Ліквідаційне тампонування свердловин

Ліквідаційне тампонування свердловин – заключний і відповідальний етап буріння, він виконується з метою захисту гірських виробок від попадання в них підземних вод по стволам свердловин, які відпрацьовуються, а також попередження забруднення і перемішування підземних вод різних горизонтів, які мають різні напори і хімічний склад.

Для заповнення свердловин найбільше застосування одержали цементно-піщані, цементно-піщано-суглинисті розчини з водоцементним відношенням більше 0,7 для можливості їх закачування буровими насосами. Однак, вони мають ряд недоліків: не забезпечується повнота заміщення в стволі свердловини промивальної рідини; не забезпечується міцність контакту тампонажного каменю зі стінками свердловин. Ці недоліки усугубляються при використанні промивальних рідин з мастильними домішками.

В Донецькому вугільному басейні введені в дію дві нові методики ліквідаційного тампонування свердловин.

В основі першої методики лежить використання глиноцементних в'язких сумішей, які не твердіють. В основу другої методики покладене використання полімерних тампонажних матеріалів – глинистих розчинів, що твердіють (ОГР), які готуються на основі промивальної рідини, смоли і отверджувача.

Глинисті розчини, що твердіють (ОГР) мають ряд переваг у порівнянні з тампонажними розчинами на основі мінеральних в’яжучих речовин: інертністю компонентів розчину до гірських порід; густиною, яка дорівнює або навіть дещо менше від густини промивальної рідини, що використовується для приготування тампонажного розчину. Строки початку і закінчення твердіння легко регулюються і контролюються. При проникненні ОГР в глинисту кірку і породу забезпечується контакт тампонажного каменю зі стінками свердловини. Полімерний тампонажний камінь має малу газопроникність, сумісність з промивальною рідиною, що оброблена хімічними реагентами. Він також має високі пружно-пластичні властивості, що забезпечує високу надійність герметизації стволу свердловини.

Об’єм тампонажної суміші розраховують виходячи з забезпечення підняття її на необхідну безпечну висоту в інтервалі тампонування.

Висота моста при тампонуванні поодиноких вугільних пластів робочої потужності (більше 0,45 м) повинна бути

,

де 44 – емпіричний коефіцієнт; m – потужність вугільного пласту, м; 5 – інтервал тампонування нижче підошви пласта, м.

Величина 44m висота зони обвалення, обумовлена дією гірської виробки.

Ліквідаційне тампонування свердловин на рудних родовищах, які представлені потужними пластами руди або потужними пачками пластів зазвичай здійснюється цементними або глиноцементними розчинами з заповненням усього стволу свердловини. Склад глиноцементного розчину: на 1 м3 глинистого розчину 100 кг цементу, 10 кг рідкого скла.

Розрахунок кількості тампонажного розчину здійснюється за формулою

, м3

де Dc – діаметр свердловини на і-му інтервалі з урахуванням каверн, м; Н – висота тампонажного мосту або глибина свердловини на і-му інтервалі, м.