|
При инженерно-геологических изысканиях для обоснования проекта цементации скважины проходят на расстоянии 50 м и даже более друг от друга, и большая часть пород основания остается не разведанной. В связи с этим при устройстве цементационной завесы по ее оси пробуривают и опробуют скважины, располагаемые через 10-15 м друг от друга. В результате уточняют геологическое строение основания в створе завесы, определяют удельное водопоглощение пород основания в разных его местах и на разных глубинах, устанавливают необходимые глубину и протяженность завесы. Воду нагнетают при заданном конечном давлении цементации до стабилизации расхода воды. Известно, что чем выше водопоглощение породы, тем более густым раствором можно начинать ее цементацию. Поэтому результаты гидравлического опробования скважин позволяют определить необходимую начальную консистенцию цементационного раствора. Нагнетание воды в скважину для определения удельного водопоглощения можно выполнять по одной из схем, изображенных на рис. 2.8. Первый способ (рис. 2.8, а) применяют при цементации нисходящими зонами, когда бурение каждый раз проводят в пределах одной зоны, а второй способ (рис. 2.8, б) - при цементации восходящими зонами, когда скважину пробуривают сразу на проектную глубину. В этих случаях водопоглощение каждой зоны определяют непосредственно перед ее цементацией. При третьем способе (рис. 2.8, в) водопоглощение породы определяют путем суммарного опробования пробуриваемых по нисходящему способу зон. Уплотнитель в этом случае устанавливают в кровле цементируемой породы (первой зоны). При четвертом способе (рис. 2.8, г) скважину пробуривают на проектную глубину завесы, а водопоглощение определяют суммарно по зонам путем последовательной перестановки снизу вверх передвижного нагнетателя. При третьем и четвертом способах опробование каждой последующей зоны производят совместно с предшествующими. Недостатком этих способов является неточность определения водопоглощения по суммарным, часто неоднородным, зонам.  Рис. 2.8. Схемы гидравлического опробования скважин а - при выполнении работ по способу нисходящих зон; б - при выполнении работ по способу восходящих зон; в - суммарное опробование зон пробуренных по нисходящему способу с установкой уплотнителя в кровле породы; г - суммарное опробование зон скважины, пробуренной на полную глубину; д - определение водопоглощения на любом участке скважины с помощью двойного уплотнителя; 1-4 - очередность опробования зон скважины Водопоглощение на любом участке скважины, пробуренной «частично или на всю проектную глубину, определяют с помощью нагнетателя с двойным уплотнителем (рис. 2.8, д). Этот способ позволяет выделить для испытания участок скважины любой длины и в любом ее месте, проводя испытание дифференцированно в соответствии с геологическим строением зон, а при большом водопоглощении породы позволяет изолировать для испытания участок скважины такой длины, при которой водологлощение будет обеспечено производительностью насоса. Опытную цементацию проводят на двух-трех характерных участках завесы, для чего на каждом из них проходят ряд из 10-15 скважин. Оптимальное расстояние между скважинами определяют по результатам пробной инъекции в две соседние скважины и контрольную между ними. Сравнивая результаты гидравлических опробований этих трех скважин с величинами поглощения раствора, определяют направление, по которому должно быть изменено первоначальное расстояние между скважинами. При устройстве двух- или трехрядной завесы опытную цементацию следует проводить на треугольном фрагменте, представляющем собой элементарную ячейку завесы. При этом раствор нагнетают через три скважины, расположенные в вершинах равностороннего треугольника, а контроль цементации производят через скважину, пройденную в центре треугольника. Опытная инъекция позволяет выбрать способ производства работ в соответствии с действительными свойствами породы, определить необходимые начальную и конечную консистенции нагнетаемых растворов, давление нагнетания и отказа, расстояние между скважинами первой очереди. Расстояние между скважинами первой очереди выбирают из условия, чтобы раствор, нагнетаемый в одну скважину, не изливался в процессе цементации через соседние скважины. Если это обнаружится в процессе нагнетания, то необходимо заглушить соседние скважины или вести цементацию одновременно и через эти скважины. В более трещиноватых породах скважины следует размещать на большем расстоянии друг от друга. Однако чем реже расположены скважины, тем большим получается объем завесы. Поэтому при выборе оптимального расстояния между скважинами следует учитывать как стоимость бурения, так и стоимость инъецируемого раствора.
Чураков А.И. Производство специальных работ в гидротехническом строительстве. Учеб. пособие для вузов. М., Стройиздат,1976. |