CZ301794B6

CZ301794B6 - Zpusob vytvorení paženého vrtu, pažený vrt a pažnicová kolona pro cementaci vrtu

Info

Publication number: CZ301794B6
Application number: CZ20060309A
Authority: CZ
Inventors: Mužík@Václav
Original assignee: DIAMO, státní podnik
Priority date: 2006-05-12
Filing date: 2006-05-12
Publication date: 2010-06-23
Also published as: CZ2006309A3

Abstract

Zpusob vytvorení paženého vrtu obsahuje kroky odvrtání vrtu (4) o požadované hloubce, usporádání technologické pažnicové kolony (5), obsahující vzájemne spojené plastové trubky, v otvoru vrtu (4), pricemž pažnicová kolona (5) obsahuje filtracní zónu (2) a plnou zónu (3), nacházející se nad filtracní zónou (2), a krok privedení cementacní smesi do mezikruží (9), vzniklého mezi vnejším obvodem trubek v alespon cásti plné zóny (3) a vnitrním povrchem vrtu (4) této cásti. Podle zpusobu se alespon dve sousední trubky pažnicové kolony (5) vzájemne spojí svarením elektrotvarovkou (15) a protitlak na vnitrní steny alespon cásti pažnicové kolony (5) proti pusobení vnejšího tlaku pri privádení cementacní smesi se vytvorí tak, že se do této cásti pažnicové kolony (5) privede netlakovaná kolmatacní tekutá smes, pusobící pouze svým hydrostatickým tlakem. Pažený vrt obsahuje pažnicovou kolonu (5), obsahující vzájemne spojené plastové trubky, pricemž alespon dve sousední trubky jsou vzájemne spojené elektrotvarovkou (15). Pažnicová kolona (5) pro cementaci vrtu obsahuje vzájemne spojené plastové trubky usazené v otvoru vrtu (4) a má filtracní zónu (2) a plnou zónu (3), která se nachází nad filtracní zónou (2), pricemž alespon dve sousední trubky jsou vzájemne spojené elektrotvarovkou (15) a pažnicová kolona (5) obsahuje sloupec netlakované kolmatacní tekuté smesi, pusobící svým hydrostatickým tlakem, v alespon cásti pažnicové kolony (5).

Description

Oblast techniky

Tento vynález se týká způsobu vytvoření paženého vrtu, paženého vrtu a technologické pažnicové kolony (v textu označované synonymně také pouze jako „pažnicová kolona“) pro cementaci vrtu. Označením „pažnicová kolona pro cementaci vrtu“ je míněna pažnicová kolona ve stavu připraveném pro provedení cementace prostoru mezi povrchem vrtu a vnějším povrchem pažniio cové kolony v určeném úseku pažnicové kolony. Pažené vrstvy, označované také jako sondy, se vytvářejí za účelem Čerpání pitných i jiných vod z horninového prostředí z různých hloubek.

Dosavadní stav techniky

Podle dosavadního stavu techniky se podzemní vody i silně kontaminované agresivní vody z horninového prostředí čerpají ze sondy, která je uzpůsobena pro tento účel. Pro konečnou technologickou pažnicovou kolonu jsou zvoleny jako pažící materiál polyetylenové trubky o délce 3, 6 a 12 m.

Známý postup vytvoření paženého vrtu, který je popsán například v popisné části zapsaného v užitném vzoru CZ 16302 Ul, zahrnuje následující kroky:

Těžkou vrtnou technikou se odvrtá vrt o požadované hloubce. Konečný průměr vrtu je určován fyzikálně-mechanickýmí vlastnostmi provrtávaných hornin, účelem vrtu, použitým způsobem vrtání a hloubkou vrtu. Pro zajištění dokonalé izolace prostoru (mezikruží) mezi horninou a technologickou pažnicovou kolonou se používá cementační směs (voda a cement). Vrtný průměr je zvolen větší než je průměr pažící technologické kolony. Po vyvrtání vrtu je lehkou vrtnou soupravou s lanovým zapouštěcím ústrojím zapouštěna pažnicová kolona, která sestává z polyetyléno30 vých trubek, na tupo svařovaných svařovacím strojem, který je vybaven speciálními saněmi pro sváření ve svislé poloze. První zapuštěná trubka je v dolním konci šikmo seříznuta a uzavřena sešroubovanou polyetylénovou deskou eliptického tvaru. Vždy po zapuštění trubky se horní konec uchopí svěrami na pracovním stole vrtné soupravy a navaří se svařovacím strojem spodní konec další trubky, která se vrátkem vynesla do koruny vrtné věže. Tento pracovní cyklus se opakuje až se dosáhne propažení celého odvrtaného vrtu. Perforované trubky (filtry) se vkládají dle požadovaného pořadí do zapouštěných trubek. Perforace je tvořena speciálně vyrobenými filtry, které jsou opatřeny otvory o ploše 25 až 75 % plochy příslušné části trubky, vytvořenými v této trubce a překrytými filtračním pláštěm se Štěrbinami, které se rozšiřují směrem do dutiny v trubce, a to pod úhlem 15 až 90°. Filtrační plášť je vytvořen z polyetylénové desky o tloušťce od 4 do 8 mm, přičemž rozšiřující se štěrbiny jsou v této polyetylénové desce vyrobeny frézováním tvarovou frézou. Štěrbiny mají podlouhlý tvar, přičemž šířka štěrbiny na vnější, vstupní ploše je od 1,4 do 2,5 mm a současně plocha štěrbin na této vnější, vstupní ploše tvoří od 5 do 20 % vnější plochy trubky ve filtrační zóně.

Dalším podstatným krokem tohoto známého postupu je, že nad perforovanou Část pažnicové kolony vrtu se navaří mezi trubky na tupo dočasná technologická zátka. Jedná se o navařenou polyetylenovou desku mající průměr pažené kolony. Tato technologická zátka slouží k uzavření spodní Části kolony pro natlakovánf části pažnicové kolony nad touto zátkou během cementace mezikruží. Po zapažení vrtu se horní konec technologické pažnicové kolony osadí horním uzávě50 rem, který obsahuje tlakoměr a uzavírací ventil, sloužící k natlakování uvedené části technologické pažnicové kolony při cementaci mezikruží. Po celé délce pažnicové kolony jsou v radiálním směru navařeny na tupo centrátory z polyetylénu, které zajistí vystředění pažnic ve vrtu a tím umožňují vytvoření stejného prstence cementu v celém hloubkovém intervalu okolo pažení. Centrátory se na pažnice navařují postupně při zapouštění pažnic do vrtu. Mají lichoběžníkový tvar, kde k trubce doléhá delší strana lichoběžníku. Centrátory jsou umístěny na trubce vždy po

-1 CZ 301794 B6 obvodě, v pravidelných bočních odstupech, a to v počtu 3 až 4 centrátory v jedné výškové úrovni o délce 300 mm a výšce 700 mm.

Po zapažení vrtu se provede vyčištění mezikruží proplachem vrtnými tyčemi. Ze shora se do mezikruží nasype štěrk, kterým se provede obsyp přes filtry. Pak se v pažnicích mezi dočasnou technologickou zátkou nad perforací a horním uzávěrem provede natlakování na přetlak o velikosti 0,5 MPa, Tím se vytvoří protitlak v technologické pažnicové koloně proti vnějšímu tlaku na kolonu způsobenému cementační směsí, která se nalévá do mezikruží zapuštěnými cementačními trubkami. Tímto technickým řešením se mělo zabránit deformaci technologické kolony a zároveň io umožnit provádění cementace dlouhých úseků (cca 40 m) v jediném technologickém kroku. Po nasypání štěrku a pískového límce se provede první cementační etapa. Po zatvrdnutí cementu a ověření jeho stropu se provádí další cementační etapy až je mezikruží celé zacementované. Po zatvrdnutí poslední dávky cementu se uvolní tlak v pažnicích a horní uzávěr se odřízne. Tímto posledním krokem se dosáhlo vytvoření zapažení vrtu a sonda je připravena pro čerpání.

Se shora popsaným známým technickým řešením pažení jsou spojeny problémy a nevýhody, které po určité době po realizaci u některých sond nastaly. Ekonomicky velmi závažným faktorem je skutečnost, že začalo docházet ke svírání technologické pažnicové kolony zapaženého vrtu, tzn. sonda se stala neprůchodná pro zapuštění Čerpadla z důvodu zmenšení vnitřního průmě20 ru sondy určeného k vyvádění vody. Tento stav byl zaviněn natlakováním úseku pažnicové kolony mezi dočasnou technologickou zátkou umístěnou nad perforací a horním uzávěrem. Dochází tím k „nafouknutí“ technologické pažnicové kolony a po cementaci a uvolnění tlaku se polyetylénové pažnice vrátí do původního stavu. Právě zde dochází k rozhodujícímu nepříznivému momentu. Jakákoliv vazba cementového pláště v mezikruží na pažnicovou kolonu je prakticky nulová a vzniká vertikální komunikace vody v mezeře vzniklé mezi vnějším povrchem zapažené technologické pažnicové kolony a cementovým pláštěm. Při používání sondy pak vzniká vnější hydrostatický tlak na pažnice a to hlavně v místech nad úrovní hladiny vody ve vrtu, tzn. v místech kde není vytvořen protitlak. Další nevýhodou je, že do poměrně málo pevné a křehké technologické pažnicové kolony se zapouští vrtné ocelové řezné nářadí za účelem rozvrtat doěas30 nou technologickou zátku nad perforací a tím může docházet k porušení pažnicové kolony již vlastním zapouštěním vrtného nářadí, nebo vznikajícími otřesy při převrtávání dočasné technologické zátky.

Dalším problémem je i spojování jednotlivých polyetylénových trubek do technologické pažnico35 vé kolony svařovacím strojem tzv. na tupo, protože pažící trubky (zvláště ve větších průměrech) nejsou vždy ideálně kruhové a tím na sebe plně při spojování svářením nenasedají. Vzniká větší vnitřní svařovací lem i nerovnosti na spoji, které pri zapouštění čerpadla do sondy nebo pri manipulaci vrtným nářadí v sondě představují riziko porušení pažnicové kolony v místě spoje jednotlivých trubek.

Podstata vynálezu

Cílem předkládaného vynálezu je navrhnout způsob vytvoření paženého vrtu, pažený vrt a tech45 nologickou pažnicovou kolonu pro cementaci vrtu, které by odstraňovaly shora uvedené nedostatky dosavadního stavu techniky.

Uvedených cílů vynálezu je dosaženo použitím způsobu vytvoření paženého vrtu podle vynálezu, který obsahuje kroky: odvrtání vrtu o požadované hloubce, uspořádání technologické pažnicové kolony, která obsahuje vzájemně spojené plastové trubky, v otvoru vrtu, přičemž pažnicová kolona obsahuje filtrační zónu a plnou zónu, nacházející se nad filtrační zónou, a krok přivedení cementační směsi do mezikruží vzniklého mezi vnějším obvodem trubek v alespoň části plné zóny a vnitřním povrchem vrtu této části, přičemž podstata způsobu spočívá v tom, že alespoň dvě sousední trubky pažnicové kolony jsou vzájemně spojené svařením elektrotvarovkou a proti55 tlak na vnitřní stěny alespoň části pažnicové kolony proti působení vnějšího tlaku pri přivádění

-2cementační směsi vytváří sloupec natlakované kolmatační tekuté směsi, obsažené v této části paznicové kolony.

Podle jednoho z výhodných provedení se před přivedením cementační směsi umístí nad filtrační zónu do pažnicové kolony vak, který se nafoukne, a uvedený sloupec kolmatační tekuté směsi je vytvořen nad tímto vakem v alespoň Části pažnicové kolony.

Jako kolmatační tekutá směs se s výhodou použije zahuštěný vrtný jílový výplach, který může zasahovat až k ústí pažnicové kolony.

Nejspodnější trubka pažnicové kolony se s výhodou opatří kuželovým dřevěným uzávěrem.

Je výhodné, když se filtrační zóna opatří příčně prořezávanými drážkami v pažnicové trubce, s šířkou drážky 1,6 mm až 2,0 mm a s aktivní plochou perforace 8 až 10 %.

Podle jednoho z výhodných provedení se pažnicová kolona z vnějšku opatří centrátory ve tvaru rovnoramenného trojúhelníku, umístěnými ve vzájemném odstupu 10 až 14 m. Centrátory se mohou umístit v rovině střední části úseku filtrační zóny a v rovinách těsně nad horním koncem úseku filtrační zóny a těsně pod spodním koncem úseku filtrační zóny.

Plastové trubky se s výhodou vyrobí z polyetylénu.

Cíle vynálezu splňuje rovněž pažený vrt podle vynálezu, který obsahuje technologickou pažnicovou kolonu vzájemně spojených plastových trubek, obsahující filtrační zónu a plnou zónu nachá25 zející se nad filtrační zónou, přičemž podstata paženého vrtu spočívá v tom, že alespoň dvě sousední trubky jsou vzájemně spojené elektrotvarovkou. Materiálem plastových trubek je přednostně polyetylén.

Cílů vynálezu se dosáhne rovněž pažnicovou kolonou podle vynálezu, která je určena pro prove30 dění cementace vrtu a obsahuje vzájemně spojené plastové trubky usazené v oboru vrtu a má filtrační zónu a plnou zónu, která se nachází nad filtrační zónou, přičemž podstata pažnicové kolony spočívá v tom, že alespoň dvě sousední trubky jsou vzájemně spojené elektrotvarovkou, a pažnicová kolona obsahuje sloupec netlakované kolmatační tekuté směsi v alespoň části pažnicové kolony pro vytvoření protitíaku na vnitřní stěny trubek proti působení vnějšího tlaku na trubky vyvozovaného cementační směsí při cementaci.

Podle jednoho z výhodných provedení pažnicová kolona obsahuje vak, umístěný nad filtrační zónou, nad nímž je sloupec netlakované kolmatační tekuté směsi.

Kolmatační tekutou směsí je s výhodou zahuštěný vrtný jílový výplach. Sloupec vrtného jílového výplachu může zasahovat až k ústí pažnicové kolony.

Nejspodnější trubka pažnicové kolony je s výhodou naspodu opatřena kuželovým dřevěným uzávěrem.

Podle jednoho z výhodných provedení filtrační zóna obsahuje příčně prořezávané drážky v pažnicové trubce, s šířkou drážky 1,6 mm až 2,0 mm a s aktivní plochou perforace 8 až 10 %.

Pažnicová kolona je s výhodou z vnějšku opatřena centrátory ve tvaru rovnoramenného trojúhel50 niku, umístěnými ve vzájemném odstupu 10 až 14 m. Centrátory mohou být umístěné v rovině střední části úseku filtrační zóny a v rovinách těsně nad horním koncem úseku filtrační zóny a těsně pod spodním koncem úseku filtrační zóny.

Materiálem plastových trubek je přednostně polyetylén.

-3CZ 301794 B6

Způsob vytvoření paženého vrtu podle tohoto vynálezu je založen na tom, že před cementací se technologická pažnícová kolona netlakuje, ale potřebný protitlak proti vnějšímu tlaku cementové směsi, která má přednostně měrnou hmotnost 1,08 kg/dm³, vytváří v pažnicové koloně kapalina, která působí na stěny trubek v pažnicové koloně tlakem vyvozeným svou hmotností. Aby se zabránilo poklesu sloupce této kapaliny v důsledku jejího prostupu do horniny v úseku pažnicové kolony pod její pevnou zónou, kapalinou je tekutá kolmatační směs pro zmenšování propustnosti horniny (případně zeminy), jejímž účinkem dojde k „zalepení“ stěny horniny. Řešení podle vynálezu tedy nutně nevyžaduje použití dočasné technologické zátky, které je u dosavadního stavu techniky nezbytné, ani horní uzávěr na pažnicové koloně. Ve výhodném provedení se vnitřní io protitlak proti vnějšímu tlaku při cementaci navodí zahuštěným vrtným jílovým výplachem, který má funkci kolmataěního materiálu jenž slabou jílovou kůrkou zalepí stěnu horniny v intervalu filtru a umožní stabilně udržovat potřebnou hladinu výplachu v pažnicové koloně a tím vyvíjet patřičný vnitřní protitlak proti vnějšímu tlaku při cementaci mezikruží.

Vrtný jílový výplach je nejrozšířenějším druhem výplachové kapaliny, která se používá hlavně při otáčivém způsobu vrtání. Nepřetržitou cirkulací výplachu od počvy až po ústí vrtu se zajistí vynášení odvrtané drtě z počvy vrtu, zpevňování stěn vrtu, vyrovnávání tlakových poměrů ve vrtu, chlazení a mazání vrtného nástroje apod. V případě řešení podle vynálezu pro kolmataci sondy se vrtný jílový výplach přednostně připraví v elektrických míchačkách z kusového nebo granulovaného jílu a vody o výsledné měrné hmotnosti, kteráje přednostně 1,3 až 1,4 kg/dm³, Takto připravený vrtný výplach se dopraví v cisterně na vrtnou soupravu. Čerpadlem vrtné soupravy se zapuštěným vrtným nářadím zaplní technologická pažnicová kolona výplachem.

Alternativní možností je namísto kolmatace sondy vrtným výplachem použít nad filtrační zónou gumová vak k obturaci technologické pažnicové kolony, který se stlačeným vzduchem nafoukne a vytvoří požadovanou zátku pro začerpání jílového výplachu do sondy, pro vytvoření patřičného vnitřního protitlaku.

Dalším podstatným znakem tohoto vynálezu je, že při sestavování technologické pažnicové kolony se pro spojování trubek použijí elektrotvarovky, mající tvar objímky, které v každém spoji zesílí technologickou pažnicovou kolonu. Takto vytvořený spoj nevytváří v místě spoje nerovnosti (vnitřní svařovací lem), spojí i dvě trubky, které nemají stejně kruhový tvar a ke spojování trubek není potřeba svařovací stroj. Výhoda metody svařování elektrotvarovkou v porovnání s metodou na tupo je ve výrazně vyšší rychlosti pokládky a v jednoduchém ovládání techniky.

Potřeba menšího počtu pracovníků a především efektivnější nasazení pracovníků do krátkých časových procesů. To vede k tomu, že svařování elektrotvarovkou (topnou spirálou) v oblasti do rozměru d 250 mm je hospodárnější než technika svařování na tupo.

Použitím vynálezu se dále vyloučí manipulační práce s technologickou pažící kolonou (natlako40 vání technologické pažnicové kolony) a tím se docílí dokonalé izolace mezikruží (pevné přilnutí cementu k technologické pažnicové koloně). Další výhodou řešení podle vynálezu je odstranění rizika porušení technologické pažnicové kolony převrtáním dočasné technologické zátky nad perforací, protože vrt nebude uzavřen touto zátkou.

Řešení podle vynálezu zamezí havarijním stavům, zejména sevření technologické pažnicové kolony, a umožní dlouhodobé provozování sondy.

Celková provedení sond musí zajistit dlouhodobou odolnost v případě čerpání agresivních roztoků a i nezávadnost, pokud se jímají pitné vody. Sondy jsou konstruovány tak, aby technologická pažnicová kolona materiálově i pevnostně odpovídala požadavkům na užívání sondy, aby byla zajištěna izolace mezi technologickou pažící kolonou a provrtanou horninou a v neposlední řadě, aby vyhovovala požadovanému množství čerpaných vod. Aktivní část sondy je tvořena filtrem (ve filtrační zóně), který je situován v požadovaném místě odběru podzemních vod. Pažnicové trubky nad filtrační zónou se izolují cementační směsí od okolních hornin. Po vyčištění vrtu od

-4CL 3UI/y<» BO výplachového média a horninové drtě se do sondy zapustí na výtlačném potrubí čerpadlo za účelem čerpání podzemních vod.

Přehled obrázků na výkresech

Dále jsou popsána výhodná provedení vynálezu s odkazem na připojené výkresy, na nichž zobrazuje obr. 1 příčný řez sondy před cementací s technologickou pažnicovou kolonou pro cementaci vrtu podle jednoho provedení vynálezu, obr. 2 příčný řez sondy před cementací s technologickou ío pažnicovou kolonou pro cementaci vrtu podle dalšího provedení vynálezu, a obr. 3 spoj trubek technologické pažnicové kolony, provedený elektrotvarovkou.

Příklady provedení vynálezu 15

Obr. 1 zobrazuje v řezu sondu s pažnicovou kolonou 5, umístěnou ve vrtu 4 o požadované hloubce, odvrtaném těžkou vrtnou technikou. Konečný průměr vrtu 4 je určován fyzikálněmechanickými vlastnostmi provrtávaných hornin, účelem vrtu, použitým způsobem vrtání a hloubkou vrtu. Pro zajištění dokonalé izolace prostoru mezi horninou a pažnicovou kolonou 5, tvořícího mezi20 kruží 9, a zamezení nežádoucí komunikace vody podél technologické pažnicové kolony 5 se používá cementační směs (voda a cement). Z tohoto důvodu je vrtný průměr zvolen větší než je průměr pažnicové kolony 5.

Na obr. 1 je znázorněn celý vrt 4, který je vybaven pažením z polyetylénových trubek, kde pažení obsahuje odkalovací zónu i, filtrační zónu 2, která je aktivní částí sondy, v níž je umístěn filtr, a plnou zónu 3, obsahující plné neperforované trubky. Po vyvrtání vrtu 4 je lehkou vrtnou soupravou s lanovým zapouštěcím ústrojím zapouštěna technologická pažnicová kolona 5, která sestává z polyetylénových trubek, svařovaných elektrotvarovkami 15 pro stanovenou tlakovou řadu, přičemž elektrotvarovky jsou opatřeny štítkem s čárovým kódem nebo magnetickou kartou, které obsahují svařovací parametry. První zapuštěná trubka (odkalovací) je v dolním konci zaslepena kuželovým dřevěným uzávěrem 6, zajištěna šroubem proti pohybu a opatřena zátěží proti „plavání“ technologické pažnicové kolony 5. Vždy po zapuštění trubky se horní konec uchopí pro udržení technologické pažnicové kolony na rotačním stole vrtné soupravy ocelovými svěrami s příčným vnitřním drážkováním a navaří se elektrotvarovkou další trubka, která se vrátkem vynesla do koruny vrtné věže. Tento pracovní cyklus se opakuje až se dosáhne zapažení celého odvrtaného vrtu 4.

Filtrační zóna 2 obsahuje perforované trubky s perforací 7, které se dle požadovaného pořadí začleňují do zapouštěných trubek. Perforace 7 je tvořena příčně prořezávanou drážkou v pažnico40 vé trubce, přičemž šíře drážky je 1,6 až 2,0 mm s aktivní plochou perforace 8 až 10 %.

Technologická pažnicová kolona 5 bude ve vrtu 4 vystředěná po celé délce centrátory 8, které umožňují vytvoření stejného prstence cementu v mezikruží 9 okolo pažení nad filtrační zónou 2. Centrátory 8 se na pažnice (trubky) navařují postupně pří zapouštění pažnic do vrtu 4.

Centrátory 8 mohou mít například tvar rovnoramenného trojúhelníku a jsou vyrobeny ze shodného materiálu jako pažnice. Vždy budou navařeny základnou trojúhelníka na tupo v jedné linii tři centrátory 8 po 120°, jejichž poloha a rozměr budou závislé na vrtném průměru a délce stvolu. V oblasti filtrační zóny 2 se montují minimálně ve třech úrovních a to pod, ve střední části a nad filtrační zónou 2 technologické pažnicové kolony 5, dále pak každých 12 m.

Po zapažení vrtu budou do mezikruží 9 zapuštěny cementační trubky a proveden odplach kalů za pomoci cementačního agregátu. Po vyčištění mezikruží 9 vrtnými tyčemi se shora do mezikruží nasype štěrk 11, kterým se provede obsyp kolem filtrační zóny 2. Vynález ve výhodném provede55 ní využívá jílový vrtný výplach [3. Ten se před cementací mezikruží 9 začerpá v potřebném

-5CZ 301794 B6 množství do technologické pažnicové kolony 5, zaizoluje filtr sondy a zajistí vytvoření potřebného vnitřního hydrostatického protitlaku proti vnějšímu tlaku na technologickou pažnicovou kolonu 5, způsobenému cementaění směsí v mezikruží 9. Po nasypání štěrku H a pískového límce 12 se provede první cementaění etapa o délce 4 až 8 m. Po zatvrdnutí cementu, ověření jeho stropu a odpláchnutí kalu nad hlavou cementu se provádí další cementační etapy v kroku cca 40 m, až je mezikruží 9 celé zacementované. Po zatvrdnutí poslední dávky cementu se uvolní tlak v technologické pažnicové koloně 5 odčerpáním vrtného výplachu J_3,

Obr. 2 zobrazuje alternativní výhodné provedení vynálezu, u něhož se namísto kolmatace sondy io vrtným výplachem použije gumový vak 14 k obturaci technologické pažnicové kolony. Vak 14 se umístí nad filtrační zónu 2, nafoukne se stlačeným vzduchem, čímž utěsní v daném místě pažnicovou kolonu 5. Následně se do pažnicové kolony začerpá výplach 13 v úseku od gumového vaku 14 až po ústí ]5 sondy, čímž dojde k vytvoření patřičného vnitřního protitlaku. Dále následuje cementace mezikruží 9, po níž (po zatvrdnutí cementu) se výplach 13 odčerpá, odstraní se vak Μ a sonda se připraví pro čerpání.

Obr. 3 zobrazuje spoj trubek technologické pažnicové kolony 5. Oba spojované konce trubek se očistí a nasadí se do elektrotvarovky 15. Při tomto svařovacím postupu se využívá topná spirála 16, kterou je každá potrubní plastová elektrotvarovka 15 vybavena. Po připojení na speciální zdroj elektrické energie dochází teplem topné spirály 16 ke sváru pažnicových trubek s elektrotvarovkou 15.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob vytvoření paženého vrtu, obsahující kroky odvrtání vrtu (4) o požadované hloubce, 30 uspořádání technologické pažnicové kolony (5), která obsahuje vzájemně spojené plastové trubky, v otvoru vrtu (4), přičemž pažnicová kolona (5) obsahuje filtrační zónu (2) a plnou zónu (3) , nacházející se nad filtrační zónou (2), a krok přivedení cementační směsi do mezikruží (9), vzniklého mezi vnějším obvodem trubek v alespoň části plné zóny (3) a vnitřním povrchem vrtu (4) této části, vyznačující se tím, že alespoň dvě sousední trubky pažnicové kolony

35 (5) jsou vzájemně spojené svařením elektrotvarovkou (15) a protitlak na vnitřní stěny alespoň části pažnicové kolony (5) proti působení vnějšího tlaku při přivádění cementační směsi vytváří sloupec netlakované kolmatační tekuté směsi, obsažené v této části pažnicové kolony (5).
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že před přivedením cementační 40 směsi se nad filtrační zónu (2) umístí do pažnicové kolony (5) vak (14), který se nafoukne, a uvedený sloupec kolmatační tekuté směsi je vytvořen nad tímto vakem (14) v alespoň části pažnicové kolony (5).
3* Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že kolmatační tekutou směsí 45 je zahuštěný vrtný jílový výplach (13).
4. Způsob podle nároku 3, vyznačující se tím, že sloupec vrtného jílového výplachu (13) zasahuje až k ústí (15) pažnicové kolony (5).

50 5, Způsob podle kteréhokoli z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že nejspodnější trubka pažnicové kolony (5) je naspodu opatřena kuželovým dřevěným uzávěrem (6).

6. Způsob podle kteréhokoli z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že filtrační zóna (2) obsahuje příčně prořezávané drážky (7) v pažnicové trubce, s šířkou drážky

55 1,6 mm až 2,0 mm a s aktivní plochou perforace 8 až 10 %.

-6CL HO

7. Způsob podle kteréhokoli z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že pažnicová kolona (5) je zvnějšku opatřena centrátory (8) ve tvaru rovnoramenného trojúhelníku, umístěnými ve vzájemném odstupu 10 až 14 m.

8. Způsob podle nároku 7, vyznačující se tím, že pažnicová kolona (5) je opatřena centrátory (8), umístěnými v rovině střední části úseku filtrační zóny (2) a v rovinách těsně nad horním koncem úseku filtrační zóny (2) a těsně pod spodním koncem úseku filtrační zóny (2).

ío 9. Způsob podle kteréhokoli z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že plastové trubky jsou vyrobeny z polyetylénu.

10. Pažený vrt, obsahující technologickou pažnicovou kolonu (5), obsahující vzájemně spojené plastové trubky, přičemž pažnicová kolona (5) obsahuje filtrační zónu (2) a plnou zónu (3),

15 nacházející se nad filtrační zónou (2), vyznačující se tím, že alespoň dvě sousední trubky jsou vzájemně spojené elektrotvarovkou (15).

11. Pažený vrt podle nároku 10, vyznačující se tím, že nejspodnější trubka pažnicové kolony (5) je naspodu opatřena kuželovým dřevěným uzávěrem (6).

12. Pažený vrt podle nároku 10 nebo 11, vyznačující se tím, že filtrační zóna (2) obsahuje příčně prořezávané drážky (7) v pažnicové trubce, s šířkou drážky 1,6 mm až 2,0 mm a s aktivní plochou perforace 8 až 10 %.

25 13. Pažený vrt podle kteréhokoli z nároků 10ažl2, vyznačující se tím, že pažnicová kolona (5) je z vnějšku opatřena centrátory (8) ve tvaru rovnoramenného trojúhelníku, umístěnými ve vzájemném odstupu 10 až 14 m.

14. Pažený vrt podle nároku 13, vyznačující se tím, že pažnicová kolona (5) je

30 opatřena centrátory (8), umístěnými v rovině střední části úseku filtrační zóny (2) a v rovinách těsně nad horním koncem úseku filtrační zóny (2) a těsně pod spodním koncem úseku filtrační zóny (2).

15. Pažený vrt podle kteréhokoli z nároků 10 až 14, vyznačující se tím, že mate35 riálem plastových trubek je polyetylén.

16. Pažnicová kolona (5) pro cementaci vrtu, obsahující vzájemně spojené plastové trubky, usazené v otvoru vrtu (4) a mající filtrační zónu (2) a plnou zónu (3), která se nachází nad filtrační zónou (2), vyznačující se tím, že alespoň dvě sousední trubky jsou vzájemně spojené

40 elektrotvarovkou (15) a pažnicová kolona (5) obsahuje sloupec netlakované kolmatační tekuté směsi v alespoň části pažnicové kolony (5) pro vytvoření protitlaku na vnitrní stěny trubek proti působení vnějšího tlaku na trubky vyvozovaného cementační směsí při cementaci.

17. Pažnicová kolona (5) pro cementaci vrtu podle nároku 16, vyznačující se tím, že

45 obsahuje vak (14), umístěný nad filtrační zónou (2), nad nímž je sloupec netlakované kolmatační tekuté směsi.

18. Pažnicová kolona (5) pro cementaci vrtu podle nároku 16 nebo 17, vyznačující se tím, že kolmatační tekutou směsí je zahuštěný vrtný jílový výplach (13).

19. Pažnicová kolona (5) pro cementaci vrtu podle nároku 18, vyznačující se tím, že sloupec vrtného jílového výplachu (13) zasahuje až k ústí (15) pažnicové kolony (5).

-7CZ 301794 B6

20. Pažnicová kolona (5) pro cementaci vrtu podle kteréhokoli z nároků 16ažl9, vyznačující se tím, že nej spodnější trubka pažnicové kolony (5) je naspodu opatřena kuželovým dřevěným uzávěrem (6).
5 21. Pažnicová kolona (5) pro cementaci vrtu podle kteréhokoli z nároků 16až20, vyznačující se tím, že filtrační zóna (2) obsahuje příčně prořezávané drážky (7) v pažnicové trubce, s šířkou drážky 1,6 mm až 2,0 mm a s aktivní plochou perforace 8 až 10 %.

22. Pažnicová kolona (5) pro cementaci vrtu podle kteréhokoli z nároků 16 až 21, vyznalo čující se tím, že pažnicová kolona (5) je z vnějšku opatřena centrátory (8) ve tvaru rovnoramenného trojúhelníku, umístěnými ve vzájemném odstupu 10 až 14 m.

23. Pažnicová kolona (5) pro cementaci vrtu podle nároku 22, vyznačující se tím, že pažnicová kolona (5) je opatřena centrátory (8), umístěnými v rovině střední části úseku filtrační

15 zóny (2) a v rovinách těsně nad horním koncem úseku filtrační zóny (2) a těsně pod spodním koncem úseku filtrační zóny (2).

24. Pažnicová kolona (5) pro cementaci vrtu podle kteréhokoli z nároků 16 až 23, vyznačující se tím, že materiálem plastových trubek je polyetylén.