Что такое тампонирование скважин и как оно выполняется

Тампонаж водяной скважины по шагам: виды работ по ликвидации источника

Тампонаж скважины на воду — это система мер, направленных на ее защиту от биологического и химического загрязнения. Чаще всего проводят тампонаж артезианских скважин. Эти меры направлены на разобщение водоносного слоя и земли.

Что такое тампонаж скважины

Многие интересуются, что такое тампонаж. В земле много микробов и грязи, которая может попасть в питьевую воду, для предотвращения загрязнения создают специальную воздушную подушку из цемента или пластика. Слой этих материалов разделяет почву и водную среду скважины.

Тампонаж — это меры, обеспечивающие герметичную изоляцию водоносного пласта от окружающей почвы и воды. В Москве подобными видами работ занимаются многие строительные организации.

Когда применяется тампонирование

Тампонирование скважины проводится:

  1. В случае ухудшения качества поступающей воды из скважины.
  2. Если вода из скважины в течение долгого времени не будет использоваться.
  3. При выявленных неисправностях колодца.
  4. При резком снижении объемов поступающей воды.

Его осуществляют, если скважина еще на стадии бурения была сделана с нарушениями технологии проведения подобного типа работ. Колодец тампонируют, если происходит смешение питьевой и воды, содержащей растворенные соли и металлы. Ремонт колодца производят при сильном разрушении его стенок. Тампонаж выполняют при пробивке новых артезианских скважин.

При ликвидации артезианских скважин должен присутствовать представитель компании, пробивавшей ее. Тампонаж должен обеспечить прочное фиксирование обсадной трубы. По завершении всех работ водоносный слой должен быть надежно изолирован от подтекания верховодки и грязных грунтовых вод.

Как затампонировать скважину

Перед началом работ обязательно проводят экспертизу. Основная задача предварительного изучения — определение состояния водоносного слоя. Такие сложности при работе с колодцем возникают по причине особого отношения к питьевой воде, которая считается ценным ресурсом. Например, чтобы сделать артезианскую скважину, необходимо подписать массу разрешений. Столько же разрешений надо будет получить и при ликвидации колодца.

Схема ликвидации скважины

Все работы, проводимые со скважиной, обязательно согласуются с санитарной инспекцией. Процедуры должны проводиться по утвержденному проектом плану под обязательным контролем владельца колодца. Документы, в том числе разрешение на проведение работ, должны храниться у собственника даже после завершения тампонады.

Ликвидация скважины на воду требует наличия документов, которые должны храниться у владельца земли.

В ходе работы над колодцем цементом или расплавленным пластиком заполняют имеющиеся в земле трещины. Образующаяся при этом прослойка предотвращает попадание в воду нефти и ее производных, а также других вредных для человеческого организма веществ. Процесс тампонажа подразумевает подачу веществ с высокой степенью вязкости водозабора водозаборного ствола. Процедура может производиться одним из 2 способов.

Виды тампонирования скважин

Выбор метода тампонажа полностью зависит от глубины колодца. Если он глубокий, производят поэтапное тампонирование:

  1. Заливка цементом. При заполнении неглубоких колодцев цементом выполняют просто заливку смесью околотрубного пространства. Материал за счет своей вязкости стекает по колодцу. Данный способ считается не самым лучшим, т.к. сложно проконтролировать ход работы. В колодце могут образовываться пустоты. Чтобы раствор укладывался равномерно, в трубе создают вибрацию.
  2. Обратное цементирование. Самое эффективный метод, он широко используется, если глубина колодца больше 50 м. В качестве вяжущего раствора в этом случае разрешено использовать глину, а в некоторых случаях — бетон.

Для этого вида тампонажа необходимо иметь специальное оборудование. Цемент или любой другой вязкий раствор подается на дно трубы под давлением. Вначале, согласно технологии, создается специальная пробка. Она служит разграничителем обрабатываемого пространства. Смесь для тампонажа загружают прямо в трубу.

После этого ее под сильным давлением вытесняют из полости трубы под влиянием специальной жидкости. Раствор равномерно заполняет все пространство между почвой и трубой. При создании многих скважин уже заранее закладываются возможности их последующего ремонта.

Как проходит тампонирование

Все работы по тампонированию выполняются до достижения нижней отметки водораздела.

Цель любой процедуры состоит в следующем:

  1. Заполнить все отверстия в почве и скрепить ее частицы между собой.
  2. Тампонаж должен быть выполнен таким образом, чтобы вся конструкция не разрушалась под воздействием грунтовых вод и давлением горных вымещающих пород.
  3. Промывочная жидкость, используемая в ходе работ, должна быть полностью удалена из обработанного пространства.

Исходя из этих требований, и выбирается технология тампонирования скважины. Важным является контроль за полным отвердением раствора, применяемого во время процесса. Время его застывания будет напрямую зависеть от условий окружающей среды и типа использованного раствора.

Для затвердения цемента в устье трубы должно пройти около 16 часов, пространстве между почвой и трубой — около 24 часов. На последнем этапе работ затампонированную скважину подвергают опрессовке. Для этого закачивают воду под высоким давлением, на 20% превышающим расчетное. Затем давление в системе медленно снижают примерно через 30 минут после начала процесса. Опрессовка необходима для проверки герметичности скважины.

Типы вяжущих растворов

Для полной закупорки скважины в случае ее ликвидации используются цементные растворы. Марка материала в этом случае не должна быть меньше М500. Если в месте расположения скважины у почвы имеются многочисленные поры, в раствор вносят специальные добавки.

Перед началом работ рассчитывается возможный расход материалов. При некачественно выполненном тампонировании из скважины может полностью исчезнуть вода, поэтому раствор для его проведения необходимо выбирать тщательно. Цемент для тампонажа можно использовать практически на любых видах почв, в том числе скальных, карстовых, трещиноватых, гравийных и крупнообломочных горных породах.

Если колодец пробит на глинистой почве, то для его тампонирования или ликвидации используют цементы с добавлением песка. При пористом грунте в раствор для тампонажа добавляют волоконные составляющие, такие как бумага. В некоторых случаях наполнителями для раствора могут стать асбест, целлюлоза. Помимо улучшения качества цементного раствора, они способствуют экономии основного материала.

При ликвидационном тампонаже скважин в раствор добавляют в больших количествах гравий. Ликвидация артезианских колодцев происходит только после получения разрешений от всех заинтересованных организаций, в том числе санитарной инспекции. Инструкция по ликвидации скважин должна быть полностью соблюдена.

В качестве тампонирующего вещества можно использовать глину, некоторые вспенивающие растворы и расплавленный пластик. При ухудшении качества воды в вяжущий раствор обязательно добавляют хлорную известь, которая в этом случае выступает в роли дезинфицирующей составляющей.

Раствор заливается с помощью насоса, имеющего специальную насадку. При использовании глины в качестве вяжущего вещества проводят предварительную подготовку материала. Вначале глину замачивают в воде. Затем ей придается цилиндрическая форма. С помощью специального колонкового снаряда глина отправляется в колонну, потом с помощью насоса она выдавливается в пространство между почвой и трубой.

Вывод по теме

Тампонаж скважины — это сложный вид работ, которые без предварительной подготовки не начинают. При выборе способа тампонирования обязательно учитывают сразу несколько моментов.

Во-первых, всегда обращают внимание на глубину колодца. Вторым фактором, влияющим на качество работы, является состав почвы. При тампонаже выясняют, имеется ли загрязнение воды, и какой характер оно носит. На выбор метода проведения работ влияют возможные дефекты уже имеющегося сооружения.

При производстве работ важно помнить, что все производимые действия не имеют обратного хода, это значит, что при нарушении технологии скважина может быть потеряна как источник питьевой воды. Поэтому производить работы самостоятельно, не имея опыта в данной сфере, не рекомендуется. Если из-за каких-то проблем подача воды после тампонирования будет прекращена, колодец придется полностью залить цементом и пробивать новый артезианский источник.

Ликвидационный и защитный тампонаж водоразборных скважин

Бурение скважин для получения питьевой воды довольно часто является неотъемлемым процессом при обустройстве загородного дома. Но у сооружения есть свой максимальный эксплуатационный срок, поэтому оно через определённое время выходит из строя. Появляется необходимость ликвидации объекта. Эта процедура называется тампонаж скважин.

Особенности процесса

Тампонирование скважины при ликвидации — это совокупность работ по заполнению трещин в грунте при помощи цементного раствора или другого вяжущего вещества. Желательно для этих целей использовать материал, который способен быстро затвердеть. В ином случае требуемого результата не будет.

Тампонаж и ликвидация артезианских скважин не позволяет просачиваться внутрь колодца (водозаборной конструкции) таким примесям:

  1. Нефтяным компонентам.
  2. Твёрдым частицам из почвы.
  3. Грунтовой жидкости.

Цементизация позволяет герметизировать пространство, которое образуется возле обсадной колонны и стен проходки. Такой процесс требует подачи какого-либо вяжущего вещества вокруг обсадной трубы или же внутрь ствола.

Тампонажные работы делятся на такие виды:

  1. Ликвидационные. Такая процедура выполняется, если старая скважина несёт опасность при её использовании или же грозит обрушением. В этом случае от неё избавляются при помощи цементирования. Ликвидационный тампонаж позволяет значительно снизить вероятность загрязнения подземных вод вредными веществами.
  2. Защитные. Этот метод позволяет избежать проникновения грунтовых вод внутрь родника. Подбашмачное цементирование предотвращает просачивание верховодки, которая опасна для здоровья человека.

Перед тампонированием в обязательном порядке выполняется экспертиза скважины и берутся пробы воды внутри конструкции. Если есть показания для проведения работ, начинается подготовка документов (составляется акт, разрабатывается проект).

После утверждения документации начинают тампонировать стенки конструкции. Этим могут заниматься только эксперты специальных служб, у которых имеется достаточный опыт и соответствующее оборудование.

Преимущества выполнения процедуры

Цементирование гидроконструкций имеет массу преимуществ. Это позволяет не только улучшить качество воды, но и продлить эксплуатационный срок сооружения. При помощи тампонажа можно добиться:

  1. Дополнительной гидроизоляции конструкции.
  2. Сокращения вероятного риска деформаций во время монтажа дополнительных крепежей на колонну.
  3. Повышения защиты от разгерметизации конструктивных швов.
  4. Полной герметизации водных ресурсов, которые добываются из скважины.

У ликвидационного вида работ также есть свои достоинства. При помощи такого тампонажа можно обеспечить защиту грунтовых вод от загрязнения и обезопасить аварийные колодцы. Пришедшие в негодность скважины опасны тем, что могут привести к травмированию человека или даже к несчастному случаю.

Процедура стоит довольно дорого, но польза полностью это оправдывает. Особенно когда речь идёт о колодце, которым пользуются несколько домов.

Защита от верховодки

Для абиссинских колодцев и скважин на песке не применяется ликвидационный тампонаж. Это обусловлено тем, что данные сооружения недостаточно глубокие, чтобы была опасность возможного заражения артезианских вод.

Такие конструкции тампонируют непосредственно при сооружении. Главная цель всего процесса заключается в защите водоносного слоя от попадания верховодки. Для этого необходимо затампонировать пространство возле трубы.

Читайте также:  Для чего нужен коллектор в системе водоснабжения

Применяется несколько методов:

  1. Использование бетонного раствора. Существуют более простые способы изоляции, поэтому бетон применяется довольно редко. Вокруг трубы засыпается щебень, а потом пространство заливается цементно-песчаным раствором.
  2. Применение подсыпки. Иногда можно использовать наиболее простую гидроизоляцию. Этот способ подразумевает, что вокруг колодца стелется плёнка, а затем засыпается землёй.
  3. Обустройство глиняной прослойки. Сначала в пространство вокруг трубы засыпается слой щебня, а верхние несколько метров заполняются глиной. Это является довольно эффективным и экономичным способом герметизации, так как образуется плотный водонепроницаемый слой.

Эти методы позволяют быстро выполнить тампонирование абиссинских и песчаных скважин. Для выполнения работ не требуется привлечение специалистов.

Необходимость применения

Тампонаж — это специфический технологический процесс, который необходим для перекрытия и отделения водоносного пласта специальной подушкой. Цементируется пространство между земляной шахтой и водоразборным стволом. Для этого может использоваться бетон, глина и расплавленный пластик.

Назначение технологического процесса заключается в предотвращении вероятного попадания загрязнений химического и биологического характера в потребляемую и залегающую воду. Процедура выполняется в следующих случаях:

  1. Требуется повысить гидроизоляцию сооружения, так как качество воды снизилось.
  2. Водоразборная точка больше не будет использоваться.
  3. Обнаружены дефекты в конструкции скважины или выявлены проблемы геологического характера.
  4. Снизилась производительность, но нет возможности восстановить сооружение.
  5. Необходимо исключить риск загрязнения воды, если бурение или использование колодца выполнялось с нарушениями.
  6. Нужно предотвратить смешивание разных водных горизонтов.
  7. Конструкция сильно деформировалась или разрушилась.

Кроме всего перечисленного, процедура цементирования выполняется при поиске новых водоносных горизонтов. Если бурение оказалось безрезультатным, необходимо затампонировать скважину.

Типы вяжущих растворов

Тампонирование является довольно трудозатратным процессом, которому необходима правильная подготовка. Поэтому сначала нужно выполнить предварительные расчёты. В них учитывается следующее:

  1. Расстояние между землёй и гидросооружением.
  2. Глубина залегания водоносного пласта.
  3. Количество и состав грунта.
  4. Возможные нарушения при сооружении и эксплуатации конструкции.
  5. Наличие примесей в воде.

Подбираются вяжущие вещества исходя из состава почвы и её типа. Это является наиболее важным фактором. Для работ применяют такие растворы:

  1. Цементный раствор с добавлением волокнистых компонентов, асбеста или бумаги. Такое вещество используется для скважин, которые располагаются на плывучих или пористых грунтах.
  2. Смесь портландцемента и песка. Этим раствором цементируются конструкции, обустроенные в глине и суглинках.
  3. Жидкий пластик и вспененные растворы. Их применяют для сооружений, которые располагаются в твёрдых грунтах. С их помощью можно добиться максимальной гидроизоляции конструкций.

Растворы для выполнения тампонажных работ всегда делаю жидкими для повышения удобства и снижения нагрузки на насосное оборудование. Перекачка осуществляется через входящую трубу.

Подготовительные работы

Перед выполнением тампонажа в обязательном порядке идёт подготовительный этап. Если внутри водонапорной скважины находятся насосы или другое оборудование, то его нужно отключить и поднять на поверхность. Желательно, чтобы за выполнением всех работ наблюдал непосредственно владелец колодца, так как именно он будет отвечать за все возможные негативные последствия.

Также перед применением цементно-песчаного раствора обязательно нужно получить одобрение от санэпидемстанции. В ином случае может последовать большой штраф.

После завершения тампонажа владельцу скважины придётся сделать анализы воды, чтобы получить заключение о её безопасности. Также необходимо будет отнести все подтверждающие бумаги в санэпидемстанцию и коммунальные службы.

Технология проведения тампонирования

Тампонаж начинается с подготовки проекта и получения результатов необходимых анализов. После сбора пакета документов можно закупать материалы и приступать к работе.

Тампонирование выполняется несколькими методиками:

  1. Цементирование обратного типа. В глубине скважины устанавливается пробка для разделения зон. Раствор подаётся в колонну, где из-за давления выводится за её пределы.
  2. Подача цементно-песчаной смеси для заполнения полостей между шахтой и сооружением. Раствор самостоятельно всё заполняет. Качество заливки в этом случае низкое, но такой метод является простым и доступным.
  3. Для глубоководных скважин работы разбиваются на этапы. Заливка происходит в несколько слоёв.
  4. Применение глиняных цилиндров. Их монтируют непосредственно в проходку. Перед использованием глину замачивают, чтобы получилась густая смесь. При помощи насоса высокой мощности создаётся большое давление, из-за чего глиняные цилиндры прессуются.

Важно моментом является то, что тампонаж нужно выполнять до нижнего уровня водоносного пласта. Такой процесс осуществляется для защиты потребляемой воды от загрязнений. Довольно часто всё можно сделать своими руками. А вот ликвидационное тампонирование лучше будет доверить специалистам, у которых есть достаточный опыт и необходимое оборудование.

Что такое тампонаж и инструкция по ликвидации скважин

Абиссинские и артезианские колодцы бурят в случаях, когда невозможно или нецелесообразно пользоваться централизованным водоснабжением.

По мере износа оборудования, выработки ресурса водоносного слоя, аварий обязательно проводится ликвидация скважин.

Зачем ликвидируют водозаборные источники

Ликвидация или консервация артезианских скважин нужна для исключения попадания в водные горизонты вредных и токсических веществ при техногенных авариях, стихийных бедствиях. Через обсадную возможно провести диверсию – загрязнить воду бактериями.

Неконтролируемое потребление способно нанести непоправимый вред природным ресурсам, вплоть до истощения водоносных слоев.

Оставлять заброшенные источники запрещено.

Консервирование – это вывод источника водоснабжения из эксплуатации с возможностью восстановления работоспособности.

После ликвидации восстановить работу шахты невозможно.

Установлено 4 категории объектов, подлежащих тампонированию:

1. Сооружения, которые выполнили свою функцию, например:

  • Вода нужна на период строительства, до подключения к водопроводу;
  • Количество жидкости не обеспечивает экономическую целесообразность добычи или кончилась;
  • Предприятие, дом, дачу закрыли, разрушили, уничтожили.

2. Невозможность добычи по геологическим причинам:

  • Отсутствие воды в нужном горизонте;
  • Получение непригодной для использования жидкости;
  • Невозможность закончить бурение из-за состава или строения геологических слоев.

3. Разрушение (по различным причинам) конструкции во время строительства, использования, аварии. Непригодные для дальнейшей эксплуатации по прочностным характеристикам – коррозии обсадных труб и других элементов.

4. Законсервированные больше 10 лет конструкции. Объекты, расположенные в санитарно-защитных или водоохранных зонах либо местах, вновь попавших в границы зон ввиду изменившейся геологической обстановки.

Временная приостановка работы действующего объекта без консервации возможна на срок до шести месяцев.

Обязанность собственника ликвидировать неиспользуемые, заброшенные и аварийные источники воды установлена Постановлением Правительства № 94 от 11.02.2016 г.

Что такое тампонаж

Тампонаж (цементаж) скважины согласно ГОСТ это – разобщение водных слоев, вскрытых бурением, с помощью установки цементных мостов.

В подземных горизонтах расположено несколько водоносных слоев, разделенных между собой горными породами или замками из глины – перемешивание разных слоев в таком случае исключено.

Пробуренные отверстия пересекают несколько водоносных горизонтов. В ходе эксплуатации или после ликвидации артезианской скважины возможно разрушение обсадных труб. По ним водоносные горизонты перетекают друг в друга, что приводит к загрязнению чистой воды стоками.

Разделение труб на изолированные участки предотвратит перетекание.

Как правильно организовать тампонирование

Эксплуатации объектов водопользования регламентируются законодательством:

  • Законом РФ «О недрах»;
  • Водным кодексом РФ;
  • Постановлением Правительства РФ № 94 от 11.02.2016 г.

За отсутствие лицензии и невыполнение предписаний предусмотрены штрафы:

  • Для физических лиц – 3-5 тыс. руб;
  • Для должностных – от 30 до 50 тыс. руб;
  • Организации заплатят от 800 000 до 1 млн руб.

Правильный вывод из эксплуатации отслуживших сооружений регламентируется руководством РД 08-492-02, которое содержит инструкцию, как правильно затампонировать шахту.

В общих положениях инструкция устанавливает обязательность выполнения требований всеми участниками ликвидации: собственниками, проектными и эксплуатирующими (ликвидирующими) организациями.

Важно! Персонал, участвующий в процессе, проходит обучение и подтверждает знания методов работ и нормативов. Привлекать работников, не прошедших обучение, запрещено.

Обязанность по организации работ и оплате лежит на собственнике источника водоснабжения.

Ликвидация проводится по предписанию контролирующих организаций либо процесс инициирует собственник.

Консервацию и ликвидацию выполняет лицензированная организация на основе заключенных договоров:

  1. Договора на изготовление проекта.
  2. Договора на выполнение работ.

Обязательные разделы проекта:

  • Геологическая и гидрологическая обстановка на объекте;
  • Инженерно-геологическое обоснование вероятных неблагоприятных последствий – обвалов пород, провалов грунта, затоплений территории при разгерметизации.
  • Пояснительная записка с обоснованием необходимости мероприятия;
  • Технология и решения по производству работ;
  • Порядок проведения работ и меры по обеспечению производственной безопасности;
  • Охранные мероприятия по защите окружающей среды;
  • Смета, включая расход горюче-смазочных материалов, расчет привлекаемой техники, оплата труда и другие разделы.

Согласование проекта проводят органы Росприроднадзора, до его утверждения действия на объекте запрещены. Нарушение наказывается штрафом.

Внимание! Нарушать установленные проектом сроки не допускается. Несоблюдение требования влечет наложение штрафа.

На основании проектных решений специально созданная комиссия разрабатывает план изоляционно-ликвидационных работ.

Только после разработки проекта и составления сметы становится ясно, сколько будет стоить тампонация.

Важно! Окончание работ оформляется актом, который регистрируется и хранится у собственника. Копии всех документов направляются в орган Ростехнадзора и Роспотребнадзора для учета и хранения.

Инструкция консервации артезианского источника

Это определяется после проведения комплексного обследования комиссией – он индивидуальный для каждого случая.

Ликвидация включает несколько технологических операций.

Перед началом работ заготавливают необходимое количество цемента и материалов для засыпки. Их объем определяют на основании проекта – в нем есть схемы разведанных грунтов и глубины тампонажа различными материалами.

Подготовка площадки для техники

Выполнение проекта мероприятий по ликвидации возможно только с применением тяжелой техники, установленной на базе автомобилей.

Для подъезда и маневрирования организовывают технологические проезды. Размер площадки выбирается, исходя из габаритов используемой спецтехники.

В месте выезда с территории производства работ на дороги общего пользования устраиваются помывочные посты. От грязи очищаются колеса и гусеницы спецтехники.

Если процесс затягивается на несколько дней, обустраиваются освещаемые стоянки.

Искусственное освещение организуется для работы в темное время суток.

Откачка воды и обследование колонны

Технология консервации предусматривает установку мостов (пробок) с применением расширяющихся марок цемента.

После откачки воды колонну обследуют для выявления оставшихся в трубах посторонних предметов (насосов, буров, ручного инструмента, тросов).

Обследование проводят зондами с установленными на них видеокамерами, эхолокаторами или другими устройствами.

Удаление посторонних предметов

Для сохранности бурового инструмента, используемого на следующих этапах, из скважины необходимо удалить все посторонние металлические предметы. Они могут стать причиной поломки оборудования.

Для извлечения применяют электромагниты. В неглубоких колодцах используют отрезки тросов, пауки, петли.

В сложных случаях используют аппаратуру для установки заглушек на канализацию. Она позволяет под визуальным видеоконтролем использовать пневматические или гидравлические манипуляторы.

Читайте также:  Какие объекты являются источниками нецентрализованного водоснабжения

Монтаж бурового оборудования и гидроциркуляционной системы

По итогам обследования принимают решение об установке бурового инвентаря. Оно понадобится для очистки шахты от намытых отложений грунта и песчаных пробок. Циркуляционным оборудованием промывают скважину от полученных бурением мягких пород.

Разбуривание песчаной пробки и промывка

Разрушение отложений проводят буровым методом. Применяют бур меньшего диаметра, чем самый узкий участок обсадной.

После разрушения твердых пород, скопивших в трубе, скважину промывают. Делают это до тех пор, пока не пойдет чистая вода.

Последний этап промывки выполняют раствором хлорной извести.

Засыпка и бетонирование

Отдельный раздел проекта предусматривает состав засыпки и глубину каждого слоя. Перед засыпкой песок и гравий дезинфицируют.

Глубина установки цементных пробок (мостов) проверяется опусканием бура. Отклонение от проекта запрещено.

Оборудование устья трубы

Под устьем понимают верхний край трубы.

Существуют два варианта оборудования устья:

  • Наземный;
  • Подземный, на землях сельскохозяйственного назначения.

При стандартной установке труба обрезается на 30 см выше уровня земли. Ее торец необходимо закрыть заглушкой. После этого вокруг трубы заливается бетонный куб с геометрическими размерами 1 х 1 х 1 метр. В бетон на высоту 0,5 м монтируется репер с металлической таблицей. На ней электросваркой наносится надпись с указанием номера, владельца, даты и года ликвидации скважины.

На землях сельхозназначения вокруг трубы выкапывается шурф 1 м х 1 м, глубиной не менее 2 м. Заглушка оборудуется таблицей с данными, указанными выше. Устье и табличка покрываются предотвращающим коррозию материалом. Шурф засыпается грунтом, цементация не проводится. После разравнивания земли местность готова к использованию по прямому назначению.

Совет! После выкапывания шурфа грунт с участка не удаляют – он пригодится для подсыпки просевшей земли.

Данные о демонтаже вместе с выкопировкой плана местности передают землепользователю, оформление заканчивается записью в деле скважины и в акте рекультивации земли.

Собственник обязан ежегодно контролировать состояние забетонированных устьев и организовывать устранение выявленных недостатков.

В статье рассмотрены лишь главные вопросы, возникающие при ликвидации скважин. Без данных Росприроднадзора, Ростехнадзора, досконального изучения руководящих документов организовать консервацию или тампонаж источников воды невозможно. Нарушения влекут наложение штрафных санкций. Для составления проекта и проведения работ рекомендуем обратиться в специализированную организацию.

Полезное видео

Простым языком теория:

Пошаговое выполнением технологических операций.

Из содержания ролика становится понятным, что выполнить правильное тампонирование скважины, согласно требованиям СниП, своими руками не получится.

Технология тампонирования скважины на воду

Для защиты глубинных источников, укрепления обсадной колонны, а также пространства за трубами от попадания грунтовых вод и негативного воздействия породы применяется целый комплекс мероприятий, называемый тампонирование скважин. Однако скважины бывают разного назначения. В связи с этим у частных домовладельцев возникает вопрос, нужен ли тампонаж водяных скважин, и как он правильно делается.

Особенности тампонирования

Для начала разберёмся, что такое тампонирование. Под тампонированием скважины подразумевают заполнение трещин в горных породах или самой скважины цементным раствором. Это необходимо для предотвращения просачивания грунтовых вод, нефтяных залежей и иных ископаемых в ствол конструкции, а также для герметизации пространства между обсадной колонной и стенками проходки. Тампонаж скважины выполняется посредством подачи вяжущих растворов за обсадную трубу или непосредственно в ствол водозабора.

Выделяют следующие виды тампонирования гидротехнических сооружений:

  • для защиты источника и ствола скважины от проникновения грунтовых вод и верховодки применяется тампонирование пространства за обсадной колонной;
  • ликвидационный тампонаж – это цементирование ствола водозаборного сооружения в целях его ликвидации.

Последний вид тампонирования может понадобиться в случае, если старое гидротехническое сооружение представляет угрозу заражения подземных водоносных горизонтов. В первую очередь ликвидация старых скважин нужна для защиты артезианских источников от заражения, ведь они являются стратегическими запасами питьевой воды для государства.

Перед принятием решения о тампонировании собираются анализы и проводятся экспертизы компетентными органами. Составляется акт. После этого выполняется проект работ. Когда проект будет утверждён, затампонировать гидротехническое сооружение поручают специалистам. При сооружении артезианской скважины решение о ликвидации принимает организация, осуществляющая процесс бурения.

Важно знать: методом эксплуатационного тампонирования можно защищать только гидротехнические сооружения значительной глубины. Также большое значение имеют характеристики грунта.

Когда нужно тампонирование?

Перед тем как делать проект, решение о тампонировании принимается на основании следующих признаков:

  • Ухудшилось качество воды в водозаборном сооружении. При этом восстановительные мероприятия не дадут должного эффекта либо вообще нецелесообразны.
  • Дебет скважины уменьшился до минимума, и она больше не эксплуатируется.
  • Небольшие временные гидротехнические сооружения больше не нужны, поскольку воду теперь подают из другого источника.
  • Согласно акту обнаружены неустранимые дефекты в конструкции, которые привели к ухудшению качества воды или снижению производительности водозабора. То же самое делают, если устранение дефектов не выгодно по экономическим соображениям.
  • Иногда согласно проекту выполняются пробные геолого-разведывательные или поисковые скважины. После получения нужной информации они в обязательном порядке подлежат тампонированию.
  • Фонтанирующая скважина больше не эксплуатируется.
  • Если поглощающие скважины угрожают заразить другие водоносные горизонты, их тампонируют.

Преимущества тампонирования

Тампонирование скважин позволяет достичь разных целей:

  • Если выполняется дополнительное крепление обсадной колонны, то тампонирование позволяет значительно снизить риск деформационных изменений конструкции и разгерметизации стыков.
  • Иногда верховодка и грязные грунтовые воды могут попадать в артезианские водоносные горизонты вдоль наружной поверхности обсадной трубы. Процесс тампонирования позволяет герметизировать чистые водоносные пласты.
  • Иногда работы по тампонированию выполняются с целью дополнительной гидроизоляции сооружения.

Используемые растворы и особенности метода

Перед тем как выполнить проект на цементирование скважины, проводится целый комплекс расчётов, который позволяет вычислить объём используемой смеси, её состав, способы подачи. В процессе выполнения предварительных анализов стоит учесть такие факторы:

  1. Глубина гидротехнического сооружения.
  2. Расстояние между наружной поверхностью обсадной колонны и стенками скважины.
  3. Форма проходки. Нарушения и дефекты, которые были выявлены во время бурения.
  4. Состав почвы и её характеристики.

Если в этом районе ранее уже выполнялись работы по бурению, то многие данные можно получить из старого проекта. При этом процесс цементирования скважины пройдёт успешно с минимальным расходом материалов только при грамотном расчёте и наличии проекта.

Внимание: тампонирование гидротехнического сооружения – необратимый процесс. Поэтому исправить ошибки не удастся. Это может привести к снижению эффективности гидротехнического сооружения. В связи с этим разработку проекта и сам процесс стоит доверить только профессионалам.

В зависимости от состава грунта могут использоваться разные растворы для тампонирования:

  • Традиционный цементно-песчаный раствор подходит для цементирования скважины, расположенной в плотной глинистой породе.

Важно: в качестве основы для такого раствора выступает портландцемент. Он обеспечивает хорошую подвижность смеси, что облегчает перекачку насосом, быстро затвердевает и даёт высокую прочность сцепления.

  • Если скважина на воду выполнена в пористой породе, то работы ведут с использованием наполнителей для смеси. Для этого используют асбест, бумагу и другие волокнистые материалы. Если попытаться выполнить работы обычным цементно-песчаным раствором, то это может привести к повышенному расходу смеси.
  • Иногда для тампонирования используются вспенивающиеся составы, которые расширяются в процессе застывания. Благодаря им значительно повышается качество герметизации водозаборных сооружений.

В тампонажную смесь добавляется песок и гравий. Но консистенция раствора должна оставаться жидкой. Смесь готовится быстро для облегчения перекачивания насосом. Раствор подаётся через заливочную трубу на высоту до 3 м. Для дезинфекции в него добавляется хлорная известь.

Подготовительные работы

Подготовкой к ликвидации скважины является составление акта и выполнение проектных работ. Проект обязательно согласовывается в органах санэпидемстанции. В данном случае ответственным лицом является владелец скважины. Он должен следить за тем, чтобы все работы проводились только согласно проектным решениям и с соблюдением правил тампонирования.

Когда работы будут закончены, в санэпидемстанцию и коммунальные службы должны быть поданы технические отчёты и акты о проведении работ.

Технология

Процесс тампонирования водозаборных сооружений может выполняться несколькими способами:

  1. Обычная закачка цементно-песчаного раствора в просвет между обсадной трубой и стенками сооружения. При этом продвижение смеси происходит под собственным весом в направлении от устья конструкции вниз. Главное преимущество способа – его простота, однако качество тампонирования получится не очень высоким.
  2. Технология обратного цементирования считается более эффективной. Данный метод выполняется так: в нижней части сооружения устанавливается пробка, отгораживающая рабочую зону. Затем раствор поставляется прямо в обсадную трубу, откуда под давлением он попадает за колонну и поднимается вверх в просвете между ней и стенками сооружения. Для получения нужного давления в скважину подаётся специальная жидкость под высоким давлением.
  3. Для тампонирования глубоких скважин используется многоэтапная технология. Процесс выполняется на отдельных участках поочерёдно.
  4. Не менее эффективным способом тампонирования скважины является глиняный столбик. Он помещается в проходку при помощи колонкового снаряда. Затем этот столбик выдавливается из колонны под давлением, создаваемым насосом. Чтобы избыточное давление могло сбрасываться, в снаряде есть небольшие дырочки. Они позволяют лишней жидкости изливаться наружу.

Важно знать: тампонирование выполняется на глубину залегания самого нижнего водоносного горизонта.

При выборе метода стоит помнить, что целью мероприятий является следующее:

  • При качественном тампонировании всё пространство за обсадной колонной должно быть плотно заполнено раствором. Никаких пустот быть не должно. Кроме этого раствор должен давать хорошую адгезию со всеми поверхностями.
  • Затвердевший раствор должен не поддаваться разрушающему воздействию грунтовых вод, которые порой могут иметь довольно агрессивный состав.
  • Помимо этого смесь для тампонирования должна обладать хорошей механической прочностью, чтобы выдерживать давление окружающей породы на неё.
  • Если используется технология обратного цементирования, то промывочная жидкость должна быть полностью удалена из зоны тампонирования. В противном случае качество цементирования будет очень низким.

При тампонировании скважин используются приспособления для смешивания цементно-песчаного раствора, а также цементировочные машины.

Что такое тампонаж скважины?

Каждая сфера деятельности имеет свою терминологию, поэтому для тех, кто работает со скважинами: создает, ремонтирует и ликвидирует их, что такое тампонаж скважины объяснить просто. По сути, это цементирование, создание цементной подушки, которая в процессе создания скважин заполняет полость между стволом и обсадной колонной, а в процессе ликвидации источника полностью закрывает ствол. Тампонирование скважины это дополнительная гарантия надежности и долговечности источника, оно полностью исключает попадание грунтовых вод, защищает обсадные трубы от натиска пород и внутрипластового давления, которое может привести к деформации труб.

Читайте также:  Система очистки воды из скважины: от железа, сероводорода, нитратов, песка и кальция

Кроме этого цементная подушка позволяет защитить водоносный горизонт от бактериологических, химических и механических загрязнений. В качестве основного материала используется расширяющийся гипсоглиноземистый цемент, который в процессе затвердевания расширяется и заполняет пустоты. При этом тампонаж скважины также может выполняться при помощи жидкой пластмассы, густого глинистого раствора, смеси с добавлением тростника, целлюлозы, асбестового наполнителя.

Как осуществляется тампонирование скважин?

В запасе у исполнителей есть несколько способов цементирования:

  • Самый простой, когда раствор заливается сверху и продвигается вниз под воздействием собственного веса. Недостатком метода является то, что в некоторых местах могут оставаться пустоты, поэтому он эффективен только при работе с неглубокими источниками до 10 метров.
  • Тампонаж скважин обратного заполнения осуществляется с использованием специального оборудования, которое подает раствор под большим давлением. Для этих целей в водоприемной части обсадной трубы устанавливается специальный «башмак», который не только направляет раствор в затрубное пространство, но и исключает попадание его в ствол. Преимущество метода в том, что цементная смесь поднимается снизу вверх, одновременно вытесняет остатки грунта и промывочный раствор, что делает процесс герметизации еще более качественным.

В каком случае скважина подлежит ликвидации?

Существует перечень скважин, которые подлежат обязательной ликвидации, к ним относятся:

  • Заброшенные
  • Отработанные
  • Источники, ликвидация которых регламентирована предписанием государственных контролирующих органов
  • При необратимых геологических подвижках грунта
  • Под воздействием плохой окружающей среды
  • При ненадлежащем техническом состоянии источника и т.д.

Тампонирование скважины при ликвидации заключается в упрочнении и отсечении ее ствола, по сути, источник просто бетонируется.

Тампонаж скважин своими руками

Для того чтобы надлежащим образом выполнить все работы нужно иметь необходимые знания и опыт, а в некоторых случаях специальное оборудование. Именно поэтому пытаться выполнить тампонаж скважины своими руками не вариант. Более грамотным решением будет пригласить специалистов, которые заключат договор, ознакомятся с паспортом на скважину, составят смету, при необходимости выполнят каротаж. Если коротко, то тампонирование скважины выглядит следующим образом:

  • Вокруг источника выкапывается котлован, ориентировочная ширина метр, глубина два метра.
  • Верхнюю обсадную трубу предстоит обрезать до тех пор, чтобы ее она не выступала со дна котлована более чем на 30см.
  • Ствол предварительно нужно очистить от мусора, посторонних предметов, выполнить промывку и дезинфекцию.
  • Далее внутрь скважины необходимо засыпать песчано-гравийную смесь и все это залить цементным раствором. В зависимости от глубины источника количество гравийно-цементных мостов может быть разным.
  • Когда весь ствол заполнен, остается зацементировать устье и заварить специальной заглушкой.
  • Горловина засыпается грунтом, тщательно утрамбовывается, затем бетонируется, сверху укладывается асфальт.
  • По окончании всех работ остается только упорядочить документы, оформить акт о ликвидации, так как именно он является главным основанием для снятия скважины с учета.

Компания «Народная скважина» выполняет бурение, обслуживание, ремонт и тампонирование скважин. Многолетний опыт работы, высокоспециализированный персонал и современное профессиональное оборудование не оставляют нерешенных задач. Качество наших услуг превосходит ожидания клиентов!

Тампонирование нефтяных скважин

Первая в мире нефтяная скважина появилась в Российской империи в 1846 году. Теперь район, где она была пробурена, находится на территории Азербайджана. Скважина была геологоразведочной. А вот первую нефть из промышленной скважины получили американцы.

Это произошло, по разным данным, то ли в 1857, то ли в 1859 году.

Первые полвека своего существования нефтедобывающая промышленность обходилась без тампонирования скважин. Но примерно в 1907-1908 годах произошла первая удачная попытка уплотнения обсадной колонны цементным раствором с целью защиты нефтяных слоёв от проникновения воды.

Тампонажный цемент

На заре промышленной нефтедобычи для задач тампонирования применяли самый обыкновенный портландцемент — точно такой же, как и для строительства. Однако по мере развития нефтедобывающей отрасли требования к тампонажным материалам стали более строгими.

Первые нефтяные скважины были неглубокими, а производимый в те времена цемент имел относительно грубый помол, примерно 1200–1300 см2/г.

Уже тогда проявились первые недостатки этого материала для тампонирования скважин. Дело в том, что на малых глубинах в условиях небольших давлений и температур цементный раствор слишком медленно схватывался. Это приводило к задержке пуска скважины в эксплуатацию, так как приходилось долго ждать затвердевания цемента, чтобы он стал достаточно прочным.

Тогда нефтедобывающие компании потребовали от производителей портландцемента, чтобы для них делали более мелкий помол этого материала. Нефтяники были готовы платить больше за дополнительный помол, чтобы получать для своих нужд цемент надлежащего качества, обладающий улучшенными техническими характеристиками.

Со временем и такие свойства перестали удовлетворять требованиям нефтедобывающих компаний. Скважины стали бурить на большую глубину, где давление и температура значительно выше, чем в неглубоких скважинах. В этих условиях быстросхватывающийся портландцемент не подойдёт, ведь он застывает ещё до того, как достигнет нужной глубины.

Из-за этого пришлось снова вернуться к цементам грубого помола. Более того, в состав стали вводить добавки, замедляющие его застывание. Первой стали использовать замедлители американцы. При помоле цемента добавляли гипс, а во время тампонирования — смесь борной кислоты и гуммиарабика. Позже для нужд нефтяников стали использовать и другие виды замедлителей. На данный момент максимальная глубина, на которой целесообразно использование цементов замедленного схватывания, составляет 4,8 километра.

Чаще всего тампонажные цементные растворы заливают между стенками скважины и обсадной трубой. Эта мера:

  • препятствует попаданию воды в нефтеносный слой;
  • предотвращает выбросы нефти и газа;
  • защищает материал обсадки от агрессивного воздействия внешней среды;
  • укрепляет обсадную трубу, снижая нагрузку на неё;
  • позволяет заполнять трещины, поры и каверны в породе.

Кроме этого, тампонажный раствор можно заливать в скважину для уменьшения её глубины или для консервации. С его помощью можно также ликвидировать дефекты обсадной трубы.

Как происходит тампонирование скважин

Выбор тампонирующего раствора зависит от типа породы и других факторов. Например, если проникающий слой находится на небольшой глубине, не более полукилометра, состав для тампонирования проталкивают до нужной отметки с помощью бурового раствора. Если в породе есть крупные трещины, применяют вязкопластичный тампонажный состав. Он может включать в себя цемент, полимерные компоненты, составы на глины.

В цемент могут добавлять материалы, способствующие быстрому схватыванию, к примеру, хлористый кальций. Для изолирования пористых поверхностей применяют смолы, а для поглощающих карстовых полостей — глинолатексные составы. Использование смол для поверхностей, покрытых мелкими порами, очень эффективно, так как этот материал обладает большей проникающей способностью, чем цементные растворы.

Обычно закачивают тампонирующий состав через бурильную колонну на высоту участка, который следует изолировать. Тампонирование можно выполнять от забоя скважины или сверху. В последнем варианте его производят в один или несколько этапов.

Хотя одноэтапное заполнение делать проще, в некоторых случаях применение этого метода невозможно. Например, для такого способа нужно, чтобы расположение трещин было относительно равномерным. Многоэтапное тампонирование может проходить как с более глубоких горизонтов вверх, так и наоборот.

Если диаметр скважины невелик, зачастую используют пакер, с помощью которого производят изоляцию отдельных пластов.

Существует также циркуляционный метод. Он заключается в закачке избыточного количества тампонирующего раствора. Лишний материал по межтрубному пространству поднимается вверх. Хотя эта методика считается технически сложной, при её использовании не происходит закупорки трещин и других полостей.

Самые распространённые способы тампонирования нефтяных скважин

Рассмотрим подробнее наиболее распространённые способы тампонирования нефтяных скважин.

Для устранения негерметичности обсадной колонны и пространства за ней через фильтр скважины или дефект в колонне происходит закачка тампонажного раствора. Это самый распространённый вариант тампонирования скважин. Он может производиться тремя способами: с разбуриванием стакана; с вымыванием излишков; комбинированным методом.

В первом случае насосно-компрессорные трубы (НКТ) опускают в скважину таким образом, чтобы они оказались на 5–10 метров выше верхней границы отверстий фильтра или дефекта обсадной колонны. В них закачивают тампонажный раствор. Его излишки вымываются, а получившийся после его застывания в скважине стакан разбуривают.

Разбуривание затвердевшего цемента в колонне не всегда целесообразно. Чтобы обойтись без этого, производят вымывание тампонажного раствора, используя при этом противодавление на пласт. Очень важно, чтобы процесс закончился до того, как раствор затвердеет. Чаще всего данный метод используется, когда для тампонирования применяют нефтецементные растворы.

В некоторых случаях оба этих метода применяются в комплексе.
Этот способ называют комбинированным.

Ликвидационное тампонирование

Тампонирование производят не только для устранения дефектов поверхности и обсадной колонны, но и для ликвидации скважин. Это происходит в двух случаях. Скважина может быть пробурена для временных целей. Например, она является поисковой или разведочной. Кроме того, бывает, что эксплуатацию скважины прекращают. В этом случае её консервируют во избежание загрязнения с поверхности водоносных и нефтеносных горизонтов.

Чаще всего геологоразведочные скважины заполняют тампонажными составами после прекращения их использования.

Обычно для этого используют цементные мосты. При подборе состава тампонажных смесей в первую очередь учитывают степень агрессивности компонентов, входящих в состав подземных вод. Для тампонирования используют цемент, песок, глину, отходы бурения, ускорители застывания, различные добавки и другие компоненты.

Для агрессивных магнезиальных вод, температура которых не превышает 100 градусов по Цельсию, используют шлакопортландцемент.

Если температура подземных вод, имеющих нейтральный состав, превышает 100 градусов, то тампонирование производят портландцементом с добавлением кварцевого песка, который играет роль активной добавки.

Тампонирование нефтяной скважины, где присутствует сероводородная агрессивная среда, а температура достигает 250 градусов, проходит с использованием шлакопесчаного цемента.

Если подземные воды содержат агрессивные сульфатные компоненты, то используют портландцемент, обладающий повышенной сульфатостойкостью. Кроме того, в него добавляется ускоритель схватывания.

Если в скважине присутствуют соленосные отложения, её тампонируют цементом, основой которого является каустический магнезитовый порошок.

При консервации скважины, пробуренной на небольшую глубину и не имеющей значительного водопритока, используют просушенные шарики из глины с добавлением песка.

Один из самых сложных случаев — скважина с большим водопритоком, самоизливающийся поток которой может достигать полутораметровой высоты. Для её ликвидационного тампонирования потребуется целый комплекс мер, куда входит установка цементных мостов с гидроизолирующей перемычкой из глинистых шариков, а также применение различных наполнителей.

Правильный выбор тампонирующих составов и технологии проведения работ позволяют надёжно законсервировать скважину и избежать загрязнений подземных горизонтов.

Ссылка на основную публикацию