При прекращении эксплуатации водозаборной скважины производится ее тампонаж, это предотвращает попадание поверхностных загрязняющих вод в водоносный слой.
Тампонаж может производиться и для того, чтобы:
— различные водоносные горизонты были разделены и изолированы,
— защитить обсадные трубы артезианской скважины от агрессивного действия подземных вод, богатых солями и способных вызвать коррозию металла,
— изолировать те скважины, вода в которых не соответствует санитарным требованиям и которые по этой причине не могут эксплуатироваться. Подробнее про ликвидационный тампонаж можно почитать тут на сайте https://gidroproekt.by.
Типы тампонажа
На практике применяются два типа тампонирования.
Первый из них — временный и заключается он в применении глины и различных тампонов. Второй тип можно назвать постоянным, при этом скважина заливается раствором цемента.
Что касается первого типа, то он применим, когда скважина находится на периоде испытания и требуется изолировать водоносные горизонты либо их отдельные интервалы.
Второй тип тампонажа делается на большой период времени. Нужно отметить, что глиняный тампонаж применим тогда, когда ликвидируются скважины небольшой глубины с водоносными слоями безнапорного типа, и если происходит поглощение промывочной жидкости.
Когда скважины временно разделяют на отдельные участки, то применяют специальные тампоны, которые называются пакеры. Когда ведут исследование горных пород, отличающихся пористостью и наличием трещин на водное изобилие, а также, удельное водопоглощение, то используют такие тампоны. С их помощью можно проверить также качество цементирования пород скального типа, когда необходимо придать им искусственную прочность.
Проведение работ
Такие работы проводятся после нагнетания воды в скважину в место, расположенное под установленным тампоном или же в промежуток между двумя тампонами, которые жестко соединены. Когда нагнетание воды произведено, тампоны передвигают и производят исследование пласта в различных интервалах.
Если тампоны продвигают снизу вверх, то тот интервал, который уже изучен, заполняют глиной или же цементом. Если тампоны передвигают сверху вниз, то производят углубление скважины на тот интервал, в котором ведется опробование. Тампон ставится в верхнюю часть интервалов по мере их анализа.
По конструктивному решению предполагается использование как одинарных, так и двойных тампонов.
Различие тампонов по принципу действия
На практике используют гидравлические, механические, а также пневматические тампоны.
Каков принцип действия тампонов? Он предельно прост. Резиновая манжета расширяется, при этом зазор между скважинными стенками и колонной из труб уплотняется. Величина уплотняемого зазора зависит от глубины, на которую опускают тампон.
Резиновый тампон упрощенного вида – это две трубы, которые соединяют патрубком. На наружной стороне этого патрубка укрепляют манжету из резины. Когда производится вращение с поверхности колонн вправо, то происходит ввинчивание патрубка в муфту трубы, и расширительная манжета уплотняет зазор, который был между стенками скважины. Чтобы тампон работал нормально, в скважинном забое размещают плоское долото.
Одинарные пневматические тампоны приводят в действие при помощи сжатого воздуха или воды (при их нагнетании). В двойном тампоне механического типа два тампона — верхний и нижний, они разделяются трубкой, которая перфорирована. Это его единственное отличие от одинарного тампона в конструктивном плане.
Схемы тампонирования скважин
При первой схеме обсадные трубы колонны вдавливают в пласт, состоящий из жирной глины. Такая схема особой сложностью не отличается. Долотом небольшого диаметра производят бурение породы ступеньками.
В случае применения роторного бурения в скважину опускается колонна с обсадными трубами с башмаком. К башмаку глина хорошо прилегает, когда уступы его срезаются, а большая длина башмака обеспечивает надежность при тампонировании. Не следует забывать, что башмак не нужно оставлять в песчаном пласте, так как песок способен быстро проникать в зазоры между обсадными трубами.
При тампонировании с нижней пробкой колонна обсадных труб вдавливается в скважину, которая заполнена глиняными шариками или раствором цемента. Колонна снизу закрывается пробкой. При нахождении колонны труб в скважине нижний ее край должен закрываться затяжной пробкой из дерева.
При тампонировании с цементным раствором он подается по заливочным трубам. Подаваемая следом промывочная жидкость вдавливает цемент в пространство за трубами. Цементная трубка, которая образовалась, затем разбуривается.
В фильтрующих породах колонны обсадных труб вдавливают в жирную глину. Этот метод подходит при ударном бурении скважин, когда трубы крепятся при бурении, и естественный тампонаж не надежен. Под башмаком колонны скважину расширяют и в пространство закладываются шарики глины, которые послойно утрамбовывают. Обсадная колонна вдавливается до забоя, а затем производят бурение долотом с меньшим диаметром.
Цементирование пространства за трубами с применением двух деревянных разделительных пробок является надежным способом тампонажа. Нижняя пробка не дает смещаться раствору цемента, который подают в обсадную колонну. Верхняя пробка выступает в роли поршня, который выдавливает раствор в пространство за трубами. Эта пробка движется к нижней под давлением промывочной жидкости, которая поступает.
В скважине с одной колонной применяют манжетный тампонаж. На обсадной трубе монтируется обратный клапан либо пробка из дерева. Над клапаном крепится манжета воронковидной формы из брезента. Раствор цемента следует продавить через маленькие отверстия, просверленные вдоль колонны с дальнейшим бурением клапана.