Les principales méthodes et technologies de cimentation des puits

Au stade final du forage, la cimentation du puits est effectuée. La viabilité de l'ensemble de la structure dépend de la qualité de cette opération. L'objectif principal poursuivi au cours de ce processus est de remplacer complètement le fluide de forage par du ciment, également appelé coulis. La solution injectée doit durcir dans un certain intervalle de temps et se transformer en pierre de ciment. Plusieurs méthodes ont été développées pour cimenter les puits, tandis que la plus courante a plus de cent ans. La méthode de cimentation directe en un cycle a été développée en 1905 par l'ingénieur A.A. Bogushevsky vivant à Bakou. Jusqu'à présent, cette technologie avec des améliorations mineures est utilisée par les foreurs.

Dans cette vidéo, un diagramme de cimentation continue de l'espace annulaire à travers la chaussure est présenté graphiquement:

Composants de processus

Le processus de cimentation se compose de cinq types principaux de travaux:

• préparation de coulis de ciment;
• injection de la solution préparée dans le puits;

• introduction de mortier de ciment de la manière choisie dans l'espace annulaire;
• période de durcissement du mortier d'injection injecté;
• contrôle qualité des travaux de cimentation selon les méthodes disponibles.

Important! Avant de commencer les travaux, un programme de leur mise en œuvre est établi, basé sur le calcul technique de la cimentation des puits. En même temps, les conditions minières et géologiques, la longueur de l'intervalle à renforcer, les caractéristiques de conception du puits de forage et son état sont pris en compte. Dans le calcul, ils s'appuient sur l'expérience d'un travail similaire dans le domaine, le cas échéant.

Schémas de dépôt de boue de ciment dans l'espace annulaire

Les méthodes existantes de cimentation des puits diffèrent les unes des autres par la méthode d'introduction du mortier de ciment (coulis) dans l'espace annulaire, ainsi que par les caractéristiques des dispositifs utilisés à cet effet. Il existe deux options pour organiser la fourniture de la solution préparée:

• un schéma direct, qui implique l'injection de la solution dans le boîtier avec son passage ultérieur vers la chaussure et son entrée ultérieure dans l'espace annulaire, en remplissant de bas en haut;
• le schéma inverse est caractérisé par l'apport de mortier de jointoiement de la surface dans l'espace annulaire, tandis que le mélange injecté se déplace de haut en bas.

Lors du forage de puits à l'échelle industrielle, la méthode de cimentation est le plus souvent utilisée, réalisée de manière simple. Dans ce cas, le processus de cimentation peut être effectué en un cycle, au cours duquel le volume entier de la solution nécessaire au colmatage est pressé immédiatement.

Représentation schématique d'un processus de cimentation en une seule étape:

I. Le début du processus de fourniture de ciment au puits de forage.

II.Alimentation d'une partie de la solution pompée dans le puits dans le tubage.

III. Le début du processus de forçage du matériau de jointoiement dans l'espace annulaire.

IV. Achèvement du processus de pressage du matériau de cimentation.

Le schéma de cimentation de puits en une étape (un cycle): 1 - Manomètre pour le contrôle de la pression; 2 - Tête de cimentation; 3 - Bouchon supérieur; 4-Fond de liège; 5 - Enveloppe cimentée; 6 - Murs de puits; 7 - Bague d'arrêt; 8 - Liquide pour le poinçonnage du ciment; 9 - Fluide de forage; 10 - Mortier de ciment

Dans les puits très profonds, recours au cimentation en deux étapes. Le front entier du travail est divisé en intervalles, qui sont remplis à tour de rôle avec un équipement spécial.

En plus des options ci-dessus pour cimenter les cordes de cuvelage, il existe également une méthode de manchette dans laquelle une partie du tronc est protégée contre la pénétration du mortier de jointoiement. À l'aide du brassard, la zone située dans l'intervalle du réservoir est isolée.

Dans un groupe distinct, il est habituel de distinguer les méthodes de cimentation des sections et colonnes secrètes.

Important! Toutes les méthodes de cimentation poursuivent un objectif, qui est de déplacer le fluide de forage de l'espace annulaire du puits à l'aide de ciment, qui doit être élevé à une hauteur donnée, selon les calculs.

La technologie de cimentation choisie devrait fournir:

• remplir de mortier de jointoiement tout l'intervalle du tronc sur toute la longueur de sa longueur;
• déplacement complet du liquide de lavage avec du mortier de ciment dans l'intervalle cimenté;
• protection du mortier de jointoiement contre la pénétration de liquide de rinçage;
• obtenir une pierre de ciment solide avec une haute résistance aux influences mécaniques et chimiques, capable de résister aux charges élevées subies par les parois du fût en profondeur;
• bonne adhérence de la pierre de ciment durcie aux parois du puits et à la surface du tubage.

Important! Assurer la qualité du processus de cimentation du tubage vous permet d'augmenter significativement la durabilité de ces structures profondes et la période de production grâce à leur fonctionnement du produit souhaité.

Types d'équipement dont vous pourriez avoir besoin

La liste des supports techniques pour les travaux comprend les équipements suivants pour le cimentation des puits:

• cimenter les granulats nécessaires pour mélanger le ciment et le forcer dans un puits sous pression;
• les mélangeuses de ciment sont utilisées aux mêmes fins que les cimenteuses;
• une tête de cimentation est nécessaire pour rincer le trou de forage et cimenter ensuite ses parois;
• des bouchons de remplissage sont utilisés si la cimentation en deux étapes des puits est sélectionnée;

• d'autres types de petits équipements, notamment des vannes haute pression, des tuyaux flexibles métalliques, des dispositifs de distribution de mortier, etc.

L'équipement nécessaire pour cimenter les puits peut être installé sur les camions

Important! Pour assurer la qualité de l'exécution d'une tâche d'ingénierie complexe, il est nécessaire de respecter strictement les exigences des réglementations technologiques développées par les spécialistes de la fixation des puits de forage. De plus, l'équipe d'injection, qui ne comprend que des travailleurs qualifiés, doit respecter la discipline technologique. Une grande attention est portée à la qualité des matériaux de jointoiement utilisés.

Comme vous pouvez le voir, le processus de cimentation des puits dépend du professionnalisme des personnes impliquées dans les travaux et des matériaux utilisés pour achever la tâche.