Cementación de pozos - características clave del proceso.

Si el operador del pozo en su sitio ha llegado a la conclusión de que la fuente necesita refuerzo adicional, no debe ignorar la recomendación, ya que su consumo de agua puede colapsarse en unos pocos años. La cementación de pozos es un proceso tecnológico bastante complicado, que permite fortalecer la columna fuente y prácticamente no es susceptible de sufrir daños.

Con esta tecnología, el fluido de perforación se empuja fuera del espacio alrededor de la tubería y se bombea el cemento - se obtiene una estructura monolítica

El proceso consiste en rellenar la cavidad peritubular con un mortero de cemento especial, que también se llama lodo de cemento. Después de su solidificación y un conjunto de características de resistencia, se obtiene un material que es casi tan duro como una piedra.

Los principales tipos de trabajos realizados en el marco del proceso.

Notamos de inmediato que es prácticamente imposible realizar el trabajo con sus propias manos sin equipo especial, la alta calidad del trabajo se logra solo con el estricto cumplimiento de todas las etapas del proceso. El precio de este servicio es bastante alto, pero estos costos están totalmente justificados.

Todo el flujo de trabajo se puede dividir en varias etapas principales, consideremos cada una de ellas con más detalle:

  • Preparación de una solución especial para el llenado de la cavidad. Dado que los requisitos más altos se imponen a la composición, es mejor utilizar un cemento Portland especial de lechada que proporcione la solución con la mayor resistencia.
Lechada de cemento: la mejor solución para fortalecer pozos
  • La composición de la lechada terminada debe entregarse al pozo, ya que se congela lo suficientemente rápido, la forma más fácil es usar equipo especial en la plataforma del vehículo, en este caso todas las operaciones necesarias se llevarán a cabo en el lugar.
  • La siguiente es la inyección del espacio anular de la composición de cemento. Esta operación se puede realizar de dos maneras, cada una de las cuales consideraremos a continuación.
  • Después de eso, es necesario dejar que la solución se endurezca y obtenga ciertas características de resistencia. El tiempo requerido depende de varios factores: el grado de la solución, la profundidad del pozo y los detalles del trabajo.
  • También es necesario verificar la calidad del trabajo e identificar todos los factores: espesor de la capa, uniformidad de relleno y otros factores.
Para mejorar las propiedades de rendimiento de la lechada de cemento, se utilizan varios aditivos para lograr los indicadores de fiabilidad más altos.

Presta atencion Antes de comenzar el trabajo, es necesario realizar numerosos cálculos que deben tener en cuenta todas las características del pozo cementado. Sobre su base, se elabora un plan de trabajo detallado.

Los principales métodos de bombeo de solución.

Los métodos de cementación de pozos se dividen en tipos según la forma en que la solución de taponamiento se alimenta en el anillo y qué dispositivos se utilizan para esto. Varios métodos principales son ampliamente utilizados, los cuales consideraremos.

Cemento de tipo sólido o de una sola etapa.

Este método tiene las siguientes características:

  • La composición se bombea directamente en la carcasa con un dispositivo especial.
  • La solución se mueve a través de toda la columna hasta su base: el zapato.
  • A continuación, la mezcla llena todas las cavidades anulares, moviéndose desde la base hacia arriba, desde la base hasta la superficie.

Las organizaciones industriales a menudo usan este método, ya que puede usarse para lograr un resultado mucho mejor. La mayoría de las veces, el trabajo se realiza en un ciclo, con esta opción es importante que todo el volumen requerido de la composición de cemento se bombee al pozo y se introduzca de inmediato en el anillo.

Trabajos de cementación en un ciclo.

Considere las características del proceso:

  • Inicialmente, todas las cavidades suelen ser limpiadas. El pozo está lleno de fluido de lavado.
  • El trabajo comienza con la entrada al pozo de un dispositivo especial: el tubo inferior, que servirá como limitador.
  • Luego comienza la inyección del volumen requerido de solución, en cuyo proceso el tubo desciende gradualmente.
  • Cuando toda la solución se carga en el pozo, el tapón superior se coloca y la mezcla comienza a empujarse hacia abajo en la columna del pozo hasta que el tapón inferior se detiene contra el anillo restrictivo en la parte inferior del sistema.
  • La perforación continúa hasta que el tope superior se detiene contra la parte inferior y toda la solución entra en el espacio anular, ascendiendo desde la parte inferior hacia arriba a medida que se llena.

Sistema de dos etapas

Este método tiene sus propias características, las cuales consideraremos:

  • Todo el trabajo se realiza de la siguiente manera: el nivel inferior se sella por separado y el superior por separado. Esto es necesario en los casos en que los indicadores de temperatura de los niveles varían considerablemente o la cantidad de solución requerida para el trabajo es demasiado grande.
  • Incluso antes de que comience el trabajo, se coloca un dispositivo especial para distinguir las capas: un anillo de separación.
El anillo es a menudo un protector especial de cierre automático.
  • Hay dos formas de trabajar. En la primera etapa, la capa inferior se vierte por primera vez, y después de que se endurece, la capa superior se bombea hacia la cavidad. El segundo método consiste en la inyección simultánea de una mezcla de la parte inferior y superior.

Este método se utiliza con mayor frecuencia con una gran profundidad del objeto, ya que su implementación requiere la presencia de equipo industrial suficientemente serio.

Cementación tipo labio

Este método se utiliza en los casos en que es necesario aislar solo la parte superior del pozo. Se determina el nivel requerido al que se realizará el llenado. En esta marca en el tubo de la carcasa se fija un brazalete especial.

Para rellenar la solución en la columna debe proporcionarse perforación.

Métodos para llenar el espacio anular con una solución en dos pasos y métodos de manga

Cementación inversa

Este método difiere de los anteriores:

  • La solución no se bombea a través de la carcasa, y a través de la cavidad entra en el anillo.
  • La solución empuja el fluido a través de la carcasa a medida que entra.

Este método no se utilizó ampliamente, ya que es muy difícil de controlar cuando la solución llega al final de la columna. Además, con este método es imposible controlar que la solución a continuación tenga todas las propiedades de resistencia necesarias.

Observación Típicamente, el cliente no elige un método específico de trabajo, está determinado por el contratista, según las características del pozo y su propia flota de equipos.

Cuando se invierte el cemento, la mezcla de cemento atraviesa la cavidad, empujando el fluido de perforación a través de la carcasa.

Factores de los que depende la composición de la solución cementante.

La solución preparada para llenar el espacio del pozo cercano puede diferir en su composición según las condiciones en que se usa:

  • Cuanto más alta sea la temperatura, más rápida será la solución, este factor siempre debe tenerse en cuenta.
  • Cuanto mayor sea el contenido de agua en la solución, mejor llenará todas las cavidades. Pero al mismo tiempo, la composición se seca por mucho más tiempo y, cuando se cura, gana índices de fuerza más bajos.
Cuanto más fina sea la solución, menor será su resistencia después del secado.
  • Tipos de cementos y aditivos para ellos. Se utilizan varios tipos de cemento para el trabajo: desde variedades especiales de lechada hasta composiciones de cuarzo, fibrosas y autoexpansibles. Y los aditivos pueden dar a la composición unas propiedades verdaderamente únicas, pero su costo es bastante alto.

Qué equipos se utilizan en la producción de obras.

El conjunto de unidades necesarias es bastante extenso, tienen un peso considerable y dimensiones impresionantes, por lo que la mayoría de las veces se colocan en la plataforma de vehículos potentes, tanto de producción nacional como extranjera.

El automóvil soporta sobre sí mismo todo el complejo de equipos que es capaz de preparar una solución y empujarla incluso bajo la mayor profundidad bajo presión.

La fuente de energía para estos complejos de equipos es el motor del automóvil, por lo que no dependen de la instalación de líneas de energía.

La instalación automotriz realiza de forma independiente todo el ciclo tecnológico:

  • Primero, se agrega una cantidad precisa de cemento al tanque, después de lo cual se suministra un cierto volumen de agua.
  • La mezcla está bien mezclada y lista para usar.
  • A continuación, un equipo especial de bombeo a alta presión entrega la composición a la carcasa.

Aspectos del trabajo de control de calidad.

En la foto: estaciones móviles especiales se utilizan para la comprobación.

Una vez finalizado el trabajo y el endurecimiento de la solución, se evalúa la calidad de la cementación.

Hay muchos métodos de verificación, discutiremos con más detalle los tres principales:

  • Método radiológico - En este caso, se coloca un dispositivo especial con radiación gamma en el pozo, que se fija mediante sensores espaciados radialmente en toda la superficie. El método es simple: si durante el descenso los diagramas son uniformes y no difieren en toda la altura del pozo, el trabajo se llevó a cabo en un nivel alto, si hay saltos, el hormigonado se realizó con un matrimonio.
  • Metodo acustico - Su esencia consiste en pasar ondas acústicas a través de las paredes de la carcasa. Si hay una cubierta de cemento alrededor, las olas se extinguen muy rápidamente, si no existe, se propagan sin obstáculos. El método es bastante conveniente: todos los datos son recibidos y analizados por la computadora y generan el resultado final.
Programa especial ayudará a comprender mejor los datos entrantes.
  • Metodo termico Basado en la propiedad del cemento mortero para liberar calor durante la solidificación. Las instrucciones para su uso son simples: debe medir la temperatura de las paredes en diferentes niveles de la carcasa, de modo que pueda determinar fácilmente el nivel al que se elevó la mezcla.

Vale la pena señalar que en los casos en que el puente de cemento se vierte en el pozo, es decir, capa, separando los niveles o capas de tierra entre sí, para determinar su espesor y resistencia es imposible usando los métodos anteriores.

Conclusión

A pesar del alto costo y la complejidad de tales trabajos, son muy populares por varias razones:

  • Como se sabe, no hay uno sino varios acuíferos en el suelo. La cementación le permite combinarlos y aumentar significativamente el caudal del pozo.
  • El llenado de la cavidad con una solución sirve como protección confiable de los tubos de acero contra la corrosión y aumenta significativamente la vida útil de la estructura. Los costos excesivos se pagan con alta durabilidad y vida útil prolongada.
  • La fuerza del sistema aumenta considerablemente, se vuelve casi invulnerable a los movimientos del suelo y sus deformaciones térmicas.

El video en este artículo lo ayudará a comprender mejor qué tan bien debe realizarse la cementación.

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