Els principals mètodes i tecnologia de cimentar pous

A la fase final de la perforació es realitza un cimentat del pou. La viabilitat de tota l’estructura depèn de la qualitat d’aquesta operació. L’objectiu principal que es persegueix durant aquest procés és substituir completament el fluid de perforació per ciment, que també s’anomena rejuntat. La solució injectada s’ha d’endurir en un determinat interval de temps i convertir-la en una pedra de ciment. S'han desenvolupat diversos mètodes per cimentar pous, amb més de cent anys d'edat. El mètode de cimentació directa de carcassa d’un cicle va ser desenvolupat el 1905 per l’enginyer A.A. Bogushevsky que viu a Bakú. Fins ara, les perforacions utilitzen aquesta tecnologia amb petites millores.

En aquest vídeo, es presenta gràficament un esquema de cimentació contínua de l'anul·lus mitjançant la sabata:

Components del procés

El procés de cimentació consta de cinc tipus d'obres principals:

• preparació de purins de ciment;
• injecció de la solució preparada al pou;

• subministrament de morter de ciment de la manera seleccionada a l'anul·lus;
• període d’enduriment del morter injectat;
• control de qualitat dels treballs de ciment mitjançant els mètodes disponibles.

Important! Abans d’iniciar els treballs, s’elabora un programa de implementació que es basa en el càlcul tècnic de la cimentació del pou. Al mateix temps, es tenen en compte les condicions mineres i geològiques, la longitud de l’interval que cal reforçar, les característiques de disseny del pou i el seu estat. En el càlcul, es basen en l'experiència de treballs similars a la zona, si n'hi ha.

Esquemes de presentació de purins de ciment a l'anul

Els mètodes existents de cementar pous es diferencien entre ells pel mètode d’aportar morter de ciment (esqueixada) a l’anul·lus, així com per les característiques dels dispositius utilitzats per a això. Hi ha dues opcions per organitzar el subministrament de la solució preparada:

• un esquema directe, que implica la injecció de la solució a la carcassa amb el seu pas posterior a la sabata i posterior entrada a l'anul·lus, omplint-se de baix a dalt;
• l'esquema inversa es caracteritza per la presentació de morter de rejuntat de la superfície a l'anulus, mentre que la barreja injectada es mou de dalt a baix.

Quan es realitza una perforació de pous industrials, s'utilitza sovint el mètode de cimentat de manera senzilla. En aquest cas, el procés de cimentat es pot dur a terme en un cicle, durant el qual es pressiona immediatament tot el volum de la solució necessària per a l’enxufatge.

Representació esquemàtica d’un procés de cimentat d’una sola etapa:

I. El començament del procés de subministrament de ciment al pou.

II.Alimentant una part de la solució bombada al pou cap avall de la caixa.

III. Començament del procés de forçament del material de rejuntat a l'anul·lus.

IV. Finalització del procés de premsat de material de ciment.

Esquema de cimentació d'un pou d'una sola fase (monocicle): 1 - Manòmetre per controlar la pressió; 2 - Ciment de capçalera; 3 - Tap superior; 4 -Caps inferior; 5 - Carcassa cimentada; 6 - Murs de pou; 7 - Anell de parada; 8 - Líquid per punxar material de ciment; 9 - Fluid de perforació; 10 - Morter de ciment

Als pous molt profunds es recorre a la cimentació en dues etapes. Tot el front de treball es divideix en intervals, que s'omplen amb l'ajuda d'equips especials al seu torn.

Juntament amb les opcions enumerades per a cimentar cordes de carcassa, també hi ha un mètode de mangueta en el qual una part del tronc està protegida de la penetració de morter de rejuntat. Mitjançant el manguet, s’aïlla la zona situada en l’interval de l’embassament.

En un grup diferent, és habitual que es tractin mètodes singulars de cementar seccions i columnes secretes.

Important! Tots els mètodes de cimentació persegueixen un objectiu, que és desplaçar el fluid de perforació de l’espai anular del pou amb l’ajut de morter de rejuntat, que s’ha d’elevar a una altura determinada, segons els càlculs.

La tecnologia de cimentat seleccionada ha de proporcionar:

• omplint amb morter de rejuntat tot l’interval del tronc al llarg de tota la seva longitud;
• desplaçament complet del líquid de rentat amb morter de ciment dins de l’interval cimentat;
• protecció del morter de morter contra l’entrada de líquid que flueix;
• l'obtenció d'una forta pedra de ciment amb alta resistència a influències mecàniques i químiques, capaç de suportar les altes càrregues que experimenten les parets del barril a una profunditat;
• bona adhesió de la pedra de ciment endurit amb les parets del pou i amb la superfície de la carcassa.

Important! Garantir la qualitat del procés de cimentació de la carcassa pot augmentar significativament la durabilitat d’aquestes estructures profundes i el període de producció mitjançant el funcionament del producte desitjat.

Tipus d'equips que pugui necessitar

La llista d'assistència tècnica de l'obra inclou els equipaments següents per cementar pous:

• cementar àrids necessaris per barrejar ciment i forçar-lo a un pou a pressió;
• les màquines de barreja de ciment s’utilitzen per a les mateixes finalitats que les màquines de ciment;
• un cap de ciment és necessari per al rentat del forat i el posterior cimentat de les seves parets;
• s'utilitzen taps de farcit si es selecciona el ciment en dos etapes dels pous;

• altres tipus d'equips petits, incloent vàlvules d'alta pressió, mànegues de metall flexibles, dispositius de distribució de morter, etc.

Els equips necessaris per cimentar pous es poden instal·lar en camions

Important! Per garantir la qualitat de la realització d'una tasca d'enginyeria complexa, cal seguir estrictament els requisits de les regulacions tecnològiques desenvolupades per especialistes per a la fixació de perforacions. A més, l’equip de rejuntada, que inclou només treballadors qualificats, ha d’observar la disciplina tecnològica. Es presta una gran atenció a la qualitat dels materials de rejuntat emprats.

Com veieu, el procés de cementar pous depèn de la professionalitat de les persones implicades en l'obra i dels materials emprats per completar la tasca.