Способ гидрогеологических исследований

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН иЯ 51) 4 Е 21 В 47/04 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ(21) (22) ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ 3972065/23-0304,11,85(56) Авторское свидетельство СССР291037, кл. Е 21 В 47/06, 1981.Авторское свидетельство СССР1021772, кл. Е 21 В 47/04, 1981. (54) СПОСОБ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ(57) Изобретение относится к геолого-разведочным работам и каптажу подземных вод и м.б. использовано для определения фильтрационных параметров водоносных горизонтов. Цел изобретения - сокращение времени исследований. Изменяют уровень жидкости в скважине путем погружения тела фиксированного элемента и извлечения его после стабилизации уровня. Погружение и извлечение тела осуществляют частично. Извлечение тела для стабилизации уровня осуществляют на величину, определяемую по формуле Н = Не е Не/Ы - 2 Я Е,РеН, где Н - величина извлечения тела, м; Н- величина погружения тела, м;- время от начала погружения,мин; Н - абсолютная ошибка регистрации изменения уровня, м; (= (г -ге) /г360.(г - г)/Т, мин; гс - радиус скважины, м; г - радиус тела, м;Т - коэффициент пласта, м /сут. Зам наблюдают процесс изменения уровня после погружения и извлечения тела, Определяют по данным наблюдения фильтрационные параметры пласта. Использование погружаемого тела с большим диаметром позволяет проводить исследования в слабопроницаемых породах. 2 ил.(4) где Изобретение относится к геолого- разведочным работам и каптажу подземных вод, в частности может быть использовано для определения фильтрационных параметров водоносных горизонтов и прифильтровых зон гидро- геологических и инженерно-геологических скважин.Цель изобретения - сокращение времени исследований.На фиг,1 изображена схема изменения уровня жидкости в скважине при погружении цилиндрического тела с уровнемером в скважину; на фиг.2 график изменения уровня жидкости в скважине в процессе исследований.В результате экспресс-опробований (налива и откачки) совершенных скважин проводимость пласта определяется по формуле где Т - коэффициент водопроводимости пласта, м /сут;Ч - объем налитой воды, м;Н - превышение уровня воды вскважине относительно статического (при наливе) м;Т - время восстановления уровня, сутПри полном погружении тела фиксированного объема Ч уровень воды мгновенно поднимается на величины Но =, = Ч/Т(г где г - радиус скважины.При частичном мгновенном погружении тела 1 цилиндрической формы (фиг.1) радиуса гт и высоты Н на величину Н уровень поднимается на величину при этом должно выполняться условие Но + НН, т.е с учетом равенства (2) Объем вытесненной воды равен Ъ" = Н (г - г), а процесс восстановления уровня протекает согласно формуле (1) по формуле Для выполнения начального условия Н/С=О = Н рассматривают процесс восстановления в виде Допустим, что интервал времени С(фиг.2) оказывается достаточным для 10получения информации о фильтрационных характеристиках пласта и нетнеобходимости далее прослеживатькривую восстановления уровня.При естественном восстановлении 15уровня при С)1 кривая восстановления достигает (фиг.2, пунктирнаячасть кривой) величины Нд - ошибкирегистрации изменения уровня. Времядовосстановления (д) в этом случае1ределяется иэ условиН, =о(но/И -эоткуда Это время можно сократить, если в моментчастично извлечь тело1на такую величину, чтобы уровень воды опустился ниже статического на величину Н. В дальнейшем кривая восстановления является результатом супер- позиции двух кривых: ь о(Но н оН+ Н )Н Н Л+ Е+е(ф Ф+ о(Анализ Функции Н ( ) показывает,лчто существует некоторое оптимальноезначение Н = Н, при котором времяискусственного довосстановления ми нимально для данных параметров пласта и скважины. Оно отвечает моментувремени Я= 6 когда Н = -Н . Прифф= 7 кривая Н не выходит из кори 9дора ошибок 2 Н , касаясь прямой Н=Нлишь в одной точке.Переходя от величины (Н + Н)снижения уровня в момент г = 1 квеличине извлечения тела согласноформуле (2), получают оптимальное 55значение амплитуды извлечения теладля искусственного довосстановленияС Н 4 в Ж 1 Нд НоН =Н + --- 2 ---- (7)У(8) Способ осуществляется следующимобразом. 20В ствол скважины опускают натросе цилиндрическое тело 1 до контакта со статическим уровнем. Телоимеет электрод в нижней плоскостикасания с водой (фиг.1). Уровнемером 252 замеряют статический уровень воды.Затем тело мгновенно погружают навеличину Н с выполнением условия(3). С помощью уровнемера наблюдаютза процессом восстановления уровня 30в кольцевом пространстве между стенками тела и скважины 3, По истечениивремени, достаточного для определенияпараметров пласта, наблюдения прекращают и по известным формулам определяют коэффициент водопроводимости пород. Фиксируют момент времени г, сначала опыта извлекают тело на величину, определяемую формулой (7). После стабилизации уровня снова погружают тело на величину, удовлетворяющуюусловию (8), наблюдают за процессомвосстановления уровня и судят о параметрах пласта. За расчетные параметры принимают средние арифметическиезначения по двум наблюдениям,Реализация предлагаемого способапроводилась на скважине8 П приследующих данных: г = 0,075 м; г 1.= 0,03 м; Н,. = 3,5 м; Н= 0,0005 м.Тело погружалось на величину Н=1,31 м. Наблюдения за процессомвосстановления позволяют оценить коэффициент водопроводимости Т =17 м /сут. По формуле (4)с(О, 1 (мин) .Через г. = 10 мин с момента погружения тело извлечено на величину Нф,вычисленную по формуле, (7): Н 45 Способ гидрогеологических исследований, включающий изменение. уровня жидкости в скважине путем погружения тела фиксированного объема, извлечение тела после стабилизации уровня, наблюдение за процессом изменения уровня после погружения и извлечения тела и определение по данным наблюдения фильтрационных параметров пласта, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью сокращения времени исследований, погружение и извлечение цилиндрического тела осуществляют частично, причем извлечение тела для стабилизации уровня осуЧтобы избежать отрицательного влияния стекающих с тела струй и капель воды при извлечении тела и тем самым повысить точность наблюдений, предлагаемый способ предполагает повторное погружение тела. Чтобы обеспечить возможность двух погружений тела, ограничение (3) на величину погружения в каждом случае должно иметь вид 0,4 м. Уровень довосстановилсячерез 7= 3,5 мин.После извлечения тела и стабилизации уровня опыт повторен по известному способу. Тело погружалосьна Н = 1,31 м. Восстановление былодостигнуто через г =. 50 мин с моментапогружения тела, Следовательно, время довосстановления через г =10 мин1с начала опыта оказалось равно40 мин, что превышает 7болеечем в 10 раз.Опыт проводился на скважине2 н;г, = 0,075 м, г, = 0,03 м, Н = 3,5 м,Н = 0,0005 м. Тело погружалось навеличину Н= 1,31 м. По восстановлению уровня определен коэффициент водопроводимости Т = 3,5 м /сут, приэтом ох 0,5 (мин). Через Т, =. 25 минтело извлекалось на величину Н " =0,612 м, после чего уровень довосстановился через= 17 мин. ОпытФповторен по известному способу. Приэтом уровень восстанавливался около4 ч,Так как проницаемость пород наданном участке оказалась низкой, длясравнения проведен опыт на той жескважине2 н, но с телом, имеющимбольший радиус: г = 0,067 м, Н г =- 1,5 м. Тело погружалось на величину Н= 0,125 м. Получены следую"щие результаты: Т = 4 м /сут, а == 0,031 м, 7 = 6 мин, гд = 75 мин.Таким образом, использование погружаемого тела с большим диаметромпозволяет сокращать время исследований и успешно их проводить в слабопроницаемых породах. Формула изобретения13503 л 2 Н - абсолютная ошибка регистрации изменения уровня, и; ществляют на величину, определяемуюцо формуле: 5 с=- -о = Зб 0 г 2 тоставитель М,Тупысеехред А,Кравчук А.Тяс Редактор Н.Бобкова орре 1 одписно аз 5237 32 омитета СССР открытийя наб., д, 4/ оизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул ктна где Н Н ивеличина извлечения тела,м; величина погружения тела,м; время от начала погруже ния, мин; Тираж 533 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 35, Москва, Ж, Раушс