Способ определения гидрогеологических параметров водоносного горизонта

(б 1) 4 Е 21 В 47/10 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ К А ВТОРСКОМЪ( СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Бузинов С.Н Умрихин И.Л, Гидродинамические методы исследованияскважин и пластов, М.: Недра, 1973.Патент США Ф 4348897,кл. Е 21 В 47/10, опублик. 1982.(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ВОДОНОСНОГО ГОРИЗОНТА(57) Изобретение относится к гидрогеологии и может быть использованодля расчетов фильтрации и балансаподъемных вод. Цель изобретенияувеличение точности и информативности определения параметров. Напорныйводоносный горизонт вскрывают скважиной (С). Вначале измеряют атмосферное давление, Герметизируют С на устье. Определяют расстояние от местагерметизации до свободной пьезометрической поверхности воды. В герметиэированную С нагнетают сжатый воздухдля понижения уровня в ней. Послестабилизации уровня измеряют избыточное давление по сравнению с атмосферным, давление сжатого воздуха и рассчитывают расстояние от пьеэометрической поверхности до данного положения уровня. Частично выпускают сжатыйвоздух в результате кратковременнойразгерметизации С. Замеряют параметры колебательного процесса и фиксируют избыточное давление в С перед каждым этапом по сравнению с атмосферным. Под действием разности давленийжидкости в водоносном горизонте и вобласти фильтра в С, возникающей приимпульсном возбуждении, вода в С приходит в движение, проходя по инерцииположение равновесия. Начальную амплитуду колебаний уровня воды выбирают такой, чтобы уровень воды не оказался ниже кровли водоносного гори-.зонта. Параметры горизонта определяют по известным формулам.9243 2ная методика обработки экспериментальных данных справедлива для колебаний малой амплитуды. Движение уровня воды регистрируют датчиком давления или уровнемером, построенным,например, на принципе ультразвуковойэхолокации и, следовательно, практически безынерционным для указанногодиапазона частот, В результате обработки полученной зависимости определяют параметры колебательного процесса: логарифмический декремент затуханияи круговую частоту колебаний а .1Водопроводимостьш водоносногогоризонта рассчитывают по формуле водяного столба,1 133Изобретение относится к гидрогеологии и может бЫть использовано для расчетов фильтрации и баланса подъемных вод, оценки их запасов, при обосновании гидротехнического строительства.Цель изобретения - повышение точности и информативности определения параметров водоносного горизонта.Способ осуществляется следующим образом.Исследуемый напорный водоносный горизонт вскрывают скважиной. Перед началом опыта измеряют стандартными методами атмосферное давление. Скважину герметиэируют на устье или с помощью пневматического пакера в любом другом сечении, расположенном между уровнем воды и устьем. Расстояние от места герметизации скважинЫ до свободной пьезометрической поверхности воды Ь измеряют, определив вначале координаты указанных точек. Затем в герметиэированную скважину нагнетают сжатый воздух, понижая тем самым уровень воды в ней. После окончания процесса стабилизации уровня измеряют избыточное по сравнению с атмосферным давление сжатого воздуха АР и рассчитывают расстояние от свободной пьеэометрической поверхности до данного положения уровня а=Р( О - плотность воды в скважине).фВеличину начального понижения уровня в скважине выбирают иэ условия аН т.е. чтобы он не оказался ниже кровли водоносного горизонта (Н, - пьезометрический напор над кровлей водоносного горизонта). Далее осуществляют частичный выпуск сжатого воздуха в результате кратковременной разгерметизации скважины и замеряют пара-. метры колебательного процесса, фиксируя избыточное давление в скважине перед каждым этапом по сравнению с атмосферным. Под действием разности давлений жидкости в водоносном горизонте и в области фильтра в скважине, возникающей при импульсном возбуждении рассматриваемой системы, вода в скважине приходит в движение, проходя по инерции положение равновесия, Начальную амплитуду затухающих колебаний уровня воды, регулируя количество выпускаемого сжатого воздуха, выбирают значительно меньшей величины Н - а и Ь + а, поскольку инженер 1 25 ре1 щ =ип-д -- ,8 иггде г, - радиус скважины;Ж - коэффициент пьеэопроводности водоносного горизонта.Величину Ж выбирают исходя из экспертных оценок, поскольку ее варьир 5 рование в широком диапазоне значений практически не влияет иэ-эа специфики функциональной зависимости навеличину 1 с ш.Если точность расчета требуетсяЗО повысить, то осуществляют итерационный процесс, используя найденное значение водопроводимости. В этом случае коэффициент пьеэопроводности рас"1 с тсчитывают по формуле М = -- , где р35Гупругоемкость водоносного горизонта,определяемая по известной его мощности и найденная по лабораторным данным упругоемкости породы.4 О Аналогичную к указанной последовательность действий осуществляют накаждом из следующих этапов проведенияэксперимента. В случае необходимости зондирования определенной части45 ВОДОноснОГО ГОРизонта РаДНУсом Ккоторая входит в пределы области отклика на импульсное возмущение, величину понижения уровня а выбирают следующим образом.Вначале определяют требуемую круговую частоту колебанийГгжК=2- - .1Затем определяют а иэ выражения- величина атмосферного давления, выраженная в метрахЗаказ 4195/23 Тираж 532 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Проиэводстгенно-полиграфйческое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4 3 13392Увеличение информативности при определении гидрогеологических параметров водоносного горизонта в данном случае обусловлено возможностью вести диагностику на различных частотах колебаний воды. Увеличение информативности,в свою очередь, повышает точность гидрогеологических рас. четов и позволяет более обосно О вано решать многие практические задачи. формула изобретения 15Способ определения гидрогеологических параметров водоносного горизонта, включающий замер расстояния от места герметизации скважины до свободной пьезометрической поверх 434ности воды в скважине, возбуждение свободных колебаний воды в системе скважина - водоносный горизонт с помощью нагнетания сжатого воздуха в герметиэированную скважину с последующим выпуском его и измерение параметров колебательного процесса, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения точности и информативности определения параметров, измеряют атмосферное давление, выпуск закачанного сжатого воздуха осуществляют поэтапно, замеряя после каждого этапа, параметры колебательного процесса и перед каждым этапом фиксируя избыточное давление воздуха в скважине по сравнению с атмосферным, а параметры водоносного горизонта определяют по известным формулам.