Des mesures globales visant à protéger en temps voulu les structures hydrauliques profondes de forage contre la destruction des colonnes de tubage, la pollution biologique et chimique de l'aquifère sont appelées colmatage du puits.

La source principale boire de l'eau est un puits artésien qui nécessite un jointoiement fréquent.

Quand le tamponnage est appliqué

De nombreux propriétaires d'ouvrages hydrauliques privés se demandent ce qu'est le bouchage, dans quels cas il faut le réaliser ?

Le bouchage de puits est un procédé technologique associé au chevauchement et à la séparation de l'aquifère avec un coussin protecteur en coulis de ciment. La cimentation est réalisée entre la prise d'eau et le puits en terre. Les mélanges d'argile et le plastique fondu peuvent être utilisés comme écouvillon.

Le but principal du remblai est d'empêcher l'entrée possible de contaminants biologiques et chimiques dans l'aquifère.

La procédure de tamponnage d'une structure peut être réalisée :

• lorsqu'un isolement supplémentaire de l'aquifère est requis avec une diminution de la qualité de l'eau potable ;
• lorsqu'il n'est pas nécessaire de faire fonctionner le point de prise d'eau ;
• lors de l'identification des dysfonctionnements techniques et géologiques de l'ouvrage ;
• avec une diminution de la productivité d'une source d'eau et l'absence de possibilité de sa restauration ;
• pour empêcher une pollution grave de la source dans le cas où le forage ou l'exploitation du puits a été effectué avec des violations flagrantes ;
• pour empêcher le mélange possible de différents horizons d'eau - frais, ainsi qu'avec une teneur élevée en sels et métaux;
• avec de graves destructions ou déformations du boîtier.

Entre autres, l'injection est effectuée dans la recherche de nouveaux aquifères et pour se protéger contre la pénétration des eaux supérieures.

Types et avantages du bouchage de puits

Un colmatage bien effectué vous permet de combler de manière fiable les fissures dans le sol ou la structure elle-même à l'aide de mortier de ciment. Cela assurera une protection contre la pénétration d'eaux souterraines, de produits pétroliers et d'éléments chimiques dans la colonne de prise d'eau, ainsi qu'une étanchéité supplémentaire de la structure du tubage.

Le colmatage du puits avec de l'eau est réalisé en fournissant des solutions prêtes à l'emploi à haute viscosité à l'extérieur du tubage ou dans la prise d'eau.

Il existe deux types de colmatage des ouvrages hydrauliques :

Rembourrage protecteur. Empêche la pénétration possible des eaux souterraines et des eaux supérieures dans le puits de forage. La cimentation se fait à l'extérieur du tubage.

Tamponnage de liquidation. Permet l'élimination complète du point de prise d'eau. La cimentation est réalisée sur tout le volume du puits de forage.

L'injection pour liquidation est réalisée dans des conditions où l'ouvrage hydraulique est détruit ou peut provoquer une pollution des aquifères. Tout d'abord, les puits artésiens font l'objet d'une liquidation dont la durée de vie a expiré ou la colonne de prise d'eau est complètement détruite.

Avant de prendre la décision de procéder au remblayage, un examen de l'état de l'ouvrage et de la nappe est réalisé. Après élaboration et approbation du projet de travail, la structure inopérante est bouchée. Dans ce cas, la décision de liquider le puits d'eau potable est prise par l'entrepreneur qui a réalisé les travaux de construction.

Le colmatage d'ouvrages hydrauliques de complexité variable présente de nombreux avantages :

• Renforce l'enveloppe tout en réduisant les risques de déformations structurelles et en diminuant l'étanchéité des joints de raccordement.
• Les veines aquifères propres sont scellées, ce qui empêche la pénétration des drains et de l'eau supérieure dans celles-ci.
• Une étanchéité complémentaire de l'ouvrage hydraulique est en cours.

Types de solutions astringentes, caractéristiques technologiques

Le tamponnage est difficile et processus laborieux nécessitant bonne préparation... Par conséquent, un ensemble de travaux est effectué après réception des calculs préliminaires, qui prennent en compte :

• profondeur de prise d'eau;
• la distance entre les parois du puits et la structure du puits ;
• composition et volume du sol;
• la présence d'impuretés étrangères dans l'eau;
• violations techniques existantes de la conception.

Le choix des solutions cimentaires pour le colmatage s'effectue en tenant compte de la nature et de la composition du sol. Les solutions suivantes sont utilisées pour le travail :

Mortier à base de ciment Portland et de sable. Convient pour cimenter des structures dans des sols argileux et limoneux. Mélange prêt offre une adhérence élevée au substrat et un séchage rapide.

Mortier de ciment additionné de charges - amiante, papier, composants fibreux. Une solution similaire est destinée aux structures situées sur des sols poreux mobiles.

Solutions en mousse et plastiques liquides. Ils sont utilisés pour les structures érigées dans des sols solides, offrant une étanchéité maximale des structures.

La solution de jointoiement a une consistance liquide pour une alimentation facile en utilisant équipement de pompage... La solution est pompée à travers le tuyau d'admission jusqu'à une hauteur de 2,8 mètres.

Bien brancher la technologie

Le bouchage d'un puits artésien se fait par étapes et débute par les analyses nécessaires et la préparation d'un projet de travail. Après avoir rassemblé toute la documentation, les outils de travail et le matériel, vous pouvez commencer le tamponnage.

Le branchement du puits peut se faire de plusieurs manières :

1. Livraison de mélange de ciment pour combler l'espace entre la structure du puits et le puits. L'avancement du mélange de remplissage à une profondeur se produit spontanément. Les principaux avantages de la méthode sont la disponibilité et la simplicité, mais la qualité du remplissage est faible.
2. Cimentation inversée. Une méthode similaire est réalisée comme suit : un bouchon est monté au fond du puits pour séparer la zone traitée. La solution finie est introduite dans la colonne, où elle en est retirée sous pression. Pour créer une pression, une composition de rinçage spéciale est pré-pompée dans la structure.
3. Pour effectuer le bouchage des puits en eau profonde, le flux de travail est divisé en plusieurs étapes. Tout d'abord, les zones inférieures sont cimentées, puis les zones supérieures.
4. Tamponnage à l'aide de cylindres en argile, qui sont installés dans la pénétration avec un tube central spécial. Avant utilisation, l'argile est soigneusement trempée pour obtenir un mélange épais, à partir duquel se forment des cylindres denses. Après la création haute pression avec une pompe profonde, les cylindres d'argile sont pressés sur la surface de la structure. Pour soulager l'excès de pression dans le tuyau, il y a petits trous par lequel l'excès de liquide est éliminé.

Important! Le processus de colmatage est effectué jusqu'au niveau inférieur de l'aquifère.

Le choix correct d'une méthode de bouchage appropriée détermine les principaux objectifs de la procédure effectuée :

L'espace entre les parois de la structure et la colonne doit être comblé de manière fiable avec un mortier liant. Dans ce cas, une adhérence élevée du matériau à la base est assurée, ce qui empêche la formation de vides.

La solution congelée doit être résistante à la destruction, à la déformation et aux effets négatifs des eaux souterraines.

Un composé de jointoiement approprié doit avoir une haute caractéristiques de performance- force, résistance à l'usure et durabilité.

Lors de l'utilisation de liquide de rinçage, une fois la procédure de jointoiement terminée, il doit être complètement retiré de la zone traitée.

Pour le tamponnage, un équipement et une technologie spécialisés doivent être utilisés.

Le colmatage des forages avec des liants permet protection fiable aquifères de la pénétration divers contaminants du sol ou verkhvodok.

Un processus similaire est également réalisé pour les ouvrages hydrauliques abandonnés, dont les ouvrages sont déformés, détruits ou contaminés et ne peuvent donc pas être restaurés.

Si le bouchage de protection peut se faire à la main, alors il vaut mieux confier le bouchage de liquidation à des sociétés spécialisées qui ont dans leur arsenal équipement nécessaire et technique.

Pour protéger les sources profondes, renforcez le tubage, ainsi que l'espace derrière les tuyaux contre les eaux souterraines et impact négatif tout un ensemble de mesures est appliqué à la roche, appelé bouchage de puits. Cependant, les puits sont à des fins différentes... À cet égard, les propriétaires privés se demandent si le bouchage des puits d'eau est nécessaire et comment il est fait correctement.

Voyons d'abord ce qu'est le tamponnage. Le colmatage d'un puits signifie le remplissage de fissures dans les roches ou le puits lui-même avec du coulis de ciment. Cela est nécessaire pour empêcher l'infiltration d'eaux souterraines, de gisements de pétrole et d'autres minéraux dans l'alésage de la structure, ainsi que pour sceller l'espace entre le tubage et les parois de la pénétration. Le bouchage des puits s'effectue en fournissant des solutions cimentaires pour enveloppe ou directement dans le puits d'admission.

Il existe les types de colmatage des ouvrages hydrauliques suivants :

• pour protéger la source et le puits de forage de la pénétration des eaux souterraines et des eaux supérieures, un colmatage de l'espace derrière le tubage est utilisé ;
• Le bouchage par liquidation est la cimentation du puits d'un ouvrage de prise d'eau afin de le liquider.

Ce dernier type de colmatage peut être nécessaire si l'ancien ouvrage hydraulique présente une menace de contamination des nappes souterraines. Tout d'abord, l'élimination des anciens puits est nécessaire pour protéger les sources artésiennes de la contamination, car ce sont des réserves stratégiques d'eau potable pour l'État.

Avant de prendre une décision de bouchage, des analyses sont recueillies et des expertises sont réalisées par les autorités compétentes. Un acte est rédigé. Après cela, le projet de travail est réalisé. Lorsque le projet est approuvé, des spécialistes sont chargés de sceller l'ouvrage hydraulique. Lors de la construction d'un puits artésien, la décision de liquidation est prise par l'organisme effectuant le forage.

Il est important de le savoir : seuls les ouvrages hydrauliques de profondeur considérable peuvent être protégés par la méthode du colmatage opérationnel. Aussi grande importance ont des caractéristiques de sol.

Quand le rembourrage est-il nécessaire ?

Avant de faire un projet, la décision de bouchage est prise sur la base des critères suivants :

• La qualité de l'eau dans la structure de prise d'eau s'est détériorée. Dans le même temps, les mesures de restauration ne donneront pas l'effet souhaité ou sont généralement inappropriées.
• Le débit du puits a diminué au minimum et il n'est plus exploité.
• Les petites structures hydrauliques temporaires ne sont plus nécessaires car l'eau est désormais fournie à partir d'une source différente.
• Selon la loi, des défauts irrécupérables ont été trouvés dans la structure, ce qui a entraîné une détérioration de la qualité de l'eau ou une diminution de la productivité de la prise d'eau. Il en est de même si l'élimination des défauts n'est pas rentable pour des raisons économiques.
• Parfois, selon le projet, des tests d'exploration géologique ou des puits d'exploration sont réalisés. Après avoir reçu les informations dont vous avez besoin ils sont soumis au tamponnage sans faute.
• Le puits jaillissant n'est plus exploité.
• Si les puits d'absorption menacent d'infecter d'autres aquifères, ils sont bouchés.

Avantages du branchement

Le bouchage du puits permet d'atteindre différents objectifs :

• Si une fixation supplémentaire de la colonne de tubage est effectuée, le bouchage peut réduire considérablement le risque de modifications structurelles par déformation et de dépressurisation des joints.
• Parfois, l'aquifère et les eaux souterraines boueuses peuvent pénétrer dans les aquifères artésiens le long de la surface extérieure du tubage. Le processus de colmatage scelle les aquifères propres.
• Parfois, des travaux de bouchage sont effectués dans le but d'une étanchéité supplémentaire de la structure.

Solutions utilisées et caractéristiques de la méthode

Avant de terminer un projet de cimentation de puits, tout un ensemble de calculs est effectué, ce qui permet de calculer le volume du mélange utilisé, sa composition et les méthodes d'approvisionnement. Lors de la réalisation d'analyses préliminaires, il convient de prendre en compte les facteurs suivants:

1. La profondeur de l'ouvrage hydraulique.
2. Distance entre surface extérieure parois du tubage et du forage.
3. Forme de conduite. Violations et défauts identifiés lors du forage.
4. Composition et caractéristiques du sol.

Bien que des opérations de forage aient déjà été effectuées dans ce secteur, une grande partie des données peuvent être obtenues à partir de l'ancien projet. Dans le même temps, le processus de cimentation du puits sera réussi avec une consommation minimale de matériaux uniquement avec un calcul approprié et la disponibilité d'un projet.

Attention : le bouchage d'un ouvrage hydraulique est un processus irréversible. Par conséquent, il ne sera pas possible de corriger les erreurs. Cela peut conduire à une diminution de l'efficacité de l'ouvrage hydraulique. À cet égard, l'élaboration du projet et le processus lui-même ne devraient être confiés qu'à des professionnels.

Selon la composition du sol, différentes solutions pour le tamponnage :

• Le coulis ciment-sable traditionnel convient à la cimentation d'un puits situé dans un schiste compact.

Important : le ciment Portland sert de base à une telle solution. Il offre une bonne mobilité du mélange, ce qui facilite le pompage, durcit rapidement et donne une force d'adhérence élevée.

• Si un puits d'eau est fait dans une roche poreuse, le travail est effectué en utilisant des charges pour le mélange. Pour cela, de l'amiante, du papier et d'autres matériaux fibreux sont utilisés. Si vous essayez d'effectuer les travaux avec un mortier ciment-sable conventionnel, cela peut entraîner une augmentation de la consommation du mélange.
• Parfois, des compositions moussantes sont utilisées pour le bouchage, qui se dilatent pendant le processus de durcissement. Grâce à eux, la qualité de l'étanchéité des ouvrages de prise d'eau est considérablement améliorée.

Du sable et du gravier sont ajoutés au mélange de jointoiement. Mais la consistance de la solution doit rester liquide. Le mélange est préparé rapidement pour un pompage facile. La solution est acheminée par le tuyau de remplissage jusqu'à une hauteur de 3 m. Pour la désinfection, de l'eau de Javel y est ajoutée.

Travail préparatoire

La préparation à l'abandon d'un puits consiste à rédiger un acte et à effectuer travail de conception... Le projet doit être approuvé par les autorités de la station sanitaire et épidémiologique. V dans ce cas la personne responsable est le propriétaire du puits. Il doit s'assurer que tous les travaux sont effectués uniquement conformément aux solutions de conception et dans le respect des règles de tamponnage.

Lorsque les travaux sont terminés, la station sanitaire et épidémiologique et les services publics doivent être soumis rapports techniques et actes de travail.

La technologie

Le processus de colmatage des ouvrages de prise d'eau peut être réalisé de plusieurs manières :

1. Injection classique de coulis ciment-sable dans l'interstice entre le tubage et les parois de l'ouvrage. Dans ce cas, le mouvement du mélange se produit sous son propre poids dans le sens de l'embouchure de la structure vers le bas. Le principal avantage de la méthode est sa simplicité, cependant, la qualité du tamponnement n'est pas très élevée.
2. La technologie de cimentation inversée est considérée comme plus efficace. Cette méthode s'effectue de la manière suivante : en bas de la structure, un bouchon est installé qui clôture zone de travail... Ensuite, la solution est délivrée directement dans le tubage, d'où, sous pression, elle tombe derrière le tubage et remonte dans l'interstice entre celui-ci et les parois de la structure. Recevoir la bonne pression le puits est alimenté par un fluide spécial sous haute pression.
3. Pour boucher les puits profonds, une technologie à plusieurs étages est utilisée. Le processus est effectué dans des zones séparées une par une.
4. Un moyen tout aussi efficace de boucher un puits est une colonne d'argile. Il est placé dans le tunnel à l'aide d'un projectile central. Ensuite, cette colonne est extraite de la colonne sous la pression générée par la pompe. Pour permettre à l'excès de pression d'être libéré, il y a de petits trous dans le projectile. Ils permettent à l'excès de liquide de s'écouler.

Il est important de le savoir : le colmatage s'effectue jusqu'à la profondeur de l'aquifère le plus bas.

Lors du choix d'une méthode, il convient de rappeler que le but des activités est le suivant :

• Avec un colmatage de haute qualité, tout l'espace derrière le boîtier doit être étroitement rempli de mortier. Il ne doit pas y avoir de vide. De plus, la solution doit donner une bonne adhérence sur toutes les surfaces.
• La solution durcie ne doit pas succomber aux effets destructeurs des eaux souterraines, qui peuvent parfois avoir une composition assez agressive.
• De plus, le mélange de bouchage doit avoir une bonne résistance mécanique pour résister à la pression de la roche environnante sur lui.
• Si la technologie d'injection arrière est utilisée, le liquide de rinçage doit être complètement retiré de la zone bouchée. Sinon, la qualité de la cimentation sera très faible.

Lors du bouchage des puits, des dispositifs de mélange de ciment-sable sont utilisés, ainsi que des machines à cimenter.

Un puits pour l'eau potable est dans de nombreux cas une partie intégrante maison de campagne... Cependant, comme tout objet artificiel, il a une durée de vie utile et avec le temps il se dégrade. Les raisons peuvent être différentes, mais lorsque le puits n'est plus utilisé, il doit être correctement liquidé. Ce processus est appelé bien bouchage.

Détermination du colmatage du puits

Alors, brancher - qu'est-ce que c'est ? En fait, il s'agit d'un bouchage de puits de forage, qui est fait pour éviter la pollution des aquifères. Pour ce faire, il est rempli de mortier de ciment ou de plastique liquide.

Il existe deux types de ces travaux :

1. La liquidation est effectuée dans les cas où la source devient inutilisable ou qu'elle n'est pas nécessaire.
2. Renforcement - dans ce cas, le bouchage du puits pour l'eau est effectué après le forage, lors de sa construction. Il est nécessaire pour protéger les aquifères de la pénétration d'eaux de surface sales.

bien scellé

En effet, l'abandon du puits par bouchage est requis pour les sources artésiennes. Cela devrait être indiqué dans son passeport, car l'une des principales difficultés de son forage est l'obtention d'un permis. Tout cela parce que l'eau artésienne appartient aux ressources naturelles du pays et est protégée par la loi. Par conséquent, en cas de danger de contamination, le propriétaire doit contacter les employés de la station sanitaire et épidémiologique avec une déclaration correspondante.

Protection en hauteur

Quant aux puits de sable et aux puits abyssins, le bouchage liquidatif des puits n'est pas fait pour eux. Ils ne sont pas assez profonds pour constituer une menace pour la pollution des aquifères artésiens.

Pour eux, un jointoiement protecteur est utilisé, ce qui est fait lors de la construction du puits. Son objectif principal est de protéger la source de la pénétration de l'eau de surface. Pour cela, l'espace circonférentiel est scellé.

Il y a plusieurs moyens de le faire:

• cimentation avec du mortier de béton - cette méthode est utilisée assez rarement, car il existe des options plus légères pour isoler la source. Dans ce cas, d'abord, de la petite pierre concassée doit être coulée dans l'espace presque coupé, puis les quelques mètres supérieurs doivent être coulés avec du béton ;
• faire de la literie - dans certains cas, vous pouvez vous limiter à la plus simple imperméabilisation, pour cela, à une faible profondeur autour du puits il est étalé film de polyéthylène... Et d'en haut, il est recouvert de terre ;
• pour disposer une couche d'argile - tout comme dans le cas de la cimentation, un remblai en pierre concassée est d'abord réalisé et les mètres supérieurs sont recouverts d'argile. C'est joli méthode efficace puisque il forme une couche imperméable.

Ainsi, le bouchage des puits de sable et des puits abyssins se fait assez rapidement. De plus, un tel travail est effectué de manière indépendante sans problème.

Remblai d'argile

Méthodes de travail

Selon la profondeur de la colonne, différentes technologies peuvent être utilisées :

• étagé - utilisé pour les puits profonds, le principe est que chaque section du tubage est cimentée au fur et à mesure qu'elle est forée. Moins - une augmentation significative de la durée du travail;
• remplissage simple mortier de béton- dans ce cas, mélange de ciment est versé dans l'espace proche du tuyau et s'écoule de lui-même. Un inconvénient important est qu'il est presque impossible de contrôler la qualité du travail. De plus, de nombreux vides peuvent se former. Pour lutter contre ce phénomène, un dispositif vibrant est connecté aux parois du boîtier, ainsi, la solution se rétracte beaucoup mieux. En général, il est logique d'utiliser cette méthode uniquement pour les sources peu profondes ;

Un des plus méthodes efficaces Est-ce que la cimentation est inversée. Cependant, cela nécessite équipement spécial... Le principe de la technologie est de délivrer la solution au fond du tubage sous haute pression. Pour cela, des tuyaux avec une pointe spéciale y sont descendus. C'est un joint torique qui empêche le mélange de remonter dans le carter. Ainsi, la solution se déplace de bas en haut et remplit bien tout l'espace derrière le boîtier.

Saupoudrer de pierre concassée

Quand est-ce que le jointoiement est fait?

Cette procédure peut être effectuée pour les puits dans les cas suivants :

• l'isolement des aquifères individuels est requis - ceci est fait lorsqu'il y a de l'eau de mauvaise qualité dans des horizons individuels ;
• il n'est plus prévu d'utiliser le puits ;
• la productivité de la source a baissé et il n'y a aucun moyen de la restaurer ;
• sa durée de vie a expiré ;
• la source est devenue inutilisable pour des raisons techniques, par exemple, il y a une forte corrosion du tubage ou les aquifères sont fortement contaminés.

De plus, la liquidation des puits est utilisée pour des forages d'exploration dont le but est l'étude des aquifères. De plus, la cimentation vous permet de renforcer la colonne et de prolonger considérablement sa durée de vie. Un avantage supplémentaire est la protection contre une éventuelle déformation et pénétration de l'eau supérieure.

Matériaux de rembourrage

Bien brancher est un processus plutôt compliqué et responsable. De plus, il ne sera pas possible de corriger les erreurs commises dans le processus. Par conséquent, tous les travaux doivent être effectués après des calculs préliminaires et effectués par des organisations professionnelles.

Ce que vous devez prendre en compte lors du calcul :

• profondeur de la source ;
• composition du sol;
• la présence de pollution technique ;
• défauts structurels existants.

Pour le blocage, les mortiers de ciment sont le plus souvent utilisés - ils donnent un bon résultat. A la base, du ciment doit être utilisé, pas moins que la marque M400, mais mieux que M500. Dans certains cas, des additifs spéciaux sont ajoutés à la solution - cela est nécessaire pour les sols poreux. Grâce à cela, il s'avère économiser sur la solution.

Étapes des travaux sur l'élimination des sources

Lorsque le besoin se fait sentir de bloquer la source, il est important de comprendre que cela doit être fait. organismes spécialisés... Premièrement, ils ont l'équipement approprié, et deuxièmement, l'expérience pertinente.

Schéma de cimentation

Les étapes de liquidation sont divisées en deux groupes :

1. Préparation.
2. Préservation.

Ils comprennent:

• analyse générale de la zone;
• détermination des caractéristiques du puits - profondeur, débit, schéma d'arrangement ;
• analyse de son état et, si nécessaire, recherche des causes de contamination de la source ;
• la liste des travaux nécessaires et la technologie pour leur mise en œuvre sont déterminées ;
• la documentation du projet est en cours de préparation et d'approbation ;
• une fosse de 1,5 sur 1,5 mètre est extraite près du tubage, la profondeur est de 1 à 2 mètres;
• partie supérieure les colonnes sont rognées ;
• Sur ce, travail préparatoire fin et le processus de liquidation commence ;
• à l'aide d'un équipement spécial, le tuyau est bien nettoyé de la contamination naturelle, puis la désinfection est effectuée;

Une composition de ciment (bouchage) est introduite, après quoi elle durcit en quelques jours. En conséquence, la solution se transforme en pierre - une "veste" monolithique dans laquelle le boîtier est enfermé. La technologie de cimentation de puits est complexe, nécessite des connaissances et une expérience particulières, et le travail utilise un équipement spécial pour la cimentation de puits. Les travaux sont réalisés de plusieurs manières, en fonction de la destination de l'ouvrage, du type de sol et de la profondeur des veines d'eau.

Pourquoi le ciment

Déplacer le fluide de forage avec du ciment, assurer la solidité de la structure et la mettre en état de marche.

La cimentation de puits a trois objectifs principaux :

1. Renforcement du boîtier ;
2. Prévention de la corrosion des conduites d'eau ;
3. Prévention du mélange d'eau de différents niveaux.

Lorsque les tuyaux sont remplis de mortier afin d'abandonner le puits et non de le démarrer, il est cimenté - un processus qui diffère de la cimentation. Bien qu'il s'agisse de deux types de travail avec des différences de processus technologique, l'équipement de jointoiement et de cimentation peut être utilisé de la même manière.

Calcul des tuyaux pour les colonnes de tubage

Des colonnes sont nécessaires pour sélectionner les bons tuyaux : diamètre, résistance du matériau et épaisseur de paroi. En fonction des conditions technologiques d'exploitation de l'ouvrage (structure géologique, pression du sol et possibilité de son déplacement), des tuyaux en plastique ou en métal sont utilisés.

Lors du calcul de la chaîne de tubage, valeurs maximales pressions internes et externes. Le facteur de sécurité permettra à la structure d'être utilisée avec les charges maximales possibles dans des conditions spécifiques.

Composé de cimentation

Il est possible de calculer le remplissage du tuyau avec du mortier de ciment à l'aide de la formule, en utilisant des données spécifiques : profondeur du puits, diamètre du tuyau, largeur de l'anneau. De plus, les calculs prennent en compte le coefficient (K 1), qui indique la consommation de coulis de ciment pour le remplissage des fissures, des cavités et des erreurs de diamètre du tubage.

La formule de calcul de la quantité de coulis de ciment ressemble à ceci : V c = (π / 4) * [K 1 * (D 2 - d 1 2) * H c d 2 2 * h], m 3.

En raison de la complexité des calculs, des travaux de tamponnage et de la nécessité d'utiliser équipement professionnel, le bouchage de puits techniquement compétent ne peut être fourni que par le centre de cimentation de puits.

La composition de la solution est choisie en tenant compte de la structure structurelle des couches de sol. Pour que le mélange de jointoiement soit plus étroitement en contact avec le tuyau, il doit contenir des composants qui augmentent le volume de la solution.

Si une étude préliminaire du sol a montré que certaines couches géologiques sont poreuses, l'utilisation de mortier de ciment conventionnel n'est pas recommandée. La raison en est qu'il commencera à pénétrer dans de petits vides dans la masse de sol, et il s'agit d'un débordement de matériau de remblayage. Pour éviter cela, la cimentation des colonnes de tubage sur de tels sols se fait avec l'ajout de composants fibreux tels que l'amiante, le roseau et similaires.

Composants de processus

La cimentation du puits s'effectue dans un certain ordre, quelle que soit la méthode de colmatage choisie, et s'effectue en cinq étapes.

• Préparation d'une composition cimentaire ;
• Remplissage du tuyau avec du mortier ;
• Pousser le composé de jointoiement dans l'anneau ;
• Durcissement du mélange de ciment;
• Contrôle qualité de la cémentation.

Le bouchage est effectué selon un programme pré-compilé, qui prend en compte les particularités des conditions minières et géologiques, la profondeur du puits ou une partie séparée de celui-ci à cimenter, l'état du puits de forage et d'autres caractéristiques de conception.

Si la cimentation du puits a déjà été réalisée dans une zone donnée, les calculs et le processus de colmatage peuvent être basés sur l'expérience existante, mais avec correction pour de nouvelles données techniques.

Méthodes de pompage du coulis de ciment dans l'anneau

L'introduction du matériau de jointoiement dans l'annulus s'effectue selon deux schémas : les méthodes inverses et directes. Cimentation annulaire le chemin inverse s'effectue en versant le mélange directement entre le tuyau et le sol. Lorsque l'espace est rempli de composé de jointoiement, le fluide de forage est expulsé par l'extrémité inférieure du tuyau.

La méthode directe, à son tour, est divisée en différentes façons bien cimentation, et chacun d'eux est appliqué en fonction de capacités techniques et l'objectif à atteindre par la cimentation.

Les principales méthodes de la méthode directe de bouchage :

1. La cimentation en une étape est réalisée en un seul passage. Le volume total du composé cimentaire est préparé, injecté dans le tuyau et recouvert d'un bouchon. Après cela, le fluide de forage dans le puits, le bouchon est lentement abaissé et fait sortir le ciment du tuyau;
2. La cimentation du puits en deux cycles ou en deux étapes est effectuée si pour des raisons techniques (grande profondeur) la préparation de la totalité du volume de la solution est impossible. Avec cette méthode, le processus est effectué en deux passes : la partie inférieure de l'espace annulaire est remplie d'abord avec la solution de cimentation, puis la partie supérieure. La deuxième étape de travail peut être réalisée avec un intervalle de temps important après la prise définitive de la première portion de la solution, ou immédiatement, sans interruption de temps ;
3. La méthode de cimentation par collier est utilisée lorsque la section inférieure du tuyau doit être isolée et que seule la section supérieure du puits est cimentée. Un anneau de manchette est monté entre la colonne de tubage et le sol, et des matériaux de remblayage sont injectés dans l'espace au-dessus par les trous du tuyau.

Équipement de cimentation

Le processus technologique ne peut se faire sans équipement spécialisé... Ce sont des mécanismes encombrants qui sont à la disposition du centre de cimentation de puits.

Matériel de jointoiement :

• Machines à mélanger pour mélanger le mortier;
• Mécanismes de cimentation pour pousser le mortier dans le trou de forage ;
• Tête de cimentation
• Bouchons de remplissage.

En outre, d'autres outils et dispositifs sont utilisés qui jouent un rôle auxiliaire, mais non moins important, dans la cimentation. Ceux-ci incluent des tuyaux, des manomètres et des robinets haute pression, des vibrateurs, etc. L'équipement est transporté sur des plates-formes de camions, et le moteur de la machine est utilisé pour le démarrer et le faire fonctionner.

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Jointoiement de puits horizontaux

Le bouchage des puits horizontaux est beaucoup moins courant. Ils ont une structure plus complexe, car ils comprennent des éléments de structures verticales et inclinées. En termes économiques, le coût des puits horizontaux est 3 à 4 fois plus élevé que les puits verticaux ; par conséquent, la technologie de bouchage des tuyaux horizontaux devrait assurer une fiabilité maximale des « chemisages » en ciment des colonnes de tubage et la durée du travail de la mine. Pour qu'elle soit rentable, il faut que les revenus de l'exploitation minière dépassent les fonds investis dans sa création.

Tamponnage un puits est appelé un ensemble d'ouvrages pour isoler ses intervalles individuels. Le bouchage est effectué afin d'éviter les effondrements de puits et l'érosion des roches dans l'espace derrière les tubes de tubage, la séparation des aquifères ou d'autres horizons pour leur étude, le pontage des fissures, des vides, des cavernes, pour éliminer les infiltrations d'eau, l'absorption du fluide de forage pendant forage.

Riz. 8.1. Régime général bouchage:

1 - chaîne de tubage; 2 - matériel de bouchage; 3, 4, 5 - isolé, étanche et aquifère, respectivement.

Lors du forage pour les minéraux liquides et gazeux, ainsi que pour les sels minéraux, il est nécessaire d'isoler la couche minérale des couches sus-jacentes. L'isolement des horizons individuels dans le puits est nécessaire pour empêcher la pénétration des eaux souterraines et de formation dans le réservoir minéral. A l'approche de la formation productive, le puits de forage est arrêté dans la couche supérieure étanche. Ensuite, un train de tubes de tubage est descendu dans le puits et l'espace annulaire entre le fond du train et les parois du puits est rempli d'un matériau imperméable. . En bouchant l'espace annulaire, le tubage est protégé de la compression par la pression et des effets corrosifs des eaux souterraines salines.

Appliquer un tamponnage permanent et temporaire. Le tamponnage permanent est effectué sur Longtemps... Avec un bouchage constant, l'espace proche du puits de forage est isolé du puits de forage. Le bouchage temporaire est destiné à isoler des horizons individuels et est effectué pendant la durée de l'essai de puits.

Le colmatage est effectué pour séparer et isoler les aquifères avec différents composition chimique... Par exemple, pour l'isolement de l'eau salée amère de l'eau potable, l'isolement des aquifères des aquifères pétroliers et gaziers, pour la production d'injections expérimentales d'eau dans une formation poreuse, pour la protection des tubes de tubage contre la corrosion eaux minérales, pour éliminer la circulation des eaux souterraines le long du puits de forage lors de l'extraction des tubages et de l'abandon du puits.

L'argile, le ciment, les mélanges argile-ciment avec des charges, les mélanges à prise rapide (BSS), le bitume et les résines sont utilisés comme matériaux de remblai.

Le bouchage à l'argile est utilisé lors du forage de puits d'exploration ou hydrogéologiques peu profonds. Si à la place du bouchage prévu il y a une couche d'argile d'une épaisseur de 2-3 m, alors le bouchage est réalisé en pressant le sabot de tubage dans l'argile, après avoir préalablement foré cette dernière de 0,5-0,6 m.

S'il n'y a pas d'argile au fond ou si l'épaisseur de sa formation est insuffisante, la partie inférieure du puits est remplie d'argile visqueuse, un bouchon conique est inséré dans le sabot de tubage, qui presse l'argile dans l'anneau. En fin de bouchage, les bouchons sont percés.

Le colmatage avec du ciment s'appelle cimentation puits. La cimentation est utilisée lors du forage de puits d'eau, de pétrole, de gaz et dans les cas où il est nécessaire d'obtenir un tampon solide et dense pendant très longtemps.

Pour la cimentation des puits, on utilise du ciment pour puits de pétrole à base de ciment Portland.

Après mélange avec de l'eau, le ciment de la colonne vertébrale doit donner un coulis mobile, pompé, qui s'épaissit avec le temps puis se transforme en une pierre de ciment étanche. Le coulis de ciment doit être préparé le plus rapidement possible pour éviter qu'il ne se grippe lors de l'injection dans le puits. Un coulis de ciment est préparé dans des bétonnières ou dans des unités de cimentation spéciales montées sur une voiture.

La méthode de cimentation la plus largement utilisée dans le forage d'exploration est l'immersion du sabot de tubage dans une boue de ciment coulée au fond du trou. La cimentation de fond de trou est effectuée pour isoler la partie de fond de trou de la colonne de tubage. Le mortier de ciment est versé dans le puits à travers les tuyaux de remplissage jusqu'à une hauteur de 2-3 m.

Après avoir retiré les tuyaux de remplissage du puits, la colonne de tubage est abaissée vers le bas. Une fois le coulis de ciment durci, un bouchon est foré dans les tubes de tubage et le forage continue.

Tamponnage temporaire les puits sont produits pour une courte période d'exploration séparée des horizons aquifères (pétrole et gaz).

Pour isoler des sections individuelles du bien à étudier (pompage, injection), des tampons spéciaux, appelés packers, sont utilisés. Selon le principe de fonctionnement, il existe des packers à simple et double effet. Les packers à simple effet divisent le puits en deux sections isolées et les packers à double effet en trois.

Le principe de fonctionnement du packer est basé sur le fait que lorsque la manchette ou le tampon en caoutchouc se dilate, l'espace entre les parois du puits et le train de tiges sur lequel le tampon est abaissé est scellé de manière fiable. Le collier en caoutchouc (tampon) dans le puits peut être scellé mécaniquement à l'aide d'eau ou d'air comprimé.

Packer hydraulique (fig. 8.2.) Avec deux chambres en caoutchouc 3 (double effet) est descendu dans le puits sur un train de tiges 1. Eau fournie sous pression par des tubes 2 dans les caméras 3, les plaque contre les parois du forage. Ainsi, le puits est divisé en trois sections. Par le tube filtrant 4 après l'installation du packer, un pompage ou un chargement expérimental est effectué.

Riz. 8.2. Packer hydraulique :

I - imperméabilisation; II - aquifère poreux; 1 - chaîne de tubage; 2 - tube pour injection d'eau; 3 - appareil photo; 4 - tube de raccordement; 5 - tube filtrant; 6 - bouchon borgne

Bouchage sans boîtier. Pour lutter contre l'absorption de fluide de forage sans réduire le diamètre du puits, le BSS est utilisé de composition variée... Le dosage d'un mélange contenant du ciment Portland, de la boue, du verre soluble, de la soude caustique et de l'eau dépend de la qualité du ciment et de l'argile. En modifiant la quantité de verre liquide et de soude caustique, les propriétés du mélange et le moment de sa prise sont régulés. En 20-35 minutes après la préparation, le BSS perd sa mobilité et après 1-1,5 heures, sa prise se termine. Des mélanges de ciment à base de résines synthétiques sont également utilisés en les mélangeant avec une charge puis en ajoutant un durcisseur au mélange.

Les mélanges de scellement doivent être livrés au lieu d'absorption du fluide de forage avant la perte de mobilité. Le mélange est délivré de l'une des manières suivantes : 1) en le versant par l'embouchure d'un puits peu profond ; 2) par pompage à travers le train de tiges, 3) dans un carottier, fermé au fond par un bouchon d'argile, suivi d'un essorage avec un fluide de rinçage ; 4) à l'aide de dispositifs de branchement spéciaux.

Le mélange de remblai délivré à la zone d'absorption est foré après un maintien le temps nécessaire à son durcissement.

8.1. Cimenter un puits avec deux bouchons

Si vous avez besoin d'une grande hauteur de levage de ciment dans l'annulus (à n'importe quelle distance du fond, jusqu'à la tête de puits), appliquez cimentation sous pression avec bouchons séparateurs... Dans ce cas, deux bouchons diviseurs et une tête de cimentation sont utilisés. Les bouchons de séparation sont équipés de bagues d'étanchéité en caoutchouc. Le bouchon supérieur est plein, tandis que le bouchon inférieur présente un canal axial recouvert d'un disque de verre ou d'une membrane en caoutchouc.

Rinçage annulaire... Par la branche 1 (Fig. 8.1, a) de la tête de cimentation, un fluide de rinçage est injecté pour rincer le puits. Dans ce cas, la colonne de tubage est suspendue en tête de puits au moyen d'une pince de contrôle et ne touche pas le fond.

Introduction du boîtier du bouchon inférieur... Pour cela, la tête de cimentation est dévissé du tubage et un bouchon inférieur est inséré dans l'embouchure du tubage. Après cela, visser la tête de cimentation avec le bouchon supérieur fixé dedans.

Injection de ciment dans la chaîne de tubage. Libérer le bouchon supérieur et le pousser le long de la colonne. Les bouchons escamotables 6 de la tête de cimentation sont dévissés, libérant ainsi le bouchon supérieur, et un fluide de rinçage (boue ou eau) est pompé par la sortie pour pousser les bouchons. Ensuite, le système, composé de deux bouchons et d'un coulis de ciment entre eux, se déplacera vers le bas.

Forcer le coulis de ciment dans l'anneau... Lorsque le bouchon inférieur repose contre la bague de poussée (de retenue) fixée entre les tuyaux et le sabot, la pression accrue de la pompe écrase la plaque de verre recouvrant le trou du bouchon inférieur et le coulis de ciment est forcé à travers ce trou dans l'espace annulaire (Fig. 8.1, c). La fin de l'injection du coulis de ciment dans l'annulus correspond au moment de convergence des bouchons (Figure 8.1, d), déterminé par une forte augmentation de la pression sur le manomètre.

Retrait de la chaîne de boîtier de la pince du moniteur et abaissement de la chaîne vers le bas.

Pour ce faire, la colonne est soulevée à l'aide d'un élévateur, d'un crochet, d'un système de palan et d'un treuil de foreuse, retirés du boîtier de la pince du moniteur, et la colonne est abaissée vers le bas.

En portant colonnes de tubage sous pression (avec branches fermées 1 et 2) pendant 12 à 24 heures jusqu'à la fin de la prise et du durcissement du ciment.

Retrait de la tête de cimentation, perçage des bouchons et bague de poussée, nettoyage du fond.

Vérification du résultat de l'écouvillonnage... Pour ce faire, le pompage du niveau de liquide dans le puits est inférieur (au moins 10 m) au niveau statique de l'aquifère bouché. Si au cours de la journée le niveau d'eau dans le puits n'a pas monté (sans tenir compte de l'élévation du niveau à 1m due au gémissement des gouttes le long des parois des canalisations), alors on considère que le colmatage de l'aquifère a été faite et un acte est rédigé à ce sujet.

Riz. 8.1. Schéma de colmatage d'un puits avec du ciment selon la méthode "avec deux bouchons":

a - le début de l'injection du ciment ; b - fin d'injection de ciment ; c - le début de la remontée du ciment dans l'annulus ; d - fin de cémentation

1 - vanne d'arrêt ; 2 - manomètre; 3 - tête pour cimentation; 4 - le haut de la prise ; 5 - poignets en caoutchouc; 6 - le fond du bouchon; 7 - tube de tubage; 8 - prise supérieure; 9 - bouchon inférieur

8.2. Bouchage de puits de liquide

Après avoir foré un puits, ils effectuent une mesure de contrôle de sa profondeur, mesurent les angles zénithaux et les azimuts à des intervalles définis (généralement 20 m) et des études géophysiques (diagraphie). Ensuite, ils procèdent à l'extraction des colonnes de tubage et au bouchage de liquidation du puits.

Le bouchage à l'abandon a pour but d'isoler tous les aquifères et couches minérales à développer de l'eau qui y pénètre par le puits et des fissures de l'aquifère isolé et d'éliminer la possibilité de circulation d'eau souterraine à travers le puits de forage lors de l'extraction du tubage et de son élimination.

Pour le bouchage de liquidation d'un puits foré dans des formations rocheuses et semi-rocheuses, du ciment est utilisé, dans des roches argileuses - argile grasse plastique. Un puits foré à l'aide de boue et bouché avec du ciment est rincé à l'eau pour éliminer l'argile avant de le boucher. Le coulis de ciment est pompé à travers les tiges de forage, descendu jusqu'au fond. Au fur et à mesure que le puits est rempli de coulis de ciment, les tiges de forage sont soulevées. Après le levage, la pompe et les tiges de forage doivent être rincées à l'eau pour éliminer tout résidu de ciment.

Lors du bouchage avec de l'argile, il est trempé, une pâte d'argile épaisse est préparée, puis à l'aide d'une presse à argile ou en préparant manuellement des cylindres d'argile. Les cylindres d'argile sont descendus au fond du puits dans un long tube carottier et, après avoir soulevé le tube carottier de 1,0 à 1,5 m au-dessus du fond, sont expulsés à l'aide d'une pompe avec une pression d'eau, généralement de 1,0 à 1,5 MPa. Pour plus de fiabilité, chaque portion de l'argile de remblai est enfoncée avec un bélier en métal.

Pour le bouchage de liquidation de puits profonds, les éléments suivants ont fait leurs preuves :

1. Boue argile-ciment à base de boue argileuse à viscosité accrue (T = 50-80 s, = 500-1500 N / cm 2).

120-130 kg de ciment de puits de pétrole et 12 kg de verre liquide sont ajoutés à 1 m 3 de solution d'argile.

2. Pour boucher les puits terminés, une solution d'argile durcie (OGR) de la composition suivante est utilisée : solution d'argile normale - 64% ; formol - 11%; TS-10 -25%. Le TC-10 est un liquide brun foncé fabriqué à partir d'un mélange (dans des proportions appropriées) de phénols de schiste, d'éthylène glycol et d'une solution d'hydroxyde de sodium.

Dans un certain nombre de zones d'exploration à solutions de jointoiement ajouter du sable.

En présence d'une absorption complète du fluide de forage dans l'intervalle du puits au-dessus de la zone d'absorption, des bouchons en bois sont installés. A l'embouchure du puits abandonné, un tubage avec un bouchon en ciment est laissé. Le numéro et la profondeur du puits sont marqués sur le tuyau.

Lors de l'exécution de travaux de bouchage de liquidation, il convient de se conformer aux instructions ou aux règles approuvées pour l'exécution de ce type de travail en vigueur dans la région. Lors de la mise en œuvre du bouchage de liquidation, un acte est dressé dans la forme prescrite par les instructions ou le règlement.

1. Vozdvizhensky B.I. Forage d'exploration / B.I. Vozdvyzhensky, O.N. Golubintsev, A.A. Novozhilov. - M. : Nedra, 1979.-- 510 p.

2. Soviétiques G.A. Notions de base du forage et de l'exploitation minière / G.A. Soviétiques, N.I. Zhabin. - M. : Nedra, 1991.-- 368 p.

Compilé par : Yury Nikolaevich Strik ; Ilyash Valery Vladimirovitch