| Бурение скважины на всю глубину и инъекция восходящими зонами |
|
Бурение скважины на всю глубину и инъекцию восходящими зонами применяют при хорошо изученном состоянии породы, когда необходимую глубину завесы можно установить заранее. Цементацию ведут с помощью тампонов, изолирующих цементируемую зону от вышележащих. Поднимая уплотнитель по мере цементации очередной зоны, обрабатывают всю скважину. Этот способ позволяет полностью использовать возможности бурового оборудования, работать с максимальной производительностью при бурении скважины на всю глубину без многократных перестановок. На новое место буровое оборудование перемещают во время подготовки скважины к инъекции раствора. Разделение операций бурения и инъекции позволяет специализировать бригады рабочих и сократить до минимума простои оборудования. При этом способе работ отпадает необходимость разбуривать схватившийся раствор, заполняющий скважину после инъекции. Однако инъекция восходящими зонами возможна лишь в случае, когда удается установить тампон в необходимых точках скважины. Для этого стенки скважины должны не иметь вывалов и быть в целом устойчивыми. Цементируемая порода должна быть не слишком трещиноватой, ибо в противном случае раствор из цементируемой зоны может пройти в обход тампона в расположенную выше часть скважины и зацементировать ее. Таким образом, этот способ можно применять лишь при отсутствии в породе вертикальных или близких к вертикальным трещин. Недостатком способа является расположение над каждой цементируемой зоной неуплотненной породы, в связи с чем инъекция ведется с меньшим, чем при втором способе, давлением.
Чураков А.И. Производство специальных работ в гидротехническом строительстве. Учеб. пособие для вузов. М., Стройиздат,1976. Инъекцию раствора при любом способе следует проводить при наибольшем допустимом давлении без перерыва до тех пор, пока скважина не прекратит поглощение и не наступит отказ. Однако при этом необходимо осуществлять непрерывный контроль за состоянием поверхности земли, снижая при малейших признаках начавшегося разрушения пород давление, а иногда устраивая перерывы в нагнетании. Случайные или вынужденные перерывы ухудшают заполнение трещин, так как преждевременно выпавший из раствора цемент образует пробки в трещинах и дальнейший тампонаж их становится невозможным. Поэтому при длительных перерывах в нагнетании (более 20-30 мин), если они произойдут задолго до достижения отказа, а также при больших утечках раствора на поверхность земли, устранение которых не представляется возможным, скважину ликвидируют и бурят рядом новую. При большом удельном водопоглощении породы и наличии в ней только мелких трещин применение густого раствора вызовет закупорку их устьев в скважине и дальнейшая цементация станет невозможной. С другой стороны, при малом значении удельного водопоглощения, обуслбвленном единичной, но крупной трещиной, применение жидкого раствора для инъекции приведет к тому, что весь объем его расплывется и будет бесполезно потерян за пределами проектного контура завесы. Раствор начальной консистенции обычно нагнетают при заданном давлении в течение 20 мин. Если к концу этого периода давление поднимается или имеется тенденция к его подъему, то сохраняется прежняя консистенция. Если давление инъекции не увеличивается и поглощение раствора не снижается, производят последовательное сгущение раствора до В/Ц=5:1,3:1,2:1 и так далее до получения давления отказа. При этом более густые растворы нагнетают при больших давлениях. При резком снижении поглощения и повышении давления раствор следует разжижать. При возобновлении инъекции, приостановленной из-за выхода раствора на поверхность земли или по другим причинам, нагнетание начинают с раствора низкой консистенции или даже с чистой воды, а затем переходят к раствору консистенции, которая была на момент остановки работ. При нагнетании жидкого раствора или чистой воды заполненные затвердевшим цементом трещины слегка раскрываются, что позволяет инъецировать более густые растворы. Начальный состав раствора и изменение его консистенции во время нагнетания следует устанавливать при опытных работах и корректировать в процессе производственной цементации. Раствор для инъекции должен представлять собой однородную массу, поэтому его подвергают непрерывному механическому перемешиванию в течение всего времени использования. |
