Die wichtigsten Methoden und Technologien zum Zementieren von Brunnen

In der letzten Phase des Bohrens wird eine Brunnenzementierung durchgeführt. Die Lebensfähigkeit der gesamten Struktur hängt von der Qualität dieses Vorgangs ab. Das Hauptziel, das während dieses Prozesses verfolgt wird, besteht darin, die Bohrflüssigkeit vollständig durch Zement zu ersetzen, was auch als Vergießen bezeichnet wird. Die injizierte Lösung sollte innerhalb eines bestimmten Zeitintervalls aushärten und sich in einen Zementstein verwandeln. Es wurden verschiedene Methoden zum Zementieren von Bohrlöchern entwickelt, von denen die häufigsten über hundert Jahre alt sind. Das direkte Einzyklus-Zementierungsverfahren für Gehäuse wurde 1905 von Ingenieur A.A. Bogushevsky lebt in Baku. Bisher wird diese Technologie mit geringfügigen Verbesserungen von Bohrern verwendet.

In diesem Video wird ein Diagramm der kontinuierlichen Zementierung des Rings durch den Schuh grafisch dargestellt:

Prozesskomponenten

Der Zementierungsprozess besteht aus fünf Hauptarbeitsarten:

• Herstellung von Zementschlamm;
• Injektion der vorbereiteten Lösung in die Vertiefung;

• Zufuhr von Zementmörtel in der ausgewählten Weise in den Ringraum;
• Aushärtezeit des eingespritzten Vergussmörtels;
• Qualitätskontrolle von Zementierarbeiten mit verfügbaren Methoden.

Wichtig! Vor Arbeitsbeginn wird ein Programm zu deren Umsetzung erstellt, das auf der technischen Berechnung der Brunnenzementierung basiert. Gleichzeitig werden die bergbaulichen und geologischen Bedingungen, die Länge des zu verstärkenden Intervalls, die Konstruktionsmerkmale des Bohrlochs und sein Zustand berücksichtigt. Bei der Berechnung stützen sie sich auf die Erfahrung, gegebenenfalls ähnliche Arbeiten in der Region auszuführen.

Schemata zum Feilen von Zementschlamm im Ringraum

Bestehende Verfahren zum Zementieren von Bohrlöchern unterscheiden sich voneinander durch das Verfahren zum Zuführen von Zementmörtel (Vergussmörtel) in den Ringraum sowie durch die Merkmale der dafür verwendeten Vorrichtungen. Es gibt zwei Möglichkeiten, die Lieferung der vorbereiteten Lösung zu organisieren:

• ein direktes Schema, das das Einspritzen der Lösung in das Gehäuse mit ihrem anschließenden Durchgang zum Schuh und den anschließenden Eintritt in den Ringraum beinhaltet, wobei von unten nach oben gefüllt wird;
• Das umgekehrte Schema ist gekennzeichnet durch das Feilen von Vergussmörtel von der Oberfläche in den Ringraum, während sich die eingespritzte Mischung von oben nach unten bewegt.

Beim Bohren von Bohrlöchern im industriellen Maßstab wird am häufigsten die Zementierungsmethode verwendet, die auf einfache Weise durchgeführt wird. Gleichzeitig kann der Zementierungsprozess in einem Zyklus durchgeführt werden, in dem das gesamte zum Verstopfen notwendige Volumen der Lösung sofort gepresst wird.

Schematische Darstellung eines einstufigen Zementierungsprozesses:

I. Beginn des Prozesses der Zementversorgung des Bohrlochs.

II.Zuführen eines Teils der Lösung, der in das Bohrloch im Gehäuse gepumpt wurde.

III. Der Beginn des Prozesses, bei dem das Vergussmaterial in den Ringraum gedrückt wird.

IV. Abschluss des Pressvorgangs für Zementmaterial.

Das Schema der einstufigen (einstufigen) Bohrlochzementierung: 1 - Manometer zur Drucküberwachung; 2 - Zementierkopf; 3 - oberer Stecker; 4 -Korkboden; 5 - zementierte Hülle; 6 - Brunnenwände; 7 - Stoppring; 8 - Flüssigkeit zum Stanzen von Zementmaterial; 9 - Bohrflüssigkeit; 10 - Zementmörtel

In sehr tiefen Brunnen wird auf zweistufiges Zementieren zurückgegriffen. Die gesamte Arbeitsfront ist in Intervalle unterteilt, die wiederum mit Hilfe von Spezialgeräten gefüllt werden.

Neben den oben genannten Optionen zum Zementieren von Mantelsträngen gibt es auch eine Manschettenmethode, bei der ein Teil des Rumpfes vor dem Eindringen von Vergussmörtel geschützt ist. Mit der Manschette wird der Bereich im Intervall des Reservoirs isoliert.

In einer separaten Gruppe ist es üblich, Methoden zum Zementieren geheimer Abschnitte und Säulen herauszugreifen.

Wichtig! Alle Zementierungsmethoden verfolgen ein Ziel: Bohrflüssigkeit mit Hilfe von Zement aus dem Ringraum des Bohrlochs zu verdrängen, der nach den Berechnungen auf eine bestimmte Höhe angehoben werden muss.

Die ausgewählte Zementtechnologie sollte Folgendes bieten:

• Füllen des gesamten Intervalls des Stammes über die gesamte Länge seiner Länge mit Vergussmörtel;
• vollständige Verdrängung der Waschflüssigkeit mit Zementmörtel innerhalb des zementierten Intervalls;
• Schutz des Vergussmörtels vor dem Eindringen von Spülflüssigkeit;
• Erhalten eines starken Zementsteins mit hoher Beständigkeit gegen mechanische und chemische Einflüsse, der den hohen Belastungen standhalten kann, denen die Wände des Zylinders in einer Tiefe ausgesetzt sind;
• Gute Haftung des ausgehärteten Zementsteins an den Wänden des Bohrlochs und an der Oberfläche des Gehäuses.

Wichtig! Durch die Sicherstellung der Qualität des Hüllenzementierungsprozesses können Sie die Haltbarkeit dieser tiefen Strukturen und die Produktionsdauer durch den Betrieb des gewünschten Produkts erheblich erhöhen.

Arten von Geräten, die Sie möglicherweise benötigen

Die Liste der technischen Unterstützung für die Arbeiten umfasst die folgenden Geräte zum Zementieren von Bohrlöchern:

• Zementieren von Zuschlagstoffen, die zum Mischen von Zement und zum Drücken in einen unter Druck stehenden Brunnen erforderlich sind;
• Zementmischmaschinen werden für die gleichen Zwecke wie Zementiermaschinen verwendet;
• Zum Spülen des Bohrlochs und anschließenden Zementieren seiner Wände ist ein Zementierkopf erforderlich.
• Füllstopfen werden verwendet, wenn das zweistufige Zementieren von Bohrlöchern ausgewählt ist;

• andere Arten von Kleingeräten, einschließlich Hochdruckventilen, flexiblen Metallschläuchen, Mörtelverteilungsvorrichtungen usw.

Die zum Zementieren von Brunnen erforderlichen Geräte können auf Lastkraftwagen installiert werden

Wichtig! Um die Qualität der Ausführung einer komplexen technischen Aufgabe sicherzustellen, müssen die Anforderungen der von Spezialisten für die Befestigung von Bohrlöchern entwickelten technologischen Vorschriften genau befolgt werden. Auch das Verguss-Team, dem nur Facharbeiter angehören, muss die technologische Disziplin beachten. Besonderes Augenmerk wird auf die Qualität der verwendeten Vergussmaterialien gelegt.

Wie Sie sehen, hängt der Prozess des Zementierens von Brunnen von der Professionalität der an der Arbeit beteiligten Personen und von den Materialien ab, die zur Erfüllung der Aufgabe verwendet werden.