15.9 Ликвидациооное тампонирование

Ликвидационное тампонирование предназначено: для герметизации водоносных пластов от вредных примесей промывочных и других жидкостей или перетока вод из одного пласта в другой;

для герметизации пластов полезных ископаемых от грунтовых вод и газа. Нередки случаи, когда в результате перетока подземных вод из водоносных горизонтов или по­верхностных водоемов через незатампонированные скважи ни происходит затопление горных выработок вместе с обо­рудованием. Такие затопления иногда заканчиваются обру­шениями, человеческими жертвами. Поэтому в соответствии с инструкцией Мингео СССР для предотвращения загрязне­ния и истощения подземных вод, предотвращения затопления будущих горных выработок все геологоразведочные скважи­ны должны быть мосле окончания бурении обязательно затампонированы.

Существует три вида ликвидационного тампонирова­ния:

1) упрощенное тампонирование;

2) обычный способ;

3) специальный способ.

Упрощенный способ тампонирования применяют в том случае, когда в скважине отсутствуют водоносные плас­ты. Тампонирования по этому способу производят только на небольшом участке скважины (устанавливается мост) в ин­тервале пласта полезного ископаемого, его кровли и подо­швы. Остальная часть скважины заполняется густым гли­нистым раствором.

Для тампонирования интервала пласта полезного ис­копаемого используют обычно тампонажную смесь следую­щего состава: 60 % цемента, 10 % жидкого стекла, 30 % гли­нистого раствора.

Обычный способ применяют при наличии в скважине горизонтов со слабыми водопроявлениями или водопоглощениями. При этом способе всю скважину заполняют тампонажной смесью через бурильные трубы. Состав тампонажной смеси: цемент+песок+жидкое стекло+глинистый раствор. При ликвидации мелких скважин участки скальных пород забутовывают щебнем, галькой, битым керном и затем заливают цементным раствором. Глинистые породы (аргиллиты, алевролиты, глинистые сланцы и т.д.) тампонируют глинистыми шариками, приготавливаемыми на поверхности вручную, диаметром на 40 мм меньше диаметра скважины. Шарики забрасывают в скважину на высоту 1-1,5 м, затем их утрамбовывают и снова забрасывают шарики. Такие опера­ции производят до перекрытия всего тампонируемого ин­тервала.

Вместо тампонирования глинистыми шариками можно тампонировать глинистыми цилиндрами, приготовленными на специальных прессах и доставленными в скважину в колонковых трубах.

Специальный способ тампонирования применяют при наличии скважин, пересекающих горные выработки, а также скважин с сильными водопроявлениями и водопоглощениями. Тампонирование этим способом осуществляют обычно при помощи разделительных мостов, устанавливаемых в подошве и кровле горной выработки или горизонтах с ин­тенсивными водопроявлениями или водопоглощениями. Ин­тервал между разделительными мостами заполняют тампонажной смесью.

Большое внимание при установке мостов следует обра­тить па выбор тампонажиого материала, способного прочно схватываться с горной породой скважины, и места установки моста (обычно на расстоянии 10-15 м от подошвы или кров­ли пласта).

Перед установкой моста со стенок скважин должна быть удалена глинистая корочка.

Установка моста может приводиться за один и два спуска. В практике разведочного бурения применяют обычно второй способ. Вначале ствол скважины перекрывают специальными пробками или пакерами (деревянными, резиновыми, металлическими), а затем в колонковой трубе в зону тампонирования доставляется щебень, песок, цемент в соот­ношении 3,2:1, 7:1 и производят тампонирование. Этот спо­соб весьма трудоемок.

Способы установки мостов за один спуск менее трудоемким, но их применяют для скважин большого диаметра. К этим способам можно отнести установку металлических про­бок для создания искусственных забоев, рассмотренных в курсе "Направленное бурение".

В СКВ ВПО "Союзгеотехника" разработано тампонажное устройство ТУ-1, предназначенное для создания мостов за один спуск.

Это устройство представляет собой смеситель, в ниж­ней части которого установлена саморасклинивающаяся де­ревянная пробка. '

С помощью этих устройств установка разделительного моста производится следующим образом. Под давлением продавочной жидкости тампонажная смесь и ускоритель схватывания после перемешивания их в смесителе выдавли­вают установочную пробку с распорными пружинами и БСС в скважину. После выдавливания пробка расклинивается в скважине, а БСС образует разделительный мост.

При наличии в скважине напорных (фонтанирующих) водоносных горизонтов скважину тампонируют с герметиза­тором или вначале нагнетают утяжеленный глинистый рас­твор, а затем приступают к тампонированию.

В качестве тампонажной смеси в некоторых партиях применяют ОГР (отверждаемый глинистый раствор), кото­рый получают в результате обработки глинистого раствора смолой ТС-10 и формалином. Так удается получить хорошее сцепление тампонажной смеси со стенками скважины без их очистки от глинистой корочки. Однако эта смесь весьма ток­сична, поэтому формалин заменяют уротропином.

По требованию органов санитарно-эпидимиологической службы тампонажная смесь подлежит химической дез­инфекции. С этой целью к водному раствору иода добавляют хлорную известь Са(ОС1)₂.