Des mesures complexes visant à protéger en temps opportun les structures hydrauliques profondes de forage contre la destruction des colonnes de tubage et la contamination biologique et chimique de l'aquifère sont appelées bouchage de puits.

Source principale eau potable est un puits artésien qui nécessite des bouchages fréquents.

Quand utilise-t-on le tamponnage ?

De nombreux propriétaires d'ouvrages hydrauliques privés se demandent ce qu'est le bouchage et dans quels cas doit-il être réalisé ?

Le bouchage de puits est un processus technologique associé au blocage et à l'isolation de l'aquifère avec un coussin protecteur de mortier de ciment. Le cimentage est réalisé entre le puits de prise d'eau et le puits de terre. Les mélanges d'argile et de plastique fondu peuvent être utilisés comme tampon.

L'objectif principal de l'injection est d'empêcher l'entrée éventuelle de contaminants d'origine biologique et chimique dans l'aquifère.

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

• lorsqu'une isolation supplémentaire de l'aquifère est nécessaire lorsque la qualité de l'eau potable diminue ;
• lorsqu'il n'est pas nécessaire d'exploiter un point de captage d'eau ;
• lors de l'identification de défauts techniques et géologiques dans une structure ;
• lorsque la productivité de la source d'eau diminue et qu'il n'y a aucune possibilité de sa restauration ;
• pour éviter une grave contamination de la source si le forage ou l'exploitation du puits a été effectué avec des violations flagrantes ;
• pour éviter un éventuel mélange de différents horizons d'eau - douces, ainsi que celles à haute teneur en sels et en métaux ;
• en cas de destruction ou de déformation grave du boîtier.

Entre autres choses, l'injection est réalisée lors de la recherche de nouveaux aquifères et pour se protéger contre la pénétration d'eau perchée.

Types et avantages du bouchage de puits

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

Le jointoiement d'un puits d'eau est réalisé en fournissant des solutions prêtes à l'emploi de haute viscosité au-delà du tubage ou dans le puits de prise d'eau.

Il existe deux types de bouchage des ouvrages hydrauliques :

Emballage de protection. Empêche la pénétration éventuelle des eaux souterraines et des eaux perchées dans le puits du puits. Le cimentage est réalisé à l'extérieur du tubage.

Tamponnage de liquidation. Prévoit l'élimination complète du point de prise d'eau. Le cimentage est réalisé sur tout le volume du tronc.

La cimentation pour liquidation est réalisée dans des conditions où un ouvrage hydraulique est détruit ou peut provoquer une contamination des aquifères. Tout d'abord, il faut éliminer les puits artésiens dont la durée de vie est expirée ou dont la colonne de prise d'eau est complètement détruite.

Avant de prendre la décision de réaliser un injection, un examen de l'état de l'ouvrage et de l'aquifère est effectué. Une fois le projet détaillé élaboré et approuvé, la structure inactive est bouchée. Dans ce cas, la décision de démonter le puits est prise par l'entrepreneur qui a réalisé les travaux de construction.

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

• Le boîtier est renforcé tout en réduisant le risque de développer des déformations structurelles et en réduisant l'étanchéité des coutures de connexion.
• Les veines aquifères propres sont scellées, ce qui empêche la pénétration du ruissellement et des crues.
• Une étanchéité complémentaire de l'ouvrage hydraulique est en cours de réalisation.

Types de solutions de liaison, caractéristiques technologiques

La tamponnage est complexe et processus à forte intensité de main d'œuvre, exigeant bonne préparation. Ainsi, un ensemble de travaux est réalisé après réception de calculs préliminaires, qui prennent en compte :

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

Le choix des solutions liantes 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 construites sur des sols argileux et limoneux. Mélange prêt offre une haute adhérence à la base et un séchage rapide.

Mortier de ciment additionné de charges - amiante, papier, composants fibreux. Cette solution est destinée aux ouvrages situés sur des sols poreux en mouvement.

Solutions de mousse et plastique liquide. Ils sont utilisés pour les structures construites sur des sols durs, offrant ainsi une étanchéité maximale des structures.

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

Technologie de branchement de puits

Le colmatage d'un puits artésien s'effectue par étapes et commence par les analyses nécessaires et la préparation d'un projet fonctionnel. Après avoir rassemblé toute la documentation, les outils de travail et le matériel, vous pouvez commencer le tamponnage.

Il existe plusieurs façons de boucher un puits :

1. Fourniture de mélange de ciment pour remplir l'espace entre la structure du puits et le puits. Le mélange de remplissage se déplace spontanément en profondeur. Les principaux avantages de la méthode sont l'accessibilité et la simplicité, mais la qualité du remplissage est faible.
2. Cémentation inversée. Cette méthode s'effectue de la manière suivante : un bouchon est installé au fond du puits pour séparer la zone traitée. La solution finie est introduite dans la colonne, où elle est éliminée au-delà de ses limites sous pression. Pour créer une pression, une composition de rinçage spéciale est d'abord pompée dans la structure.
3. Pour réaliser le colmatage des puits en eau profonde, le processus de travail est divisé en plusieurs étapes. Les parties inférieures sont d'abord cimentées, puis les parties supérieures.
4. Tamponnage à l'aide de cylindres d'argile 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 pompe de puits profond des cylindres d'argile sont pressés à la surface de la structure. Pour évacuer la surpression dans le tuyau, il y a petits trous, à travers lequel l'excès de liquide est éliminé.

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

Le choix correct de la méthode d'emballage appropriée détermine les principaux objectifs de la procédure :

L'espace entre les murs de la structure et la colonne doit être rempli de manière fiable avec un mortier liant. Dans ce cas, une forte adhérence du matériau à la base est assurée, ce qui évite l'apparition de vides.

La solution gelée doit résister à la destruction, à la déformation et aux effets négatifs des eaux souterraines.

Une composition appropriée pour le ciment doit avoir une haute caractéristiques de performance- solidité, résistance à l'usure et durabilité.

Lors de l'utilisation d'un liquide de rinçage une fois la procédure de colmatage terminée, celui-ci doit être complètement éliminé de la zone traitée.

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

Le cimentage des forages avec des liants permet protection fiable aquifères de la pénétration divers contaminants du sol ou de l’eau perchée.

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 branchement de protection peut être réalisé de vos propres mains, alors il est préférable de confier le branchement de liquidation à des entreprises spécialisées qui ont dans leur arsenal équipement nécessaire et la technologie.

Pour protéger les sources profondes, renforcez le boîtier, ainsi que l'espace derrière les canalisations contre la pénétration eaux souterraines Et impact négatif roches, toute une série de mesures sont utilisées, appelées bouchage de puits. Il existe cependant des puits à des fins diverses. À cet égard, les propriétaires privés se demandent s'il est nécessaire de boucher les puits d'eau et comment cela est effectué correctement.

Voyons d’abord ce qu’est le tamponnage. Le bouchage d'un puits consiste à combler des fissures dans les roches ou dans le puits lui-même. mortier de ciment. Ceci est nécessaire pour empêcher l'infiltration d'eaux souterraines, de gisements de pétrole et d'autres minéraux dans le puits de la structure, ainsi que pour sceller l'espace entre le tubage et les parois du tunnel. Le bouchage des puits est réalisé en apportant des solutions de liant derrière tuyau de tubage ou directement dans le coffre de prise d'eau.

On distingue les types de colmatage d'ouvrages hydrauliques suivants :

• pour protéger la source et le puits de forage de la pénétration des eaux souterraines et des crues, un colmatage de l'espace derrière le tubage est utilisé ;
• Le colmatage de liquidation consiste à cimenter le puits d'un ouvrage de prise d'eau en vue de sa liquidation.

Ce dernier type de colmatage peut être nécessaire si un ouvrage hydraulique ancien présente une menace de contamination des aquifères souterrains. Tout d’abord, la liquidation 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 concernant l'emballage, des tests sont effectués et des examens sont effectués par les autorités compétentes. Un acte est rédigé. Après cela, le projet de travail est réalisé. Une fois le projet 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 processus de forage.

Il est important de le savoir : le mode de bouchage opérationnel ne peut protéger que les ouvrages hydrauliques de profondeur importante. Aussi grande valeur ont des caractéristiques de sol.

Quand faut-il faire ses valises ?

Avant de réaliser un projet, la décision de branchement se prend en fonction des signes suivants :

• La qualité de l’eau dans l’ouvrage de prise d’eau s’est détériorée. Dans ce cas, les mesures de restauration ne donneront pas l'effet souhaité ou seront généralement peu pratiques.
• Le débit du puits a diminué au minimum et il n'est plus en exploitation.
• Les petits ouvrages d'adduction d'eau temporaires ne sont plus nécessaires puisque l'eau provient désormais d'une source différente.
• Selon la loi, des défauts irréparables ont été découverts dans la conception, ce qui a entraîné une détérioration de la qualité de l'eau ou une diminution de la productivité des prélèvements d'eau. Il en va de même si l'élimination des défauts n'est pas rentable pour des raisons économiques.
• Parfois, selon les projets, des explorations géologiques tests ou des puits de prospection sont réalisés. Après avoir reçu informations nécessaires ils doivent être tamponnés.
• Le puits qui coule n'est plus en activité.
• Si les puits d’absorption menacent de contaminer d’autres aquifères, ils sont bouchés.

Avantages de l'emballage

Bien brancher permet d'atteindre différents objectifs :

• Si une fixation supplémentaire du boîtier est effectuée, le bouchage peut réduire considérablement le risque de déformation de la structure et de dépressurisation des joints.
• Parfois, les crues et les eaux souterraines sales 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 imperméabilisation supplémentaire de la structure.

Solutions utilisées et caractéristiques de la méthode

Avant de réaliser un projet de cimentation de puits, tout un ensemble de calculs est effectué, qui permet de calculer le volume du mélange utilisé, sa composition et les modalités de livraison. Lors du processus d’analyse préliminaire, il convient de prendre en compte les facteurs suivants :

1. Profondeur de l'ouvrage hydraulique.
2. Distance entre surface extérieure tubage et parois de puits.
3. Forme de pénétration. Violations et défauts identifiés lors du forage.
4. Composition du sol et ses caractéristiques.

S'il y a eu des forages antérieurs dans la région, la plupart des données peuvent être obtenues à partir de l'ancien projet. Dans le même temps, le processus de cimentation d'un puits ne réussira avec une consommation minimale de matériaux qu'avec des calculs appropriés et la disponibilité d'un projet.

Attention : le colmatage d'un ouvrage hydraulique est un processus irréversible. Les erreurs ne peuvent donc pas être corrigées. Cela peut entraîner une diminution de l'efficacité de l'ouvrage hydraulique. À cet égard, le développement du projet et le processus lui-même devraient être confiés uniquement à des professionnels.

Selon la composition du sol, ils peuvent être utilisés différentes solutions pour le tamponnage :

• Traditionnel mortier ciment-sable Convient pour cimenter un puits situé dans une roche argileuse dense.

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

• Si le puits d'eau est réalisé dans une roche poreuse, le travail est effectué à l'aide de charges pour le mélange. À cette fin, de l'amiante, du papier et d'autres matériaux fibreux sont utilisés. Si vous essayez d'effectuer des travaux avec du mortier ciment-sable ordinaire, cela peut entraîner une consommation accrue du mélange.
• Parfois, des composés moussants sont utilisés pour le tamponnage, qui se dilatent pendant le processus de durcissement. Grâce à eux, la qualité de l'étanchéité des ouvrages de prise d'eau est nettement améliorée.

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

Travaux préparatoires

La préparation à l'abandon d'un puits est la rédaction d'un acte et son exécution travail de conception. Le projet doit être approuvé par les autorités sanitaires et épidémiologiques. DANS 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.

Une fois les travaux terminés, la station sanitaire et épidémiologique et les services publics doivent être soumis rapports techniques et les certificats de travail.

Technologie

Le processus de tamponnage des structures de prise d'eau peut être réalisé de plusieurs manières :

1. Injection conventionnelle de mortier ciment-sable dans l'espace entre le tube de tubage et les parois de la structure. Dans ce cas, le mélange se déplace sous son propre poids dans la direction allant de l'embouchure de la structure vers le bas. Le principal avantage de la méthode est sa simplicité, mais la qualité du tamponnage ne sera pas très élevée.
2. La technologie de cimentation inversée est considérée comme plus efficace. Cette méthode s'effectue comme suit : un bouchon est installé en partie basse de la structure, clôturant zone de travail. La solution est ensuite délivrée directement dans le caisson, d'où, sous pression, elle tombe derrière la colonne et remonte dans l'espace entre celle-ci et les parois de la structure. Pour recevoir pression requise Un liquide spécial est introduit dans le puits sous haute pression.
3. Une technologie à plusieurs étages est utilisée pour boucher les puits profonds. Le processus est effectué en sections distinctes, une par une.
4. Un moyen tout aussi efficace de boucher un puits est une colonne d’argile. Il est placé dans la pénétration à l'aide d'un outil à noyau. Cette colonne est ensuite expulsée de la colonne sous la pression créée par la pompe. Pour permettre à l'excès de pression de s'échapper, le projectile comporte de petits trous. 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 la nappe la plus basse.

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

• Pour un bouchage de haute qualité, tout l'espace derrière le boîtier doit être densément rempli de solution. Il ne devrait y avoir aucun vide. De plus, la solution doit offrir une bonne adhérence sur toutes les surfaces.
• La solution durcie ne doit pas être sensible aux effets destructeurs des eaux souterraines, qui peuvent parfois avoir une composition assez agressive.
• De plus, le mélange pour tamponner doit avoir une bonne résistance mécanique pour résister à la pression de la roche environnante.
• Si la technologie de cimentation inversée est utilisée, le liquide de rinçage doit être complètement éliminé de la zone de colmatage. Sinon, la qualité de la cimentation sera très faible.

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

Un puits pour l'eau potable fait dans de nombreux cas partie intégrante maison de campagne. Cependant, comme tout objet artificiel, il a une durée de vie et finit par tomber en panne. Les raisons peuvent être différentes, mais lorsqu’un puits n’est plus utilisé, il doit être abandonné en bonne et due forme. Ce processus est appelé bien bouché.

Détermination du bouchage du puits

Alors, le tamponnage, qu’est-ce que c’est ? En fait, il s’agit du colmatage d’un puits, qui vise à éviter la contamination des aquifères. Pour ce faire, il est rempli de mortier de ciment ou de plastique liquide.

Il existe deux types de ces œuvres :

1. La liquidation a lieu dans les cas où la source devient inutilisable ou où elle n'est plus nécessaire.
2. Renforcement - dans ce cas, le colmatage d'un puits d'eau est effectué après les opérations de forage, lors de son aménagement. Il est nécessaire de protéger les aquifères de la pénétration des eaux de surface sales.

Bien scellé

En effet, un abandon de puits par bouchage est nécessaire pour les sources artésiennes. Cela doit être indiqué sur son passeport, car l'une des principales difficultés lors du forage est l'obtention d'un permis. Cela est dû au fait que l'eau artésienne fait partie des ressources naturelles du pays et est protégée par la loi. Ainsi, en cas de risque de contamination, le propriétaire doit s'adresser aux employés de la station sanitaire et épidémiologique avec une déclaration correspondante.

Protection contre les hautes eaux

Quant aux puits de sable et aux puits abyssins, le bouchage de liquidation des puits n'est pas fait pour eux. Ils ne sont pas suffisamment profonds pour présenter un risque de contamination des aquifères artésiens.

Pour eux, un bouchage de protection est utilisé, qui est effectué lors de la construction du puits. Son objectif principal est de protéger la source de la pénétration d’eau perchée. Pour ce faire, l'espace autour du tuyau est scellé.

Il existe plusieurs façons de procéder :

• cimentation avec du mortier de béton - cette méthode est assez rarement utilisée, car Il existe des options plus simples pour l’isolation des sources. Dans ce cas, vous devez d'abord remplir l'espace autour des décombres avec de petites pierres concassées, puis remplir les quelques mètres supérieurs avec du béton ;
• réaliser une literie - dans certains cas, vous pouvez vous limiter à l'imperméabilisation la plus simple ; pour cela, à faible profondeur autour du puits, elle est étalée ; film de polyéthylène. Et d'en haut, il est recouvert de terre ;
• disposer une couche d'argile - tout comme dans le cas du cimentage, un remblai de pierre concassée est d'abord réalisé et les quelques mètres supérieurs sont remplis d'argile. C'est joli moyen efficace, parce que il forme une couche imperméable.

Ainsi, le bouchage des puits de sable et des puits abyssins se fait assez rapidement. De plus, ces travaux peuvent être effectués indépendamment sans aucun 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 de tubage est cimentée au fur et à mesure de l'avancement du forage. Inconvénient : une augmentation significative de la durée de travail ;
• remplissage simple mortier de béton- dans ce cas, mélange de ciment est versé dans l'espace proche du tuyau et s'écoule tout seul. Un inconvénient important est qu'il est presque impossible de contrôler la qualité du travail. De nombreux vides peuvent également se former. Pour lutter contre ce phénomène, un appareil vibrant est relié aux parois du tube de tubage, afin que la solution se rétracte beaucoup mieux. En général, il est judicieux d’utiliser cette méthode uniquement pour les sources peu profondes ;

L'un des plus méthodes efficaces Il s'agit d'une cémentation inversée. Cependant, cela nécessite équipement spécial. Le principe de la technologie est de fournir une solution au fond du boîtier sous haute pression. Pour ce faire, des tuyaux dotés d'un embout spécial y sont descendus. C'est une bague d'étanchéité qui empêche le mélange de remonter dans le boîtier. Ainsi, la solution se déplace de bas en haut et remplit bien tout l'espace derrière le boîtier.

Saupoudrer de pierre concassée

Quand fait-on le tamponnage ?

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

• l'isolement des aquifères individuels est nécessaire - cela est fait lorsque l'eau des horizons individuels est de mauvaise qualité ;
• il n'est plus prévu d'utiliser le puits ;
• la productivité de la source a chuté et la restauration n'est pas possible ;
• sa durée de vie est expirée ;
• la source est devenue inutilisable pour des raisons techniques, par exemple une forte corrosion des colonnes de tubage s'est produite ou les aquifères sont fortement pollués.

De plus, le bouchage de liquidation des puits est utilisé pour les forages d'exploration dont le but est d'étudier les aquifères. De plus, la cimentation permet de renforcer la colonne et de prolonger considérablement sa durée de vie. Un avantage supplémentaire est la protection contre d’éventuelles déformations et pénétrations d’eau.

Matériaux pour boucher

Le bouchage de puits est un processus plutôt complexe et responsable. De plus, il ne sera pas possible de corriger les erreurs commises lors du processus. Par conséquent, tous les travaux doivent être réalisés après calculs préliminaires et réalisés par des organisations professionnelles.

Ce qu'il faut considérer lors des calculs :

• profondeur de la source ;
• composition du sol;
• présence de contamination technique ;
• défauts de conception existants.

Les mortiers de ciment sont le plus souvent utilisés pour le blocage - ils donnent un bon résultat. La base doit être en ciment, d'au moins un grade M400, et de préférence M500. Dans certains cas, des additifs spéciaux sont ajoutés à la solution, ce qui est nécessaire pour les sols poreux. Grâce à cela, il s'avère économiser sur la solution.

Étapes de travail pour éliminer les sources

S'il est nécessaire de brancher une source, il est important de comprendre que cela doit être fait organismes spécialisés. Premièrement, ils disposent de l’équipement approprié et, deuxièmement, ils possèdent l’expérience appropriée.

Schéma de cimentation

Les étapes d'élimination sont divisées en deux groupes :

1. Préparation.
2. Conservation.

Ils comprennent :

• analyse de domaine général ;
• détermination des caractéristiques du puits - profondeur, débit, schéma d'agencement ;
• analyse de son état et, le cas échéant, recherche des causes de contamination de la source ;
• une liste est déterminée travail nécessaire et la technologie pour leur mise en œuvre ;
• la documentation de conception est préparée et convenue ;
• une fosse mesurant 1,5 mètre sur 1,5 mètre est creusée à proximité du tube de tubage, la profondeur est de 1 à 2 mètres ;
• partie supérieure les colonnes sont tronquées ;
• à ce sujet, travail préparatoire prend fin et le processus de liquidation commence ;
• À l'aide d'un équipement spécial, le tuyau est bien nettoyé des contaminants naturels, puis désinfecté ;

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

Pourquoi le cimentage ?

Déplacez la boue de forage avec du ciment, assurez la solidité de la structure et mettez-la en état de fonctionnement.

La cimentation des puits a trois objectifs principaux :

1. Renforcement du boîtier ;
2. Prévenir la corrosion des conduites d'eau ;
3. Évitez de mélanger des eaux de différents niveaux.

Lorsque des canalisations sont remplies de solution dans le but d'abandonner un puits plutôt que de le mettre en service, celui-ci est cimenté, un processus différent de la cimentation. Bien qu'il s'agisse de deux types de travail présentant des différences processus technologique, le même équipement peut être utilisé pour le jointoiement et le cimentage.

Calcul des tuyaux pour colonnes de cuvelage

Les colonnes sont nécessaires pour choisir les bons tuyaux : diamètre, résistance du matériau et épaisseur de paroi. Selon les conditions technologiques de fonctionnement 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 du boîtier, nous utilisons valeurs maximales pressions internes et externes. Le facteur de sécurité permettra d'utiliser la conception avec les charges maximales possibles dans des conditions spécifiques.

Composition de ciment

Vous pouvez calculer le remplissage d'un tuyau avec du mortier de ciment à l'aide d'une formule utilisant des données spécifiques : profondeur du puits, diamètre du tuyau, largeur de l'anneau. Les calculs prennent également en compte le coefficient (K 1), indiquant la consommation de mortier de ciment pour combler les fissures, les cavités et les erreurs de diamètre du tubage.

La formule pour calculer la quantité de mortier de ciment ressemble à ceci : V c = (π/4)*[K 1 *(D 2 – d 1 2)*N c d 2 2 *h], m 3.

En raison de la complexité des calculs, du travail de branchement et de la nécessité d'utiliser équipement professionnel, le bouchage de puits technologiquement compétent ne peut être assuré que par un 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 ciment entre en contact plus étroit avec le tuyau, il doit contenir des composants qui augmentent le volume de la solution.

Si une étude préliminaire du sol montre que certaines couches géologiques ont une structure poreuse, l'utilisation de mortier de ciment ordinaire n'est pas recommandée. La raison en est qu'il pénètre dans les petits vides du sol, ce qui constitue une surconsommation de matériau de jointoiement. Pour éviter cela, la cimentation des colonnes de tubage sur de tels sols est réalisée avec l'ajout de composants fibreux, par exemple de l'amiante, du roseau et des matériaux similaires.

Composantes du processus technologique

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

• Préparation de composition cimentaire ;
• Remplir le tuyau de solution ;
• Pousser la composition de ciment dans l'espace annulaire ;
• Durcissement du mélange de ciment ;
• Vérification de la qualité de la cimentation.

La cimentation est réalisée selon un programme pré-établi, qui prend en compte les particularités des conditions minières et géologiques, la profondeur du puits ou de sa partie individuelle en cours de cimentation, l'état du puits et d'autres caractéristiques de conception.

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

Méthodes de pompage du coulis de ciment dans l'espace annulaire

L'introduction du matériau de ciment dans l'anneau s'effectue selon deux schémas : les méthodes inverse et directe. Cimentation de l'anneau à l'envers réalisée en versant le mélange directement entre le tuyau et le sol. Au fur et à mesure que l’espace est rempli de ciment, le fluide de forage est expulsé par l’extrémité inférieure du tuyau.

La méthode directe, quant à elle, est divisée en différentes manières cimenter les puits, et chacun d'eux est utilisé en fonction de capacités techniques et le but à atteindre par la cimentation.

Les principales méthodes de tamponnage direct :

1. Le cimentage en une seule étape est réalisé en une seule approche. Un volume complet de composition de ciment est préparé, introduit dans le tuyau et recouvert d'un bouchon. Après cela, le liquide de rinçage pénètre dans le puits, le bouchon s'abaisse lentement et extrait le ciment du tuyau ;
2. La cimentation des puits en deux cycles ou en deux étapes est réalisée si pour des raisons techniques ( grande profondeur) la préparation de la totalité du volume de solution est impossible. Avec cette méthode, le processus se déroule en deux étapes : d'abord la partie inférieure de l'anneau est remplie de solution de cimentation, puis la partie supérieure. La deuxième étape du travail peut être réalisée avec un intervalle de temps significatif après la prise finale de la première partie de la solution, ou immédiatement, sans interruption de temps ;
3. La méthode de cimentation par manchon est utilisée si le fragment inférieur du tuyau doit être isolé et que seule la partie supérieure du puits est soumise à la cimentation. Un anneau de manchette est monté entre le tubage et le sol, et les matériaux de coulis sont pompés dans l'espace situé au-dessus à travers des trous dans le tuyau.

Équipement de cimentation

Le processus technologique ne peut être réalisé sans équipement spécialisé. Ce sont des mécanismes volumineux dont dispose le centre de cimentation des puits.

Matériel pour travaux de bouchage :

• Machines à mélanger pour mélanger la solution ;
• Mécanismes de cimentation pour pousser la solution dans le baril ;
• Tête de cimentation
• Bouchons de remplissage.

De plus, d'autres outils et dispositifs sont utilisés qui jouent un rôle auxiliaire, mais non moins important, dans le cimentage. Il s'agit notamment de flexibles, de manomètres et de robinets haute pression, de vibrateurs, etc. L'équipement est transporté sur des plates-formes de camion et le moteur du véhicule est utilisé pour le démarrer et le faire fonctionner.

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Injection de puits horizontaux

Le bouchage des puits horizontaux est effectué beaucoup moins fréquemment. Ils ont une structure plus complexe, car ils comprennent des éléments de structures verticales et inclinées. En termes économiques, l'installation de puits horizontaux est 3 à 4 fois plus coûteuse que celle de puits verticaux, de sorte que la technologie de bouchage des tuyaux horizontaux devrait garantir une fiabilité maximale des « enveloppes » de ciment des colonnes de tubage et la durée d'exploitation de la mine. Pour qu'elle soit rentable, les revenus de la production doivent dépasser les fonds investis dans sa création.

Tamponnage bien est un ensemble de travaux pour isoler ses intervalles individuels. Le bouchage est effectué pour empêcher les effondrements de puits et l'érosion des roches dans l'espace derrière les tuyaux de tubage, pour séparer les aquifères ou autres horizons pour leur étude, pour couvrir les fissures, les vides, les cavernes, pour éliminer les infiltrations d'eau et pour absorber le fluide de rinçage pendant le forage. .

Riz. 8.1. Régime général bouchage:

1 – chaîne de tubage ; 2 – matériau de ciment ; 3, 4, 5 - couches isolées, imperméables et aquifères, respectivement.

Lors du forage de minéraux liquides et gazeux, ainsi que de sels minéraux, il est nécessaire d'isoler la couche minérale des couches sus-jacentes. L'isolement des horizons individuels dans un puits est nécessaire pour empêcher la pénétration des eaux souterraines et de formation dans la couche minérale. A l'approche d'une formation productive, le forage du puits s'arrête dans la formation sus-jacente imperméable. Ensuite, un train de tuyaux 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 sous pression et des effets corrosifs des eaux souterraines minéralisées.

Un tamponnage permanent et temporaire est utilisé. L'emballage permanent est effectué le longue durée. Avec un colmatage constant, l'espace proche du forage est isolé du puits de forage. Le bouchage temporaire vise à isoler les horizons individuels et est effectué pendant toute la durée de l'essai de puits.

Le tamponnage est effectué pour séparer et isoler les aquifères avec différentes composition chimique. Par exemple, pour isoler l'eau amère-salée de l'eau potable, isoler les aquifères des formations pétrolifères et gazières, pour effectuer une injection expérimentale d'eau dans une formation poreuse, pour protéger les tuyaux de tubage de la corrosion. eaux minérales, pour éliminer la circulation des eaux souterraines le long du puits de forage lors du retrait des tuyaux de tubage et de l'abandon du puits.

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

Le bouchage d’argile est utilisé lors du forage de puits d’exploration peu profonds ou de puits hydrogéologiques. Si sur le site du bouchage prévu il y a une couche d'argile d'une épaisseur de 2-3 m, alors le bouchage est réalisé en enfonçant le sabot de tubage dans l'argile, après avoir préalablement percé ce dernier jusqu'à 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. Une fois le branchement terminé, les bouchons sont percés.

Le tamponnage 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 cimenter les puits, on utilise du ciment de puits à base de ciment Portland.

Après mélange avec de l'eau, le ciment-ciment doit produire une solution mobile, pompée par des pompes, qui s'épaissit avec le temps puis se transforme en une pierre de ciment imperméable. Le mortier de ciment doit être préparé le plus rapidement possible pour éviter qu'il ne prenne lors de l'injection dans le puits. Le mortier de ciment est préparé dans des bétonnières ou dans des unités de cimentation spéciales montées sur un véhicule.

La méthode de cimentation la plus utilisée lors des forages d'exploration consiste à immerger le sabot de tubage dans un coulis de ciment versé au fond du puits. La cimentation en fond de trou est effectuée pour isoler la partie inférieure du fond de trou de la colonne de tubage. Le mortier de ciment est versé dans le puits par des tuyaux de remplissage jusqu'à une hauteur de 2 à 3 m.

Après avoir retiré les tuyaux de remplissage du puits, une chaîne de tuyaux de tubage est descendue jusqu'au fond. Une fois le coulis de ciment durci, un bouchon est percé dans les tuyaux de tubage et le forage du puits se poursuit.

Emballage temporaire les puits sont réalisés pour une courte période de recherche séparée des horizons aquifères (pétroliers et gaziers).

Pour isoler les sections individuelles du puits soumises à la recherche (pompage, injection), des tampons spéciaux appelés packers sont utilisés. Sur la base du principe de fonctionnement, les packers se distinguent entre simple et double action. Les packers à simple action divisent le puits en deux sections isolées l'une de l'autre et les packers à double action en trois.

Le principe de fonctionnement du packer repose sur le fait que lorsque le brassard ou le coussin 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 manchon en caoutchouc (coussin) du 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) descendu dans le puits sur un train de tiges 1. Eau fournie sous pression par des tubes 2 aux caméras 3, les presse contre les parois du puits. Ainsi, le puits est divisé en trois sections. À travers le tuyau de filtre 4 Après avoir installé le packer, un pompage ou un remplissage expérimental est effectué.

Riz. 8.2. Emballeur hydraulique :

Je – aquiclude; II – aquifère poreux ; 1 – chaîne de tubage ; 2 – tube pour injection d'eau ; 3 – caméra ; 4 – tube de raccordement ; 5 – tuyau de filtre ; 6 – bouchon aveugle

Tamponnage sans boyau. Pour lutter contre la perte de liquide de rinçage sans réduire le diamètre du puits, le BSS est utilisé composition différente. Le dosage d'un mélange contenant du ciment Portland, du mortier d'argile, du verre liquide, 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, on contrôle les propriétés du mélange et son temps de prise. 20 à 35 minutes après la préparation, le BSS perd sa mobilité et après 1 à 1,5 heures, sa prise se termine. Des mélanges de jointoiement à base de résines synthétiques sont également utilisés en les mélangeant avec du mastic puis en ajoutant un durcisseur au mélange.

Les mélanges de ciment doivent être livrés à l'endroit où le liquide de lavage est absorbé jusqu'à 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) pompage à travers le train de tiges, 3) dans une carottier, fermé au fond par un bouchon en argile, suivi d'un essorage avec du liquide de rinçage ; 4) à l'aide de dispositifs de cimentation spéciaux.

Le mélange de ciment amené dans la zone d'absorption, après maintien pendant le temps nécessaire à son durcissement, est foré.

8.1. Cimenter un puits à l'aide de deux bouchons

Si une grande hauteur de levage de ciment dans l'annulaire est nécessaire (à n'importe quelle distance du fond, jusqu'à la tête de puits), elle est utilisée cimentation sous pression avec bouchons de séparation. Dans ce cas, deux bouchons séparateurs et une tête de cimentation sont utilisés. Les bouchons séparateurs sont équipés de manchettes d'étanchéité en caoutchouc. Le bouchon supérieur est solide et le fond comporte un canal axial recouvert d'un disque de verre ou d'une membrane en caoutchouc.

Rincer l'anneau. Par la sortie 1 (Fig. 8.1, a) de la tête de cimentation, le liquide de rinçage est pompé pour rincer le puits. Dans ce cas, le train de tubage est suspendu en tête de puits à l'aide d'une pince de contrôle et ne touche pas le fond.

Insertion du bouchon inférieur dans le boîtier. Pour ce faire, la tête de cimentation est dévissée de la colonne et le bouchon inférieur est inséré dans l'embouchure du tubage. Après cela, vissez la tête de cimentation avec le bouchon supérieur fixé dedans.

Injection de mortier de ciment dans la chaîne de tubage. Relâcher 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 liquide de rinçage (solution d'argile ou eau) est pompé par la sortie pour presser les bouchons. Ensuite, le système, composé de deux bouchons et de mortier de ciment entre eux, descendra.

Pousser le coulis de ciment dans l'espace annulaire. 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 qui recouvre le trou du bouchon inférieur et le mortier de ciment est forcé à travers ce trou dans l'anneau. anneau (Fig. 8.1, c). La fin de l'injection du mortier de ciment dans l'anneau correspond au moment de convergence des bouchons (Fig. 8.1, d), déterminé par une forte augmentation de 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 déplacement et d'un treuil de foreuse, retirée du corps du moniteur d'incendie et abaissée jusqu'au fond.

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

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

Vérifier le résultat du tamponnage. Pour ce faire, pompez le niveau de liquide dans le puits en dessous (au moins 10 m) du niveau statique de l'aquifère bouché. Si le niveau d'eau dans le puits n'a pas augmenté dans les 24 heures (sans tenir compte de la montée du niveau à 1 m due au gémissement des gouttes le long des parois des canalisations), alors on considère que la nappe aquifère a été bouchée et un rapport à ce sujet est établi.

Riz. 8.1. Schéma de bouchage d'un puits avec du ciment par la méthode des « deux bouchons » :

a – début de l’injection du ciment ; b – fin de l'injection du ciment ; c – le début de la remontée du ciment dans l'anneau ; d – fin du scellement

1 – vanne d'arrêt ; 2 – manomètre ; 3 – tête pour la cimentation ; 4 – partie supérieure du bouchon ; 5 - poignets en caoutchouc ; 6 - partie inférieure du bouchon ; 7 – tube de tubage ; 8 - bouchon supérieur ; 9 - bouchon inférieur

8.2. Abandon de puits bouché

Après avoir foré un puits, une mesure de contrôle de sa profondeur est effectuée, des mesures des angles zénithals et des azimuts sont effectuées à intervalles établis (généralement 20 m) et des recherches géophysiques (logging) sont effectuées. Ensuite, ils commencent à retirer le tubage et à boucher le puits.

Le but du bouchage de liquidation est d'isoler tous les aquifères et strates minérales à développer de l'eau qui y pénètre par le puits et des fractures de l'aquifère isolé et d'éliminer la possibilité de circulation des eaux souterraines à travers le puits de forage lorsque le tubage est retiré et abandonné.

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

Lors du tamponnage avec de l'argile, celle-ci est trempée, une pâte d'argile épaisse est préparée, puis des cylindres d'argile sont préparés à l'aide d'une presse à argile ou à la main. Les cylindres d'argile sont abaissés au fond du puits dans un long tube carotté et, après avoir élevé le tube carotté à 1,0-1,5 m au-dessus du fond, pressés à l'aide d'une pompe avec une pression d'eau, généralement de 1,0-1,5 MPa. Pour plus de fiabilité, chaque portion de pâte à ciment est compactée avec un pilon métallique.

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

1. Mortier d'argile-ciment, fabriqué à base de mortier d'argile de haute viscosité (T = 50-80 s, θ = 500-1500 N/cm2).

Pour 1 m 3 de solution d'argile, ajoutez 120-130 kg de ciment de puits et 12 kg de verre liquide.

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

Dans plusieurs zones d'exploration solutions de jointoiement ajouter du sable.

En cas d'absorption complète du liquide de rinçage, des bouchons en bois sont installés dans l'intervalle du puits au-dessus de la zone d'absorption. Un tube de tubage avec un bouchon en ciment est laissé à l'embouchure du puits abandonné. Le numéro et la profondeur du puits sont marqués sur le tuyau.

Lors de l'exécution de travaux de bouchage de liquidation, vous devez être guidé par les instructions ou règles approuvées pour effectuer ce type de travaux en vigueur dans la région donnée. Un procès-verbal de mise en œuvre du bouchage de liquidation est établi sous la forme prescrite par les instructions ou le règlement.

1. Vozdvijenski B.I. Forage d'exploration / B.I. Vozdvijenski, O.N. Golubintsev, A.A. Novojilov. – M. : Nédra, 1979. - 510 p.

2. Sovetov G.A. Fondamentaux du forage et de l'exploitation minière / G.A. Sovetov, N.I. Jabin. – M. : Nédra, 1991. – 368 p.

Compilé par : Strick Yuri Nikolaevich ; Ilyash Valery Vladimirovitch