Способ определения геофильтрационных параметров водоносного горизонта или отдельно вскрытого пласта

(19) 111 А 1 1)4 Е 21 В 49 00 ОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС О ЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ П Д ТИИОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт гидрогеологии иинженерной геологии(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЕОФИЛЬТРАЦИОННЫХ ПАРАМЕТРОВ ВОДОНОСНОГО ГОРИЗОНТА ИЛИ ОТДЕЛЬНО ВСКРЫТОГО ПЛАСТА(57) Изобретение относится к гидрогеологии и может быть использованопри поисках и разведке подземных вод.Цель изобретения - повьппение точности оценки геодя 1 льтрационных параметровПроводят откачку жидкости из одиночной скважины с дебитом й,с Тг ха х 1 ппеа , где г, - радиус ниного сечения ствола скважины; Я 0,максимальная депрессия напора в скважине при откачке. Депрессию напора замеряют на забое скважины. Продолжительность откачки и сопровождающих ее измерений пьезометрического напора устанавливают из условия получения представительной кривой прослеживания пьезометрического напора во времени. По данным замеров дебита и кривой прослеживания пьезометрического напора по выведенным зависимостям Я определяют геофильтрационные параметры. Изобретение позволяет определять георилнтраднонные параметры пластов по одиночным скважинам с достоверностью кустовых опытно-фильтрацион- ф ных работ. 1 табл.Изобретение относится к гидрогеог 1 огии и может быть использовано при Поисках и разведке подземных вод,гидромелиоративной съемке строительст Ве гидрорежимной сети скважин. изысканиях под инженерные сооружения, проектировании вертикального дренажа, геотехнологии и других случаях при енения скважин для вскрытия и оценки геофильтрационных параметров водоосных горизонтов или отдельных пласов.Цель изобретения - повышение точости определения геофильтрационных араметров водоносного горизойта или отдельно вскрытого пласта по резульатам откачки из одиночной скважины а счет исключения погрещностей.,свя анных с ее гидродинами.;вским несоершенством.Теоретической основой изобретеия является частный случай т ории ормирования водопритоков В работаюую скважину по ее образующей при на" ичии всего комплекса гидравлических сопротивлений и различных режимов течения в пределах депрессии.Способ реализуют следующим образомВ скважине монтируют водоподъемное оборудование и пьезоме"1 р причем чувствительный орган пьезометра погружают в скважину на глубину забоя, ,измеряют гидростатическнй .лапор, за 1 пускают откачку с постоянным дебитом предварительло оценивая возможность ,существования условия Ю я г, 1 К",ю;. и производят слежение ВО Времени за изменением пьезометрическго напора по показаниям пьезометра, Лродолжи-" тельность Откачки и сопр О:. Обедающих ее измерений пьезометриче:кого иапо ра устанавливают из услоля получе," ния представительной кривой прослеживания пьезометрическогс шпора во времени. По даннымрослеживаниавной разно в процессе вантовая по тзмереь й л: - ,рс;дт гри 1 фикти напоров до откачки р,Откачки, кс торыя после 5 ПЕРВОГО;,"-ашг;, гП 1"+ 1), (2) 51 где Б = Б(С) депрессия напорав скважине при откачке;шаг квантованияфункции Б по С,выбираемый произвольно или в соот 1,2 ветствии с шагом дискретного измерения напоров; 3 БС,т1 дС; Б; - Б 11 фыделяю отвечающ симации мой, по иа оп(3) где й- дебит откачки;- максимальная депрессия напо ра в скважине при откачке;" радиус живого сечения ство" ла скважины, равный г =вол вн ний радиусныпьезометракоэффипредст жи диус лово циент пря авительнофункции ейно рафика -- -) ст(С) фе ин та,С) - велрасстоян ина депресси г от скв жины- начальна Б . = Г(1 рдината гра лученна д Б; - приращение функцииБ на интервалец "1 1 вД 18 С- приращение аргумента 1 дС на интервале1 дСС графике Функции Б = (1 д )гзт представительный участок,ий области уверенной аппрокэтой Функции уравнением прясле чего искомые параметры Тределяют по формулам:О 183 Спутем экстраполяции ее прямолинейного представительногоучастка как Я , = Я при1 я- = 0г рпоправочный коэффициент засчет неполного вскрытия мощности пласта.При этом коэффициентза счет неполного вскрытия мощности пласта определяют по известным номограммам. Для согласования этих номограмм с данным способомрассматривается1 ш как Функция= г ( -- , -- ), гдеш ф грф гз рассчитывается по формулеО, 574 Б 1 а г =г ( - - --+1) (5) 5 р ь б ь где ш - мощность пласта;1 - длина Фильтра,Достоверность оценки геофильтра"ционных параметров по предлагаемомуспособу была проверена экспериментально на Физических моделях скважины с Фильтром в песчаном пласте. Физическое моделирование в такого родазадачах является наиболее достоверньж, так как от натуры отличаетсятолько масштабом явления. Но на таких моделях невозможно воспроизвести неустановившийся режим с соблюдением временного подобия. Поэтому вкачестве критерия достоверности принята точность расчета координат точки Б (г ), где обеспечивается соотрветствие фактических условий притокак скважине Фундаментальнои расчетноймодели Тейса-Джейкоба, принятой вкачестве математического эталона приоценке геофильтрационных параметровпо данным кустовой откачки. Для еерасчета из экспериментальных данныхбыли использованы дебит откачки ,депрессия напора Б(гр,сь ) и С;сбпз 1 = 0,183 Ц/Т.В модели воспроизведен пласт мощностью 500 мм с непроницаемой кровлей и подошвой, В плане он имеет круговую форму с контуром постоянного напора. Фильтр устроен на всю толщину пласта. Он изготовлен из стальной трубы внутренним диаметром 81 мм с круглой по квадратной сетке перфорацией, обтянутой сеткой галунного плетения. В скважину и в тело пласта были введены пьезометры для измерения напоров на различном удаленииот скважины, Предлагаемый способ реализовали на этой модели путем проведения откачки (выпуска) и измерения,величины образованной депрессии попоказаниям нижнего внутреннего играничного пьезометров. Опыты былипроведены с использованием различно"го заполнителя пласта при вариацияхдебита от 0,37 до 1,4 л/с. По значениям напоров в пьеэометрах строилисьзависимости Я = Г(1 г). В прискважинной .области они имели явно выраженный участок проявления нелинейногорежима течения, обязанного скин-эффекту. Точка сопряжения прямолинейной и криволинейной частей зависимости Б = Г(1 дг) в опыте имеет коорди"наты гк и Я. Критерием достоверности способа является получение значений г и Я 1 ро формулам (1) и(2), удовлетворительно совпадающихс опытными.Результаты этих экспериментов приведены в таблице.Из таблицы видно, что полученывполне удовлетворительные значенияпогрешностей.30Технико-экономическая эффективность предлагаемого способа заключается в возможности определения геофильтрационных параметров пластовпо одиночным скважинам в разнообразных по назначению гидрогеологических исследованиях с достоверностьюкустовых опытно-фильтрационных работ,Формула изобретения40Способ определения геофильтрационных параметров водоносного горизонта или отдельно вскрытого пласта, 45включающий откачку жидкости иэ одиночной скважины с постоянным: деби-,том, замер депрессии напора во времени в процессе откачки и определение геофильтрационных параметров поданным откачки, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точ, ности определения геофильтрационныхпараметров, депрессию напора замеряют на забое скважины, откачку жидкости производят с дебитом ЯбятЯ 55ь макс ра геофнльтрационные параметры определяют по Формулам:0 183 ЯТ = ---- ";С,и - радиус живогоечения ствола скважины,м;внутренний радиус стволаскважины, м; де ПР 1 ИЗВОЛЬНО ствии с шаг и в соотв дискретны з- радиус пьезометра, м;- угловой коэффициент пря линейного представитель ного участка графика фу мерений иапо- начальная ор ата функ Б н ции Я = (1время с момента);5ачала ная п д пря аО качки, с;г 5,1) - величина депресснапора на расстоянии г вительноЯ в -Я 1 пр О 21 фф е 2 скин-эфскважины, м; Лебн л/с Ц ПримерРасчетные данны Лепресик,ии 3 аполнител пласта греаиоста Показатели,полученные в опыте 83 мм г ч ии г ми 1 Фракции траибовкрои 2,694 0,537 269 ,671 0,486 28 45 6 7 в ба о,7,343 ВО,5,7 0,637 0,41 214,5 0,567 О 37 204 1,04 0625 243,5 73,57 То ке- - " ---- - - О 35С т ао- Радиус зонкта, м; г0,383 Яго( Водопро воднмос ппас га 9 Т 101 м бЯ = Я - функция измереннойдепрессии напора внутрискважины при откачке, м;С - производная функция Я по 11,1,2, - шаг квантования функции Я по 1, выбираемой) получСФ5экстраполяцииинейного предо участка как поправочный коэффициентза счет неполного вскрытитолщины пласта. 11,0 924,3 84