כמו מלט בארות.

ביצוע עבודות מלט בעצמך הוא די קשה, אך אפשרי אם יש לך ידע לגבי הטכנולוגיות לביצוע האירוע. אנו נספר לכם מדוע עליכם לבצע צמנטציה ולמה עליכם לשים לב בעת ביצוע העבודה. למען הבהירות, החומר מכיל תמונות וסרטונים נושאיים.

למה למלט באר?

מלט באר הוא תהליך שמגיע מיד לאחר השלמתו פעולות קידוח. הליך המלט מורכב מהחדרת תמיסת מלט לתוך הטבעת או הטבעתית (אם צינור המעטפת ממוקם בצינור פוליאתילן רחב יותר), אשר מתקשה עם הזמן ויוצר קידוח מונוליטי.

טיט המלט במקרה זה נקרא "חיבור", והתהליך עצמו נקרא "חיבור". תהליך הנדסי מורכב הנקרא טכנולוגיית מלט היטב דורש ידע מסוים וציוד מיוחד.

ברוב המקרים, ניתן לסתום מקורות מים במו ידיכם, וזה הרבה יותר זול מאשר העסקת מומחים.

מלט באר היא קבוצה של אמצעים שמטרתם לחזק את הטבעת והמעטפת מפני לחץ רוחבי הרסני של סלעים והשפעות מי תהום

סתימה נכונה של בארות מים תורמת ל:

• הבטחת חוזק מבנה הבאר;
• הגנה על הבאר ממי קרקע ומשטחים;
• חיזוק צינור המעטפת והגנה עליו מפני קורוזיה;
• הגדלת חיי השירות של מקור המים;
• חיסול נקבוביות גדולות, חללים, פערים שדרכם יכולים להיכנס חלקיקים לא רצויים לאקוויפר;
• עקירה של בוץ קידוח על ידי מלט, אם הראשון שימש במהלך הקידוח.

איכות המים המופקים והמאפיינים התפעוליים של הבאר יהיו תלויים במידת ביצוע המלט. מלט מתבצע גם עבור בארות נטושות שלא יפעלו עוד.

שלבי מלט מקור מים

כל תהליך המלט מורכב ממספר שלבים, שלכל אחד מהם ניואנסים משלו:

1. הכנת תמיסת מלט למילוי הטבעת.
2. אספקת מלט מוכן לבאר.
3. הזרקת תמיסה של מלט לתוך הטבעת.
4. תקופת ההתקשות של טיט המלט.
5. בדיקת איכות המלט.

כל שלב מצריך שימוש בכלים מסוימים ובציוד מיוחד. עדיף לבצע חישובים של החומרים הדרושים לפני תחילת עבודת הדיוס, כי תהליך הסתימה חייב להימשך באופן רציף ואם, למשל, אין לכם מספיק טיט מלט, הדבר ישפיע לרעה ביותר על איכות המלט. בואו נסתכל על השלבים החשובים ביותר בפירוט רב יותר.

במקרים נדירים, בארות אקוויפר אינן מצריכות מלט; אנחנו מדברים על בארות שכל עומקן עובר בקרקעות חימר צפופות

שלב מס' 1 - הכנת ציוד

כל העבודות על מלט בארות אקוויפר חייבות להתבצע אך ורק בהתאם לדרישות הטכניות, שהפרה שלהן תוביל למלט באיכות ירודה.

כאשר מתחילים לסתום באר, כדאי לדעת שזהו תהליך בלתי הפיך; אי אפשר לתקן שום דבר לאחר שהתמיסה החלה להתקבל לתוך הטבעת של הבאר, לכן עבודת ההכנה, כלומר הכנת תמיסה עבור המלט ובחירת הציוד, יש לגשת בצורה אחראית ככל האפשר!

הדרך הקלה והיעילה ביותר היא השכרת ציוד על במת רכב. מתחם כזה יוכל להכין תמיסת מלט ולשאוב אותו לבאר בלחץ, בעוד שמקור האנרגיה להפעלת הציוד הוא מנוע רכב חזק.

אם לא ניתן להשתמש ביחידות המבוססות על רכב מיוחד, אז תצטרך:

• מערבל להכנת טיט מלט;
• משאבת לחץ גבוה השואבת תמיסה לבאר;
• ראש מלט לשאיבת תמיסה לבאר;
• פקקי מילוי (הכמות תלויה בשיטת המלט);
• מגוון ציוד קטן (צינורות, מיכלי מדידה).

כצינור, מומחים רבים ממליצים להשתמש בצינור כיבוי אש גמיש במקום צינורות HDPE מסורתיים בקוטר של 32 ס"מ. הוא שטוח ומתאים בצורה מושלמת לחלל הבין-צינורות, מה שמבטיח אספקה ​​יעילה של פתרון.

ציוד לליטוש בארות גדול בגודלו ודורש מקור אנרגיה רב עוצמה, כגון מדחס, גנרטור וגישה רציפה לרשת החשמל.

שלב מס' 2 - הכנת הפתרון

תמיסת המלט למלט באר חייבת לעמוד במספר דרישות ובעלת:

• תכונות הדבקה גבוהות עם משטחים מכל סוג;
• חוזק גבוה לאחר התקשות, עמידות בפני מתח מכני;
• פלסטיות ונזילות טובה למילוי כל הסדקים והחללים;
• ניטרליות כימית ביחס לשכבות אדמה עם טמפון;
• עמידות בפני שחיקה על ידי מי תהום;
• אין התכווצות במהלך התקשות.

כמו כן, התמיסה חייבת להיות בעלת עקביות כזו שניתן להעביר אותה בקלות לבאר ולהזריק אותה. התמיסה חייבת להישטף בקלות מהציוד, לא להיות אגרסיבית כלפיו מבחינה כימית ובעלת מקדם הפסד מינימלי במהלך ההובלה לבאר.

תמיסת המלט המשמשת חייבת להיות בעלת מבנה נוזלי מספיק לשאיבה עם ציוד הזרקה ובו זמנית להיות בעלת מאפייני חוזק גבוהים

תהליך הכנת טיט מלט לטמפון מורכב מערבוב אחיד של הרכיבים הכלולים בהרכבו, ולאחר מכן יציקת מים לתוכו עם תוספים מיוחדים שהומסו בו בעבר.

הפתרונות הפשוטים ביותר שתוכלו להכין בעצמכם הם:

1. צמנט פורטלנד + חול קוורץ (1:1) + תוספים מיוחדים ומים עד לקבלת העקביות הנדרשת. לפתרון זה יש צפיפות נמוכה, והכנתו קשה, כי החול הכלול בהרכב נופל לעתים קרובות והשימוש בתמיסה הופך לבלתי אפשרי.
2. צמנט פורטלנד + בריט (1.1:1) + תוספים מיוחדים ומים. החיסרון של פתרון זה הוא החוזק הנמוך שלו.
3. צמנט פורטלנד + חומר מילוי. אסבסט (על קרקעות חוליות) וחומרים סיביים משמשים כחומרי מילוי.

להכנת התערובת הצמנטית כדאי להשתמש בצמנט פורטלנד, שהוא סוג של צמנט על בסיס סיליקט.

מלט כזה, כמובן, יקר יותר ממלט פורטלנד רגיל, אך מאפייני החוזק שלו גבוהים בהרבה מאלו של מלט רגיל. בריט הוא מינרל כבד שמגביר את צפיפות התמיסה. אתה יכול לקנות בריט בחנות לחומרי בניין שמוכרת חומרי בניין בתפזורת.

תוספים מיוחדים הכלולים בתמיסות צמנטיות משמעם חומרים שונים המקנים לתמיסה תכונות מיוחדות.

אלו כוללים:

• הגדרת מאיצים מלט (סידן כלורי, אפר סודה, אשלג), משמש אם מלט מתרחש בטמפרטורות מתחת ל-5 מעלות;
• מעכבים, משמש למניעת התקשות מהירה (אלה הם סידן או נתרן כלורי, נתרן ניטריט וכו');
• פלסטיקאים כדי להשיג צמיגות אופטימלית (משנים פולימריים);
• תוספים עמידים בפני כפור (תרכובות סיליקון אורגנוסיליקון בשילוב עם פלסטיקאים);
• תוספי מלח (חומרים המתקבלים מתרכובות השייכות לקבוצות של סוכר, חומצות לימון, טרטריות וטטראוקסידיפיות) וכו'.

תוספים מיוחדים מעורבבים במים, המשמשים לאחר מכן להכנת תמיסה של מלט. הפתרון מעורבב באמצעות מכונות מיוחדות - מיקסרים. לפעמים מותרת לישה ידנית, אבל היא דורשת מיומנות מסוימת והרבה עבודה.

לאבן המלט שנוצרה במהלך התקשות צמנט פורטלנד יש תכונות חוזק גבוהות ויכולה לעמוד בעומסים, מתח מכני ופיזי.

שלב מס' 3 - יציקת תמיסה לבאר

השיטות העיקריות למלט בארות הן:

• שלב מתמשך או יחיד;
• דו-שלבי;
• יָדָה;
• ההפך.

כל השיטות של מלט בארות מים מבוססות על עיקרון אחד - שאיבת תרחיץ מלט לתוך הטבעת. יחד עם זאת, הבחירה בטכנולוגיית המלט תלויה בתנאים ספציפיים: סוג קרקע, עומק באר, חומר צינור מעטפת, תנאים אקלימיים והידרוגיאולוגיים של האזור.

טכנולוגיית סתימת באר המים שנבחרה צריכה להבטיח:

• מילוי כל קטע הבאר בפתרון לכל העומק;
• לעקור לחלוטין את נוזל השטיפה (אם יש);
• יצירת אבן מלט בעלת חוזק גבוה, עמידה בפני השפעות פיזיקליות, מכניות וכימיות;
• קצב הידבקות גבוה לדפנות האדמה של הבאר וצינורות המעטפת.

עבור בארות עמוקות, מלט סגמנטלי משמש, כלומר. לא כל קטע הבאר מוצק בבת אחת, אלא רק מקטעים בודדים שלו.

תהליך זה מורכב מאוד והתרגול מראה שכמעט בלתי אפשרי לעשות זאת בעצמך. לכן, נסתכל מקרוב על הטכנולוגיה של מלט חד-ודו-שלבי ושרוולים.

מלט חד-שלבי או רציף

שיטה זו משמשת לרוב לצמנט בארות אקוויפר ביתיות. במהלך יישומו, תמיסת המלט נשאבת לתוך הטבעת.

התמיסה נשאבת בלחץ באמצעות ציוד המותקן על פלטפורמה של רכב מיוחד או באופן קבוע ליד הבאר. פתרון המלט, תחת משקלו, עובר ל"נעל" הבסיס של המעטפת, וממלא את כל החללים הטבעתיים.

עבודת מלט חד-שלבית מתבצעת במחזור אחד ללא הפרעות, ולכן יש צורך לדאוג לכמות מספקת של תרחיץ מלט

לפני תחילת עבודת המלט, זה מתבצע ניקוי היטב, ולאחר מכן מוכנס תקע תחתון, שיפעל כמגביל. משאבת הבטון מופעלת ומתחילה שאיבת תמיסת הסתימה, בהשפעתה מורידים את הפקק עד שהוא מגיע ל"נעל" המעטפת.

לאחר שאיבת התמיסה מתקינים את הפקק העליון ומתחילה דחיסה של תערובת המלט עד שהפקק העליון מונח על התחתון. זה אומר שהפתרון מילא את כל הטבעת. הדחיסה מתבצעת באמצעות מכבש רוטט באמצעות משאבת בטון לשאיבת התמיסה.

הבאר המוצצת נשארת לבדה למשך 36-48 שעות כדי שהתמיסה תתקשה לחלוטין. שיטה זו מתאימה רק לבארות רדודות בעלות צורה אחידה. החיסרון של שיטה זו הוא חוסר היכולת לעקוב אחר הרגע שבו תמיסת המלט הגיעה לנקודה התחתונה של יישור הבאר.

מערכת מילוי דו-שלבית

שיטת מלט זו פותחה עבור בארות תעשיית הנפט. בשל העובדה שהוא מצריך שימוש בציוד תעשייתי רציני (משאבת בטון חזקה), הוא אינו משמש לעתים קרובות בבניית באר. מלט דו-שלבי משמש במקרים הבאים:

• טיט המלט מתקבע כל כך מהר שלא ניתן להשלים את המלט במחזור אחד;
• כאשר יש צורך לבחור שני מקטעים בטבעת המופרדים במרחק משמעותי;
• בעומק גדול של הבאר, כאשר אי אפשר לבצע עבודה במחזור אחד.

במקרים אחרים, השימוש בשיטה דו-שלבית אינו מעשי בשל משך התהליך ואינדיקטורים כלכליים.

מלט דו-שלבי נמשך זמן רב יותר, מכיוון שהשלב השני מתחיל לאחר התקשות המלט של השלב הראשון

העיקרון של מלט דו-שלבי מבוסס על העובדה שמלט נשאב לתוך הטבעת בשני שלבים.

החלק הראשון של תמיסת המלט נטען ונלחץ. הפקק התחתון מונמך, אשר על ידי פעולת התמיסה, התקע שוקע לתחתית. החלק השני של התמיסה נשאב 12-36 שעות לאחר שהחלק הראשון התקשה לחלוטין.

בתרגול של קידוח עמוק של בארות ארטזיות בנוכחות שכבות סופגות בחלק העליון של החתך הגיאולוגי ובמקרים אחרים, נעשה שימוש במלט דו-שלבי

יישום שיטת השרוול

שיטת מלט זו משמשת אם רק צריך לחזק את החלק העליון של הבאר. במקרה זה, המשימה הראשונית תהיה לקבוע את הרמה שאליה יתבצע המלט.

המפלס מסומן לאורך המעטפת על ידי התקנת צווארון מיוחד. החלק התחתון של השסתום מוגן באופן אמין על ידי שרוול מפני חדירת תמיסת הסתימה.

התמיסה נשאבת בדיוק באותו אופן כמו במהלך מלט חד-שלבי. שיטת השרוול משמשת אם החלק העליון של הבאר ממוקם על קרקעות חוליות, והחלק התחתון ממוקם על קרקעות חרסיות. זה די נדיר, ולכן שיטה זו אינה בשימוש נרחב.

תהליך היווצרות אבן מלט

תהליך היווצרות אבן המלט מתחיל מיד לאחר שאיבת תמיסת הסתימה ונמשך בין 12 ל-36 שעות. הגורמים העיקריים המשפיעים על משך ההתקשות של התמיסה למצב של אבן מלט:

• מאפיינים של הרכיבים הכלולים בתמיסה;
• קרקעות, חומר מעטפת;
• תנאים הידרוגיאולוגיים ואקלימיים באתר;
• צפיפות הזרקה, יישום נכון של תהליך הסתימה.

במהלך תקופת ההתקשות, יש צורך להשאיר את הבאר במנוחה. חל איסור להשתמש בכבלים, ברזלים או חוטים להערכת איכות המלט, משום זה עלול לסכן את שלמות אבן המלט שנוצרת.

אם אינך יודע כמה זמן לוקח לטיט המלט להתייצב לחלוטין, המתן שלושה ימים והתחל לבצע מדידות בקרה

הערכת איכות צמנטציה

ראוי לציין: למרות העובדה שהערכת איכות המלט של בארות אקוויפר היא צעד חשוב מאוד, אי אפשר לבצע זאת באופן עצמאי.

לשם ביצועו נדרש ציוד מעבדה מיוחד, דבר נדיר ביותר גם בקרב ארגונים העוסקים בקידוח.

אם בכל זאת אתם מתכוונים להעריך את הטמפון שבוצע, תוכלו להזמין שירות בקרת איכות באחת משלוש דרכים:

• אקוסטית, המבוססת על הקשה על קירות המעטפת, עם עיבוד שלאחר מכן של הנתונים המתקבלים על ידי תוכנות מחשב;
• רדיולוגי, בעת מדידה באמצעות מכשירי רדיו;
• תרמית, המבוססת על עקרון מדידת החום הנוצר כאשר טיט המלט מתקשה.

בבית, אתה יכול להשתמש בשיטה תרמית פשוטה על ידי מדידת הטמפרטורה בקירות הבאר. כאשר הוא הופך שווה לטמפרטורת האוויר שמסביב והופך להיות נמוך יותר ב-0.5-1.5 מעלות, אז אנחנו יכולים לדבר על התקשות מוחלטת. עם זאת, גם לאחר מכן, מומלץ להמתין 2-3 ימים ורק אז להפעיל את הבאר.

לאחר השלמת הבדיקה, ראש הבאר מנוקה משאריות מלט מלט באמצעות ערבות. לאחר מכן מבוצעת בדיקת דליפה על ידי שאיבת מים בלחץ גבוה לתוך צינור הבאר למשך 30 דקות. הקריטריון לאטימות יהיה ירידה בלחץ בכ-0.3-0.5 MPa. הבאר מוכנה כעת לחלוטין לשימוש.

אטימות הסתימה מגדילה את קצב הזרימה של הבאר, מגדילה את חיי השירות של עמודי מעטפת, מגינה עליהם מפני קורוזיה, כמו גם על מקור המים עצמו

מסקנות וסרטון שימושי בנושא

הסרטונים שלהלן עוסקים בבארות בתעשיית הנפט והגז, אך העיקרון של טכנולוגיית העבודה זהה לזה של בארות נושאות מים.

הליך של מלט באר חד-שלבי:

מפרטים של ייצור צמנטציה שפתיים:

מאפיינים טכנולוגיים של מלט דו-שלבי:

מלט הוא תהליך מורכב הדורש שימוש בציוד מיוחד. עם זאת, זה לא אומר שאי אפשר לעשות את זה בעצמך. על ידי בחירה והכנה נכונה של פתרון הדיוס, באמצעות סט מינימלי של יחידות, אתה יכול בקלות להתמודד עם העבודה בעצמך.

בכל מקרה, הפעלת באר ללא חיזוק החבית במלט לא תימשך זמן רב, והעלויות קידוח מקור מים חדש יהיה לא פחות.

אם, לאחר לימוד החומר, עדיין יש לך שאלות כיצד לבלט כראוי באר לאחר הקידוח, או שיש לך ידע רב ערך בנושא זה, אנא השאר את הערותיך בבלוק למטה.