Щоб захистити підземні джерела води від бруду, використовується тампонування свердловини. До нього входить комплекс робіт, що дозволяють запобігти негативному впливу на воду при припиненні експлуатації свердловини.

Існує кілька типів свердловин, тому власники запитують, що таке тампонаж свердловини на воду, що є, а також як здійснюється. У статті ми розглянемо процедуру тампонування.

Коли тампонують свердловину, в процесі тріщини заповнюють гірською породою, але можна використовувати також і цемент. Така процедура потрібна для того, щоб не допустити влучення води, а також покладів нафти в конструкцію. У процесі роботи потрібно подавати в'яжучі розчини за обсадну трубу, але можна також їх подавати безпосередньо до ствола.

на НаразіІснує кілька типів тампонування, які ми розглянемо.

Перший тип полягає у захисті конструкції від проникнення всередину води із ґрунту або верховодка. Цей метод застосовується при тампонуванні обсадної колони.

Затампонована свердловина

Якщо потрібно повністю ліквідувати свердловину, виконують ліквідаційне тампонування. Для цієї процедури найефективнішим методом є цементування. Необхідно проводити, якщо об'єкт становить загрозу для підземних вод, дана процедура є обов'язковою для водозабірного об'єкта, що тампонується. Як правило, ліквідують старі свердловини, щоб їхнє функціонування не змогло заразити артезіанську воду. Особливе місцезаймає тампонаж артезіанської свердловини. Він виконується лише професіоналами, існує сувора процедура, оскільки артезіанська вода є стратегічними державними запасами. У разі порушення вимог винні несуть відповідальність відповідно до законодавства.

Перед тим, як ухвалити рішення затампонувати свердловину, потрібно провести дослідження відповідними службами, які зроблять висновок про необхідність тампонування. Для цього складається акт, потім готують проект, що затверджується. Коли необхідні документипідготовлені, виконується процедура тампонування. Довірити цю роботу потрібно професіоналам

Якщо облаштовується артезіанська свердловина, рішення про її ліквідацію приймає організація, яка виконувала роботи при бурінні.

Експлуатаційне тампонування використовується лише у випадках із свердловинами великої глибини.

Коли потрібно робити тампонування

Проектним роботам передує ухвалення рішення про необхідність цієї процедури. Це рішенняприймають, якщо є такі ознаки:

• вода низької якостіале якщо провести роботи з відновлення свердловини – це не принесе потрібного результату або взагалі не буде ніякого ефекту;
• дебет свердловини мінімальний, тому подальша експлуатація неможлива;
• підлягають тампонуванню часові конструкції, необхідність яких відпала, оскільки воду беруть із інших джерел;
• складено акт, в якому міститься інформація про дефекти в конструкції, усунути які неможливо, вони стали причиною зниження якості води, знизилася продуктивність або усунути дефекти недоцільно з фінансового боку;
• для пошукової та геолого-розвідувальної роботи роблять тимчасові свердловини, які підлягають обов'язковому тампонуванню після того, як відпала необхідність у їхньому функціонуванні;
• фонтануюча свердловина не використовується;
• тампонування проводять і у разі становлення загрози накопичувальними свердловинами, рідина з яких може проникнути у водяні жили.

Які переваги у тампонуванні свердловин

На даний момент немає такого ж ефективного способу захисту водоносних жил від забруднень. Проведення тампонування мінімізує ризики появи деформації та розгерметизації.

Існують ситуації, внаслідок яких вода низької якості проникає в артезіанські шари. При герметизації ця загроза усувається, чиста водаізолюється від джерела забруднення.

У деяких випадках процедура тампонування проводиться для того, щоб досягти додаткової ізоляції конструкції.

Схема тампонування свердловини

Що використовується при тампонуванні та як проводять роботи

Процесу цементування свердловини передує процедура розрахунків. Такий підхід дозволяє правильно розрахувати кількість матеріалів, необхідних проведення роботи. Прораховується також склад суміші, і яким чином здійснюватиметься подача. При виконанні аналізів враховуються деякі дані. Мова йдепро глибину свердловини, яка відстань між обсадною колоною та стінками свердловини. Розглядають форму проходки, чи є порушення у конструкції, що з'явилися у процесі монтажу гідротехнічної споруди. Враховують склад ґрунту, твердість.

У тому випадку, якщо колись у цій місцевості вже робили буріння свердловин, то можна скористатися інформацією з цього проекту. Якщо Ви грамотно проведете розрахунки, то цементування свердловини пройде максимально ефективно, витрата матеріалів буде правильною ( даному випадкузаощадите гроші). Також допоможе правильно провести процедуру грамотного складання проекту.

Потрібно розуміти, що якщо Ви вирішили провести тампонування свердловини, цей процес незворотній, відновити експлуатацію свердловини буде вже неможливо. Також і неможливим буде виправити помилки, допущені у процесі. Саме тому краще не здійснювати цю роботу, якщо не впевнені у своїх силах та знаннях, а довірити роботу фахівцям.

При здійсненні процедури враховують склад ґрунту. Це необхідно для того, щоб правильно підібрати та розрахувати кількість розчину. Найпоширенішим є розчин із цементу та піску. Він найкраще підходить для свердловини, розміщеної у щільному глинистому ґрунті. Основою цього розчину буде портландцемент. Використовується тому, що дозволяє досягати відмінну рухливість розчину, тим самим допускається подача за допомогою насоса. Він дуже швидко застигає і має високий рівень міцності.

Широкою популярністю користується азбест, папір, а також інші волокнисті матеріали для здійснення тампонування в пористих грунтах. Якщо все ж таки наважитеся використовувати звичайний цемент і пісок, то в процесі роботи може вийти підвищена витрата матеріалу, що збільшить фінансові витрати на процедуру.

У деяких випадках допускається застосування складів, що спінюються. У процесі застигання вони розширюються. Вони підвищують показники герметичності.

Непогано додати в суміш пісок та гравій. Але цих матеріалів не повинно бути дуже багато, важливо, щоб такий розчин залишався рідким. Щоб продезінфікувати, додають сюди також хлорне вапно.

Підготовка

на підготовчому етапіготують документи Як ми вже казали – це акт та проект. Проект потрібно узгодити із санітарною службою. Вся відповідальність лежить безпосередньо на власника. Він повинен стежити, щоб усі роботи велися відповідно до проекту. Ось чому кожен власник свердловини, який має намір провести тампонування, повинен знати, як це робиться. До санітарної служби та комунального господарства подають акти та технічні звітипісля закінчення робіт.

Процедура

Сьогодні є кілька ефективних способів проведення тампонування. Один з найпоширеніших і найпростіших – заливання розчину цементу та піску всередину. Розчин опускається вниз та заповнює простір. Але ефективність цього методу не найкраща. Існують ефективніші, але складніші.

У разі зворотного тампонування розчин подають у свердловину. Вона проникає крізь стінки та піднімається нагору. Цей спосібНайефективніший, а й складніше. Він вимагає використання спеціальної рідини, яка подається під тиском, щоб розчин міг підніматися нагору. Якщо звичайне тампонування можна виконувати самому, якщо точно знаєте технологію, то зворотне повинен виконувати тільки фахівець.

Глибокі свердловини тампонують за багатоетапною технологією. На різних ділянках тампонують по черзі.

Свердловині, як і річці і будь-якій іншій природній водоймищі, властиво пересихати або замулятися. Тому коли термін її експлуатації добігає кінця, і з кожним днем ​​ви все більше помічаєте погіршення подачі води - вам необхідно виконати її ліквідаційний тампонаж.

Основні його етапи і методи проведення ми розглянь з прикладу , що є основним джерелом чистої, кристальної води. Головне при цьому пам'ятати, що тампонування – процес складний, що не потребує поспіху.

1 Коли потрібне застосування ліквідаційного тампонажу свердловин?

Що стосується призначення - ліквідаційний тампонаж свердловин призначений для безпосереднього запобігання влученню забруднюючих поверхневих воду чистий водоносний шар. Це найчастіше відбувається після закінчення експлуатації водозабірного колодязя.

Крім того, ліквідація свердловини може відбуватися і внаслідок інших причин, таких як:

• несправність (за геологічними або технічними причинами) питної;
• максимальне вироблення колодязем ресурсу водоносного шару;
• запобігання небезпечному забрудненню колодязем водоносного шару внаслідок неправильної експлуатаціїабо його буріння;
• запобігання злиттю вод різних горизонтів (як, наприклад, прісних та мінеральних).

Крім цього застосування тампонажу артезіанської свердловини в останніх двох випадках може проводитися з тієї причини, що протягом експлуатаційного терміну свердловини були зруйновані її. Також при облаштуванні колодязя могло бути погано ізольоване гирло. Як бачимо, буріння і подальше облаштування артезіанської свердловини грає величезну роль у продовженні терміну її експлуатації.

Але не менш важливим для артезіанки є сам процес тампонування. Завдяки ньому в майбутньому ви зможете пробурити ще одну свердловину неподалік попередньої.

1.1 Способи проведення робіт

Найчастіше практично застосовуються 2 методи тампонування, про які ми згадаємо нижче. Головне при цьому розібратися з їх особливостями та технологією.

Отже, першим (тимчасовим) є спосіб застосування різних тампонів та глини.

Для цього потрібно використовувати жирну глину, в якій не буде міститися сторонніх домішок - для чого його потрібно ретельно перемішати з використанням мішалки.

З породи, що вийшла, потрібно скачати (можна вручну) кульки. Розмір кожного приблизно з кулак величиною. Скатані кульки потрібно висушити - просто залишити на сонці - після чого закинути їх у вироблення (порційно - штук по 12-15 за раз).

Як варіант - кульки можна опустити на дно вироблення за допомогою жолонки, на кінці якої встановлюється клапан, що відкривається назовні (у разі застосування жолонки кульки можна і не висушувати). Кожну з порцій бажано трамбувати, одночасно піднімаючи труби. Усього висота «пробки» з глини має становити приблизно півтора метри — не більше.

Другий тип відноситься вже до постійних, так як свердловину заливають бетонним спеціальним розчином. Багато хто думає, що перший спосіб є не актуальним. Але це не так. Адже, коли потрібно випробувати свердловину, з метою ізолювання водоносних шарів або їх окремих інтервалів, необхідно провести тимчасове тампонування. Якщо свердловина вже зжила своє, вам необхідно вибрати другий тип - безпосередньо її ліквідацію.

Якщо свердловини на деякий час поділяють на певні відрізки, то в даному випадку необхідно застосовувати спеціальні тампони - пакери. Вони також використовуються в процесі дослідження гірських порід, що відрізняються наявністю тріщин та пористістю. Завдяки ним можна перевірити якість цементування скельних порід.

1.2 Яке обладнання для ліквідаційного тампонажу свердловин?

На відміну від буріння, для проведення ліквідаційного тампонажу вам знадобиться багато техніки та матеріалів.

Насамперед, нам знадобиться пластична жирна глина. У випадку, коли відбулося з використанням спеціального глинистого розчину, яка надалі тампонується цементом, перед початком ліквідації її потрібно промити водою. Це здійснюється з її розглінізації.

Що ж стосується самого обладнання, то вам знадобиться спеціальний насос, металеве трамбування і бурильні труби.

2 Етапи та особливості проведення робіт

1. На самому початковому етапіліквідаційного тампонажу необхідно за допомогою насоса нагнітати цементний розчин за допомогою бурильних труб, опущених до вибою.
2. Після чого поступово піднімають. Робиться це в міру заповнення колодязя цементним розчином.
3. Як тільки бурильні труби та насос будуть підняті на поверхню, їх відразу ж необхідно промити водою з метою очищення від залишків цементного розчину.

Якщо тампонування здійснюється глиняним способом, глину потрібно замочити, готуючи при цьому густе «тісто». Після цього із застосуванням глинопресу (можна також і вручну) готуються циліндри. Потім сформовані глиняні циліндри потрібно помістити в забій свердловини за допомогою довгої колонкової труби.

Найчастіше її трохи піднімають (приблизно до 1,5 м над вибоєм), після чого за допомогою насоса та високого тискуводи (до 1,5 МПа) випресовують. Для забезпечення високої надійності конструкції кожна порція отриманої тампонажної глини додатково пресується спеціальним металевим трамбуванням.

Але бувають і випадки, коли в процесі розвідки деяких районів до розчинів тампонажу додають пісок. Якщо ж є повне поглинання промивної рідини на проміжку колодязя, що знаходиться вище зони поглинання, фахівцями часто встановлюються спеціальні дерев'яні пробки.

Наприкінці ліквідаційної процедури у гирлі свердловини залишають сформовану обсадну трубу на верхньому кінці якої знаходиться цементна пробка. Додатково потрібно помітити на трубі глибину і номер колодязя, який затампонували.

Важливо також пам'ятати про те, що здійснюючи роботи з ліквідаційного тампонажу свердловин, необхідно керуватися затвердженими на законодавчому рівні правилами та інструкціями, створеними спеціально для цього виду робіт.

Якщо ж ліквідаційне тампонування виконує спеціальна підрядна організація, після закінчення робіт потрібно вимагати від неї складання акта. Форма його передбачена спеціальними інструкціями.

Також при такому процесі, як тампонування, ви повинні враховувати тип грунту. Тому що в процесі виконання вищевказаних робіт, дуже важливо, щоб застосовуваний для цього розчин надійно законсервував свердловину.

І якщо все буде зроблено за правилами, водоносний шар уникне забруднення, а в майбутньому ви зможете повторно і насолоджуватися чистою артезіанською водою. Головне при цьому правильно облаштувати та пробурити колодязь. Так як від цього безпосередньо і залежатиме, як довго можна уникати тампонажу ліквідаційного.

Для цього ви можете використовувати як власні сили, так і найняти кваліфікованих спеціалістів. Оскільки, проводячи тампонування, важливо знати пропорції матеріалів, що використовуються для приготування безпосередньо ліквідаційного розчину. Адже саме від його якості (а саме густини) і залежатиме надійність вашої тампонажної конструкції в майбутньому.

2.1 Виконання ліквідаційного тампонажу (відео)

Закріплення ґрунту ін'єкцією полягає у нагнітанні одного або двох розчинів у ґрунт через систему ін'єкторів або спеціально пробурені свердловини. Тампонажний розчин, поширюючись у ґрунті, заповнює пори і, стикаючись з поверхнею частинок, вступає з ними в хімічну реакцію. При цьому кожна з частинок грунту покривається шаром речовини, що цементує, в результаті чого прилеглі частинки скріплюються один з одним, утворюючи жорсткий «скелет», здатний витримати значно велике навантаження, ніж незакріплений грунт.

При цьому необхідно враховувати:

1. зі збільшенням в'язкості инъецируемых розчинів і тиску, під яким виробляється нагнітання, поширення розчинів у грунті дедалі більше впливає проникність піщаних грунтів. Розчини прагнуть знайти розпушену зону, спрямовуються до неї і, граючи роль клину, розколюють ґрунт. При цьому розчини здатні просуватися по створюваних ним ходах на досить великі відстані. Явлення розриву суцільності ґрунту рідкими розчинамиі проникнення їх по тріщинам і ходам проявляються тим різкіше, чим менша крупність частинок та вологість ґрунту;

2. при нагнітанні розчинів у неоднорідні ґрунти відбувається їх нерівномірне проникнення в різні за водопроникністю шари. Ступінь нерівномірності проникнення рідини врізні шари залежить від своїх коефіцієнтів фільтрації;

3. характер поширення розчинів, що нагнітаються в грунт, визначає форму і ступінь однорідності масиву, одержуваного в результаті закріплення.

Форма закріплення ґрунту залежить від інженерно-геологічної будови основи. В однорідних ґрунтах фігури, що отримуються при нагнітанні тампоіажних розчинів через перфорований ін'єктор, мають форму еліпсоїда обертання. Це пояснюється тим, що розчин, що нагнітається, поширюється від перфорованої частини ін'єктора не тільки в радіальному напрямку, але і вертикально вгору і вниз від її верхнього і нижнього кінців.

Рис. 2.18. Схема ін'єкційного закріплення ґрунтів: а -для одиночної заходки; б-для суцільного масиву: 1 - розрахунковий масив закріпленого ґрунту від однієї заходки; 2 - дійсний масив закріпленого фунта від однієї заходки для однорідного середовища; 3 - ін'єктори; 4 - Перфорована частина ін'єктора; 5 - суцільний масив закріпленого ґрунту

Таблиця 2.10. Радіуси закріплення при силікатизації та смолізації ґрунтів

На підставі геометричних параметрівзакріплення, визначених за вищенаведеними формулами, та заданою проектом конструктивної схемизакріплення, форм і розмірів грунтового масиву, що закріплюється, проводиться просторове розміщення ін'єкторів у плані і заходок по глибині.

Нагнітання розчинів в однорідні за водопроникністю ґрунти проводиться знизу догори або зверху донизу. У неоднорідних по водопроникності ґрунтах насамперед закріплюють шари ґрунту з більшою водопроникністю.

Розташування ін'єкторів та конфігурації масивів при ін'єкційному закріпленні ґрунтів у підставі будівель та споруд для захисту від осадів фундаментів, розташованих поблизу підземних об'єктів, що будуються, наводяться на рис. 2.19.

Рис. 2.19. Приклади використання ін'єкційних методів при будівництві міських підземних спорудта закріплення ґрунтів основи будівель

При дворозчинній силікатизації розчин хлористого кальцію необхідно нагнітати якнайшвидше після розчину силікату натрію. Допустимі тимчасові перерви становлять: при швидкості ґрунтових вод 0 м/добу - 24 год; 0,5 м/добу - 6 год; 1,5 м/добу - 2 год; 3 м/добу -1ч. Ін'єктування проводиться через два насоси – кожен розчин своїм насосом. Не допускається змішування розчинів у баках та шлангах. Використовувати обладнання, яким ін'єктувався один розчин, для нагнітання другого можна тільки після ретельного промивання гарячою водою.

При газовій силікатизації перерва між нагнітанням розчину і газу не повинна перевищувати 0,5-1 год, а газу і розчину - 0,5 год. 6r.

Для встановлення радіусу та граничного нагнітання в конкретних інженерно-геологічних умовах проводять пробні закачування в ґрунт. Саме нагнітання ведеться при тисках, менших граничного, щоб уникнути розривів грунту, що закріплюється, м проривів розчинів на поверхню або за межі закріплюваного масиву. Тиск нагнітання не повинен перевищувати: при дворозчинній силікатизації - 1,5 МПа, при однорозчинній силікатизації та смолізації піщаних ґрунтів - 1,0 МПа, просадкових ґрунтів - 0,5 МПа.

Якщо при нагнітанні гелеутворюючий розчин проривається на поверхню, це зазвичай буває пов'язано з перевищенням граничного тиску або попаданням розчину в розпушену зону або порожнечу. У цьому випадку нагнітання необхідно припинити та затампонувати виявлені розпушені зони, порожнечі та прориви цементними або цементно-глинистими розчинами. Тиск нагнітання необхідно знижувати повільно, щоб уникнути забиття ін'єктора ґрунтом.

Прорив гелеутворюючого розчину на поверхню можна запобігти, якщо виконати привантаження області, що закріплюється. При посиленні фундаментів існуючих будівель роль привантаження грає сама споруда і грунти, що залягають над закріплюваною областю. В інших випадках з цією метою можуть бути використані спеціально покладені бетонні плити, що підбираються таким чином, щоб їх вага і властивості міцності перешкоджали прориву розчинів на поверхню.

Нагнітання розчинів через кожну свердловину проводиться до умовної відмови, за яку приймається:

а) поглинання свердловиною розрахункової кількості розчину
при тиску нагнітання, що не перевищує проектного;

б) зниження витрати розчину, що нагнітається через свердловину,
до 5-5-10 л/хв з одночасним підвищенням тиску нагнітання вище за проектний.

При виконанні тампонажних робіт необхідно враховувати наведене нижче.

1. Закріплення ґрунтів усіма способами, крім термічного, виконується лише за позитивної температури грунту. Термічне закріплення всіх видів ґрунтів, крім багаторічномерзлих, можливе і при негативних температурахґрунту.

2. При закріпленні ґрунтів в умовах щільної міської забудови не можна допускати засмічення затверділими реагентами та пошкодження розташованих поблизу інженерних комунікацій (колекторів, кабельних та телефонних каналів, дренажів тощо).

3. Усі роботи з ін'єкційного закріплення ґрунтів повинні бути закінчені до влаштування дренажу.

4. Усі ін'єкційні свердловини після їх використання за призначенням обов'язково повинні бути ліквідовані шляхом заповнення цементним розчином.

Виробництво тампонажних робіт усіма способами включає наступні послідовно виконувані операції:

Підготовчі та допоміжні роботи, включаючи приготування розчинів тампонажних;

Занурення в ґрунт ін'єкторів шляхом їх забивання або встановлення попередньо пробурених свердловини, а також обладнання ін'єкційних свердловин;

Нагнітання тампонажного розчинуу ґрунт;

Вилучення ін'єкторів та ліквідація ін'єкційних свердловин;

Контроль якості закріплення.

Для виконання комплексу тампонажних робіт використовують наступне обладнання: ін'єктори, що занурюються в ґрунт або забурювані, обладнання для приготування та нагнітання розчину, розвідну мережу, контрольно-вимірювальну та запірну апаратуру, допоміжне обладнання.

Для приготування тампонажного розчину влаштовують розчинозмішувальні вузли.

Комплекс обладнання для ведення цементаційних робіт показано на рис. 2.20.

Рис. 2.21. Комплекс обладнання для нагнітання глиноцементних розчинів: 1 – бункер-накопичувач; 2 - Насос; 3 - Змішувальна машина; 4 - ємність для рідкого скла; 5 – насос; 6 - ємність для глиноцементного розчину; 7 - цементаційний агрегат

Глиноцементні розчини готують безпосередньо перед нагнітанням (Рис. 2.21).Вихідний глинистий розчин із бункера-накопичувача 1 насосом 2 подається в гідромішалку цементо-змішувальної машини. 3, куди вводиться цемент Глиноцементний розчин зливається в ємність 6 з якої висмоктується насосом цементаційного агрегату 7. Рідке скловводиться в суміш глиноцементного розчину насосом 5 з ємності 4 безпосередньо в колекторі насоса цементаційного агрегату.

Хімічні розчини робочих концентрацій готують розведенням вихідних розчинів чистою водою до проектної щільності.

При приготуванні таміонажних, особливо хімічних, розчинів необхідно стежити за дотриманням дозування і щільності компонентів. Тільки в цьому випадку можна досягти максимального ефекту від закріплення. З цією метою найчастіше використовуються розчиномішалки РМ та СБ, а також установки виробництва німецької фірми «Бауер».

Конструкція ін'єктора та механізму для його занурення залежить від інженерно-геологічних умов майданчика виконання робіт та потужності зони закріплення.

Для закріплення ґрунту на глибину до 10 м застосовується ін'єктор, що складається з наголовника, колон глухих ланок труб, перфорованої ланки, наконечника та сполучних частин. Для зменшення ущільнення ґрунту та полегшення введення розчинів у ґрунт перфорована ланка виготовляється меншим діаметром, ніж глухі ланки. Забивання ін'єктора в ґрунт може здійснюватися відбійними молотками. При забиванні наголовник тимчасово встановлюють без деталей, призначених для подачі розчину, які монтуються після занурення.

До робіт із забиття ін'єкторів пред'являють такі вимоги:

Ін'єктор повинен бути забитий строго у вказаному в проекті напрямку та з точністю кута нахилу 2-3°;

Забивання має бути проведене на задану глибину за максимально короткий термін;

При забиванні обладнання не повинне зазнавати сильного зношування.

Занурення ін'єкторів на глибину 10-15 м здійснюють пневмоударниками або пневматичними молотками, наприклад бурильними верстатами з пневмоударником СБУ-100 або верстатом НКР-100М, змонтованим на ходовому візку СБУ-2 або КБУ-50. Ін'єктори виготовляються з металевих трубдіаметром 58+62 мм. Перфорована частина ін'єктора має довжину 05-10 м.

При закріпленні ґрунту на глибину більше 15 м використовується занурення ін'єк- торів у попередньо пробурені свердловини того ж діаметра. Свердловина бурить на глибину першої заходки. Потім розчин нагнітається у ґрунт. Після нагнітання в першу захід ін'єктор занурюється в наступну захід і далі цикл повторюється на всю глибину закріплення.

Закріплення ґрунту на велику глибину (до 120 м) проводиться через манжетні ін'єктори, що опускаються у попередньо пробурені свердловини діаметром 120-150 мм. Свердловина буриться під глинистим розчином на всю глибину зони закріплення, в неї занурюється труба гумовими манжетами, що закривають її отвори. Після цього проводиться нагнітання розчину, що закріплює.

Бурові установки, що застосовуються, повинні забезпечувати:

Заданий напрямок свердловин;

Високу швидкість буріння за мінімальної вартості робіт;

Мінімальне зашламовування тріщин роздробленою породою;

Рівну поверхнютріщини для встановлення пакерів.
Зазвичай для буріння свердловин діаметром 40-150 мм на глибину до 100 м використовують самохідні та пересувні установки шнекового буріння.

Обладнання свердловин залежить від способу закріплення, гідрогеологічних умов та схеми нагнітання розчину. При цементації свердловина обладнується кондуктором із цементаційною головкою. Кондуктор призначений для закріплення та герметизації гирла свердловини, забезпечення заданого напрямку при бурінні, встановлення цементаційної головки із запірною арматурою та вимірювальними приладами.

Ін'єктори для силікатизації та смолізації ґрунтів складаються з наголовника, колони глухих ланок труб та сполучних частин.

Для газової силікатизації застосовується манжетний ін'єктор з тампоном, що складається із зовнішньої перфорованої та внутрішньої (пересувної) труби з тампонами. Нижній кінець ін'єктора виконаний у вигляді сопла з притискним кульковим клапаном. Внутрішня трубапризначається для подачі реагентів в зону, що закріплюється.

Регулююча мережа призначена для подачі закріплювальних розчинів необхідної кількостіі під необхідним тиском від насосної установкидо працюючих ін'єкторів.

Як провідна система використовуються металеві трубопроводи діаметром 36-50 мм або товстостінні гумові шланги. внутрішнім діаметром, розрахованим на тиск до 3 МПа

Тампонування зазвичай ведеться в підготовчий період будівництва і застосовується при великої потужностіводорясних порід, що залягають на достатньо невеликий глибинівід поверхні. Роботи можуть виконуватись:

На всю проектну глибину відразу – тампонаж однією західкою;

Окремими низхідними заходками у напрямку зверху донизу;

Окремими висхідними заходами у напрямку знизу нагору.

Після закінчення тампонажу та набору розчином необхідної міцності розбурюють кілька контрольних свердловин та визначають питоме водопоглинання масиву. Якщо його величина не перевищує 0,05 л/хв, тампонування вважають успішним. При більшому значенніпитомого водопоглинання тампонування повторюють доти, доки не отримають необхідної величини.

До будівельним роботамприступають після завершення тампонування всієї товщі водоносних порід та витримки масиву протягом 4-6 днів.

Для захисту глибинних джерел, зміцнення обсадної колони, а також простору за трубами від попадання ґрунтових вод та негативного впливу породи застосовується цілий комплекс заходів, званий тампонування свердловин. Однак свердловини бувають різного призначення. У зв'язку з цим у приватних домовласників виникає питання, чи потрібен тампонаж водяних свердловин і як він правильно робиться.

Спочатку розберемося, що таке тампонування. Під тампонуванням свердловини мають на увазі заповнення тріщин у гірських породахабо самої свердловини цементним розчином. Це необхідно для запобігання просоченню ґрунтових вод, нафтових покладів та інших копалин у ствол конструкції, а також для герметизації простору між обсадною колоною та стінками проходки. Тампонаж свердловини виконується за допомогою подачі в'яжучих розчинів за трубу обсади або безпосередньо в стовбур водозабору.

Виділяють наступні видитампонування гідротехнічних споруд:

• для захисту джерела та стовбура свердловини від проникнення ґрунтових вод та верховодки застосовується тампонування простору за обсадною колоною;
• ліквідаційний тампонаж – це цементування ствола водозабірної споруди з метою його ліквідації.

Останній вид тампонування може знадобитися у разі, якщо стара гідротехнічна споруда становить загрозу зараження підземних водоносних горизонтів. Насамперед ліквідація старих свердловин потрібна для захисту артезіанських джерел від зараження, адже вони є стратегічними запасами питної водидля держави.

Перед прийняттям рішення про тампонування збираються аналізи та проводяться експертизи компетентними органами. Складається акт. Після цього виконується проект робіт. Коли проект буде затверджено, затампонувати гідротехнічну споруду доручають фахівцям. При спорудженні артезіанської свердловини рішення про ліквідацію приймає організація, яка здійснює буріння.

Важливо знати: методом експлуатаційного тампонування можна захищати лише гідротехнічні споруди значної глибини. Також велике значення мають характеристики ґрунту.

Коли потрібне тампонування?

Перед тим, як робити проект, рішення про тампонування приймається на підставі наступних ознак:

• Погіршилася якість води у водозабірній споруді. При цьому відновлювальні заходи не дадуть належного ефекту або взагалі недоцільні.
• Дебет свердловини зменшився до мінімуму і вона більше не експлуатується.
• Невеликі часові гідротехнічні споруди більше не потрібні, оскільки тепер воду подають з іншого джерела.
• Згідно з актом виявлено непереборні дефекти в конструкції, які призвели до погіршення якості води або зниження продуктивності водозабору. Те саме роблять, якщо усунення дефектів не вигідне з економічних міркувань.
• Іноді згідно з проектом виконуються пробні геолого-розвідувальні або пошукові свердловини. Після отримання потрібної інформації вони обов'язково підлягають тампонуванню.
• Фонтануюча свердловина більше не експлуатується.
• Якщо свердловини, що поглинають, загрожують заразити інші водоносні горизонти, їх тампонують.

Переваги тампонування

Тампонування свердловин дозволяє досягти різних цілей:

• Якщо виконується додаткове кріплення обсадної колони, тампонування дозволяє значно знизити ризик деформаційних змін конструкції і розгерметизації стиків.
• Іноді верховодка та брудні ґрунтові води можуть потрапляти в артезіанські водоносні горизонти вздовж зовнішньої поверхні обсадної труби. Процес тампонування дозволяє герметизувати чисті водоносні пласти.
• Іноді роботи з тампонування виконуються з метою додаткової гідроізоляції споруди.

Використовувані розчини та особливості методу

Перед тим як виконати проект на цементування свердловини проводиться цілий комплекс розрахунків, який дозволяє обчислити обсяг використовуваної суміші, її склад, способи подачі. У процесі виконання попередніх аналізів варто врахувати такі фактори:

1. Глибина гідротехнічної споруди.
2. Відстань між зовнішньою поверхнею обсадної колони та стінками свердловини.
3. Форма проходження. Порушення та дефекти, які були виявлені під час буріння.
4. Склад ґрунту та його характеристики.

Якщо в цьому районі раніше вже виконувались роботи з буріння, багато даних можна отримати зі старого проекту. При цьому процес цементування свердловини пройде успішно з мінімальною витратою матеріалів лише за грамотного розрахунку та наявності проекту.

Увага: тампонування гідротехнічної споруди – необоротний процес. Тому виправити помилки не вдасться. Це може призвести до зниження ефективності гідротехнічної споруди. У зв'язку з цим розробку проекту та сам процес варто довірити лише професіоналам.

Залежно від складу ґрунту можуть використовуватись різні розчинидля тампонування:

• Традиційний цементно-піщаний розчин підходить для цементування свердловини, розташованої у щільній глинистій породі.

Важливо: як основа для такого розчину виступає портландцемент. Він забезпечує хорошу рухливість суміші, що полегшує перекачування насосом, швидко твердне і дає високу міцність зчеплення.

• Якщо свердловина на воду виконана в пористій породі, роботи ведуть з використанням наповнювачів для суміші. Для цього використовують азбест, папір та інші волокнисті матеріали. Якщо спробувати виконати роботи звичайним цементно-піщаним розчином, це може призвести до підвищеного витрати суміші.
• Іноді для тампонування використовуються склади, що спінюються, які розширюються в процесі застигання. Завдяки їм значно підвищується якість герметизації водозабірних споруд.

У тампонажну суміш додається пісок та гравій. Але консистенція розчину має залишатися рідкою. Суміш готується швидко для полегшення перекачування насосом. Розчин подається через заливальну трубу на висоту до 3 м. Для дезінфекції додається хлорне вапно.

Підготовчі роботи

Підготовкою до ліквідації свердловини є складання акту та виконання проектних робіт. Проект обов'язково узгоджується в органах санепідемстанції. У разі відповідальною особою є власник свердловини. Він повинен стежити за тим, щоб усі роботи проводилися лише згідно проектним рішеннямта з дотриманням правил тампонування.

Коли роботи будуть закінчені, до санепідемстанції та комунальних служб мають бути подані технічні звіти та акти про проведення робіт.

Технологія

Процес тампонування водозабірних споруд може виконуватися кількома способами:

1. Звичайне закачування цементно-піщаного розчинуу просвіт між обсадною трубою та стінками споруди. При цьому просування суміші відбувається під власною вагою у напрямку від гирла конструкції вниз. Головна перевага способу – його простота, проте якість тампонування вийде не дуже висока.
2. Технологія зворотного цементування вважається ефективнішою. Даний метод виконується так: у нижній частині споруди встановлюється пробка, що відгороджує робочу зону. Потім розчин поставляється прямо в обсадну трубу, звідки він під тиском потрапляє за колону і піднімається вгору в просвіті між нею і стінками споруди. Для отримання потрібного тискуу свердловину подається спеціальна рідина під високим тиском.
3. Для тампонування глибоких свердловин використовують багатоетапну технологію. Процес виконується окремих ділянках по черзі.
4. Не менше ефективним способомтампонування свердловини є глиняний стовпчик. Він міститься в проходку за допомогою колонкового снаряда. Потім цей стовпчик видавлюється з колони під тиском, створюваним насосом. Щоб надлишковий тиск міг скидатися, у снаряді є невеликі дірочки. Вони дозволяють зайвої рідини виливатися назовні.

Важливо знати: тампонування виконується на глибину залягання нижнього водоносного горизонту.

При виборі методу варто пам'ятати, що метою заходів є:

• При якісному тампонуванні весь простір за колоною обсадної повинен бути щільно заповнений розчином. Жодних порожнеч не повинно бути. Крім цього, розчин повинен давати хорошу адгезію з усіма поверхнями.
• Затверділий розчин повинен не піддаватися руйнівному впливу ґрунтових вод, які можуть мати досить агресивний склад.
• Крім цього суміш для тампонування повинна мати хорошу механічну міцність, щоб витримувати тиск навколишньої породи на неї.
• Якщо використовується технологія зворотного цементування, промивна рідина повинна бути повністю видалена із зони тампонування. В іншому випадку якість цементування буде дуже низькою.

При тампонуванні свердловин використовуються пристрої для змішування цементно-піщаного розчину, а також цементувальні машини.

Корисна модель відноситься до комунальних каналізаційних систем для відключення (тампонування) каналізаційного трубопроводу і може бути використана для тимчасового відключення випуску квартирного каналізаційного трубопроводу каналізаційного стояка багатоповерхового будинкуспоживачеві-боржнику. Пристрій для відключення (тампонування) каналізаційного трубопроводу, що містить відрізок труби (1) із засобом захоплення (2) для зачеплення до нього такелажного пристрою для встановлення пристрою на місці тампонування та його вилучення з каналізаційного стояка (3). Згідно з корисною моделлю, відрізок труби (1) виготовлений з тонколистового пружного матеріалу з бічним вирізом (4) і виконаний у вигляді порожнистого, незамкнутого по колу, циліндра з можливістю пружного розгортання в порожнині каналізаційного стояка (3) з подальшим його щільним перекриттям отвору заданого заданого каналізаційного трубопроводу (5). Технічний результат: розширення експлуатаційних можливостей пристрою при тимчасовому вимкненні випусків квартирних каналізаційних трубопроводів від каналізаційних стояків багатоповерхових будинків, у тому числі, при встановленні його в каналізаційних стояках, як у будинках нової споруди, так і в будинках старої споруди, а також при встановленні його в каналізаційних стояках на будь-якому рівні (поверху) з раніше встановленими аналогічними пристроями. 1. н.п. ф-ли. 1 іл.

Корисна модель відноситься до комунальних каналізаційних систем для відключення (тампонування) каналізаційного трубопроводу і може бути використана для тимчасового відключення випуску квартирного каналізаційного трубопроводу від стопо каналізаційного багатоповерхового будинку споживачеві-боржнику.

З рівня техніки відомі пристрої, які можуть бути використані для відключення (тампонування) каналізаційного трубопроводу:

«Пристрій для відключення ділянки каналізаційного трубопроводу» UA 2384 U (Державне комунальне підприємство «Харківкомуночиствод») E03F 7/02, 15.03.2004;

«Пристрій для відключення каналізаційного трубопроводу квартирного підключення, з'єднаного з вертикальним каналізаційним трубопроводом» UA 25376 U (Державне комунальне підприємство комунального господарства «Харківкомуночиствод») E03F 7/00, 10.08.2007 ;

«Пристрій для перекриття ділянки каналізаційного трубопроводу» UA 42382 U (Рунов Олексій Миколайович) E03F 7/00, 25.09.2009;

«Пристрій для відключення каналізаційного трубопроводу квартирного підключення» UA 43849 U (Державне комунальне підприємство комунального господарства «Харківкомуночиствод») E03F 7/00, 10.09.2009 ;

«Пристрій для відключення каналізаційного трубопроводу квартирного підключення, з'єднаного з вертикальним каналізаційним трубопроводом» UA 43850 U (Державне комунальне підприємство комунального господарства «Харківкомуночиствод») E03F 7/00, 10.09.2009 ;

«Пристрій для відключення каналізаційного трубопроводу квартирного підключення з'єднаного з вертикальним каналізаційним трубопроводом» UA 88019 С2 (Державне комунальне підприємство комунального господарства «Харківкомуночиствод») E03F 7/00, F16L 55/00, 09.09.

Загальними недоліками цих пристроїв є висока складність та велика трудомісткість їх виготовлення та використання.

З рівня техніки відомо найбільш близьке за призначенням, конструкції, що досягається результату і кількості загальних ознак пристрій для відключення (тампонування) каналізаційного трубопроводу, що містить відрізок труби із засобом захоплення для зачеплення до нього такелажного пристрою для встановлення пристрою на місці тампонування та його вилучення з каналізаційного стояка [«Пристрій для відключення каналізаційного трубопроводу квартирного підключення, з'єднаного з вертикальним каналізаційним трубопроводом» UA 13661 U (Державне комунальне підприємство «Харківкомуночиствод») E03F 7/02, 17.04.2006, найближчий аналог-прототип].

Відрізок труби виготовлений із металевої трубної заготівлідовжиною 40-60 см діаметром на 3-5 мм менше діаметра порожнини каналізаційного стояка і виконаний у вигляді порожнистого замкнутого по колу циліндра.

А засіб захоплення для зачеплення до нього пристосування для встановлення пристрою на місці тампонування та його вилучення з стояка каналізаційного виконано у вигляді отвору, розташованого в стінці верхньої частини відрізка труби.

Відрізок труби може мати бічне отвір, діаметр якого дорівнює діаметру випускного отвору каналізаційного трубопроводу квартирного підключення.

Цей варіант використовують у разі двостороннього розташування випускних отворів каналізаційних трубопроводів квартирного підключення стосовно вертикального каналізаційного стояка.

Недоліком відомого пристрою є те, що за його допомогою перекриття (відключення) випускної каналізації можна здійснювати лише у порівняно нових каналізаційних мережах - з терміном експлуатації не більше 5-7 років, та (або) тільки на 2-3 поверхи вниз від даху, що обумовлено обростанням, зажиренням та соляними відкладеннями на внутрішніх стінках внутрішньобудинкових каналізаційних мереж.

У зв'язку з постійними габаритними розмірамициліндричного відрізка, який використовується як тампонуючий пристрій, неможливо перекривати каналізаційні випуски, які розташовані нижче каналізаційного стояка від раніше перекритого.

Технічним завданням, на вирішення якої спрямована корисна модель, є удосконалення пристрою шляхом вибору такої конструкції відрізка труби, яка б мала високу гнучкість, тобто здатність змінювати свій діаметр при монтажі та демонтажі пристрою, при приведенні пристрою в робочий чи не робоче становище, або при переміщенні пристрою вздовж вертикального каналізаційного стояка за допомогою захвату та такелажного пристрою.

Технічний результат, який досягається при вирішенні поставленого завдання та використанні вдосконаленого пристрою, полягає у розширенні його експлуатаційних можливостей при тимчасовому відключенні випусків квартирних каналізаційних трубопроводів від каналізаційних стояків багатоповерхових будинків, у тому числі при установці його в каналізаційних стояках, як у будинках нової споруди, так і в будинках старої будівлі, а також при встановленні його в каналізаційних стояках на будь-якому рівні (поверху) з раніше встановленими аналогічними пристроями.

Поставлене технічне завдання вирішується, а технічний результатдосягається тим, що у пристрої для відключення (тампонування) каналізаційного трубопроводу, що містить відрізок труби із засобом захоплення для зачеплення до нього такелажного пристосування для встановлення пристрою на місці тампонування та його вилучення з каналізаційного стояка, згідно з корисною моделлю, відрізок труби виготовлений з тонколистового пружного матеріалу з бічним вирізом і виконаний у вигляді порожнистого, незамкнутого по колу, циліндра з можливістю пружного розгортання в порожнині каналізаційного стояка з подальшим його щільним перекриттям отвору випускного заданого каналізаційного трубопроводу.

Таке виконання відрізка труби забезпечує йому високу гнучкість, тобто здатність змінювати свій діаметр при монтажі та демонтажі пристрою, при приведенні пристрою в робоче або неробоче положення, або при переміщенні пристрою вздовж вертикального каналізаційного стояка за допомогою засобу захоплення та такелажного пристрою

За рахунок цього розширюються експлуатаційні можливості пристрою за тимчасового відключення випусків квартирних каналізаційних трубопроводів від каналізаційних стояків багатоповерхових будинків.

Ефективна експлуатація пристрою забезпечується, наприклад, при встановленні в каналізаційних стояках, як у будинках нової будівлі, так і в будинках старої споруди.

Ефективна експлуатація пристрою також забезпечується при встановленні його в каналізаційних стояках на будь-якому рівні (поверху), у тому числі з раніше встановленими аналогічними пристроями.

Надалі корисна модель пояснюється кресленням і прикладом її здійснення з посиланнями на креслення, що додається.

На кресленні схематично зображено пристрій для відключення (тампонування) каналізаційного трубопроводу, робоче положення.

Пристрій для відключення (тампонування) каналізаційного трубопроводу містить (див. креслення) відрізок труби 1 із засобом захоплення 2 для зачеплення до нього такелажного пристосування (на кресленні не показано) для встановлення пристрою на місці тампонування та його вилучення з каналізаційного стояка 3.

Особливістю пристрою є те, що відрізок труби 1 виготовлений з тонколистового пружного матеріалу з бічним вирізом 4 і виконаний у вигляді порожнистого, незамкнутого по колу, циліндра з можливістю пружного розгортання в порожнині каналізаційного стояка 3 з подальшим його щільним перекриттям отвору випускного заданого каналізаційного.

Засіб захоплення 2 може бути виконаний у вигляді кронштейна, гака, отвору або іншого засобу, придатного для з'єднання з пристроєм такелажним.

В якості такелажного пристосування може бути використаний трос, штанга, стрічка або канат, забезпечені на кінці елементом для зачеплення із засобом захоплення відрізка 2 труби 1 пристрою.

Пристрій для відключення (тампонування) каналізаційного трубопроводу працює в такий спосіб.

При необхідності здійснюють санкціонований монтаж пристрою у вертикальному каналізаційному стояку 3 для тимчасового відключення випуску квартирного каналізаційного трубопроводу 5 каналізаційного стояка 3 багатоповерхового будинку споживачеві-боржнику.

Для цього відрізок труби 1 пристрою механічно стискають, зменшуючи його діаметр до такого розміру, при якому він може вільно входити в порожнину вертикального каналізаційного стояка 3 не зачіпаючи раніше встановлений в ньому аналогічний пристрій, і механічно фіксують у цьому стислому положенні.

Механічно утримуваний в неробочому (стисненому) положенні відрізок труби 1 пристрою за допомогою засобу захоплення 2 і скріпленого з ним такелажного пристосування вводять, обходячи раніше встановлені аналогічні пристрої, порожнину каналізаційного стояка 3 і механічно звільняють відрізок труби 1 від фіксації.

При цьому під дією сил пружності матеріалу, відрізок труби 1 пружно розгортається в порожнині каналізаційного стояка 3 і щільно перекриває випускний отвір заданого каналізаційного трубопроводу 5, наприклад квартири споживача-боржника.

Санкціонований демонтаж та вилучення пристрою здійснюють у зворотній послідовності.

Застосування пристрою для відключення (тампонування) каналізаційного трубопроводу забезпечує надійне перекриття випускних отворів каналізаційних трубопроводів 5 в будь-якому порядку, незалежно від поверху їх розташування в будинку, за відсутності або наявності раніше встановлених аналогічних пристроїв, та з можливістю встановлення будь-якої кількості таких пристроїв та аналогічних перекриттів , наприклад квартирних каналізаційних трубопроводів 5 споживачам-боржникам багатоповерхового будинку.

Пристрій забезпечує довготривале щільне тампонування і, в результаті пружних властивостей пружного тонколистового матеріалу відрізка труби 1 з бічним вирізом 4 і виконання його у вигляді порожнистого незамкнутого по колу циліндра, унеможливлює його несанкціоноване зміщення і відновлення зливу каналізаційних вод через відключене (тампоноване) каналізаційного трубопроводу 5.

За рахунок цього розширюються експлуатаційні можливості пристрою за тимчасового відключення випусків квартирних каналізаційних трубопроводів 5 від каналізаційних стояків 3 багатоповерхових будинків.

При цьому забезпечується ефективна експлуатація, наприклад, при встановленні в каналізаційних стояках 3, як у будинках нової будівлі, так і в будинках старої будівлі.

Ефективна експлуатація пристрою також забезпечується при встановленні його в каналізаційних стояках 3 на будь-якому рівні (поверху), у тому числі з раніше встановленими аналогічними пристроями.

Пристрій для відключення (тампонування) каналізаційного трубопроводу використовувався для відключення каналізації у 47 квартирах, у містах: Керч (Автономна Республіка Крим), Сміла (Черкаська обл.) та Дніпропетровськ, де після встановлення пристрою в робоче положення, з різними проміжками часу, він надійно перекривало випуски каналізації квартир боржників через каналізаційні трубопроводи, що змусило їх сплатити свої борги.

Пропонований пристрій для відключення (тампонування) каналізаційного трубопроводу може бути використаний для перекриття каналізації в житлових, адміністративних, виробничих та інших будівлях без обмеження кількості їх поверхів.

Пристрій має простий і надійною конструкцією, може бути виготовлено промисловим способомна будь-якому механічному виробництві, як з металу, так і полімеру, з використанням стандартних деталей і вузлів, а наведені відомості підтверджують можливість його промислового застосування.

Перелік позначень

1. відрізок труби

2. засіб захоплення відрізка труби

3. каналізаційний стояк

4. бічний виріз відрізка труби

5. каналізаційний трубопровід

Пристрій для відключення (тампонування) каналізаційного трубопроводу, що містить відрізок труби (1) із засобом захоплення (2) для зачеплення до нього такелажного пристрою для встановлення пристрою на місці тампонування та його вилучення з каналізаційного стояка (3), що відрізняється тим, що відрізок труби ( 1) виготовлений з тонколистового пружного матеріалу з бічним вирізом (4) і виконаний у вигляді порожнистого, незамкнутого по колу циліндра з можливістю пружного розгортання в порожнині каналізаційного стояка (3) з подальшим щільним перекриттям випускного отвору заданого каналізаційного трубопроводу (5).