Способ определения геофильтрационных параметров водоносного горизонта или отдельно вскрытого пласта Советский патент 1988 года по МПК E21B49/00 

4

I Изобретение относится к гидрогео- 4огии и может быть использовано при rioHCKax и разведке подземных вод;гидромелиоративной съемке, строительст--- 1|е гидрорежимной сети сквата Нд изыс- ||;аниях под инженерные соор ткения, 1|роектировании вертикальиого дренажа 1 еотехнологин и других случаях при- ьгенения скважин для вскрытия и оцен- 1:и гео йльтрационнык параметров водоносных горизонтов или отдельных ,

i Цель изобретения повьшенке точ- iocTH определения геофильтрационных параметров водоносного горизонта или отдельно вскрытого пласта то результатам откачки из однночной скважины а счет исключения погрещностей,связанных с ее гидродинамическим несо- вершенствомо

Теоретической основой нзобрете- яия является частньй случай теории |)Ормирования водопрнтоков в работающую скважину йо ее образующей при на пичии всего комплекса гидравлических сопротивлений и различных режимов течения в пределах депрессии„

Способ реализуют следуняцкм образом, I В скважине монтируют водоподъем™ JHoe оборудование и пьезометрд причем Чувствительный орган пьезометра пог-- ружают в скважину на глубину забоя, измеряют гидростатический напор, за- пускают откачку с постояниытч дебитом предварительно оценивая возмо тарсть i существования условия Qt fi :Гд/gS j,,, s |и производят слежение во времени за :Изменением пьезометрического напора ;по показаниям пьезометраs Продолжй™ тельностъ откачки и сопрозождающих ее измерений пьезометркчеекого напора устанавливают из условия получе ния представительной кривой прослежк вания пьезометрического капора во времени

По данным измерений строят график прослеживания депрессии S - f(t)5, равной разностн напоров до откачки и в процесса откачкиs который после квантовая по t перастраквают.в график S / f(lg .--т-)5 где S-

определяют-

Sjirg jt) И I s Г sV

ПО формулами

S .. S(t,)

- Si

( 4. О, (2)

С .

де S S(t) - депрессия напора

в скважине при откачке;

1 ,2,,,, - шаг квантования функции S по t, выбираемый произвольно или в соответствии с шагом дискретного измерения напоров;

г -J-SL /ilgt,.

S ; - S i-1

Igt, - Igt,..

приращение функции S на интервале

i 1-1

приращение аргумента Igt на интервале

Igt.- l5t,,

На графике функции S : f(ig -т)

s

вьщеляшт представительный участок,

отвечающий области уверенной аппроксимации этой функции уравнением прямой, после чего искомые параметры Т и а определяют по формулам:

Т - Oil83Q ,

J- - о

Сс

(3)

Iga

.EJ - -2i-l - 0,35, (4)

дебит откачки;

максимальная депрессия напора в скважине при откачке; радиус живого сечения ствола скважины, равный Гд

/

- гр;

Гц. - внутренний радиус ствола скважины;

Гр - радиус пьезометра;

Cj, - угловой коэффициент прямолинейного представительного участка графика функции

S, f(lg );

5

t время с момента начала откачки;

д rs(t) - радиус зоны скин-эффекта,

; S .-Crgjt) - величина депрессии на расстоянии г от скважины j S; - начальная ордината графика

t S f (IB --i-y ) полученная

с

путем экстраполяции ее прямолинейного представительного участка как S . g S при

t J J lg. 0.

с

V - поправочный коэффициент за счет неполного вскрытия мощности пласта.

При этом коэффициент за счет неполного вскрытия мощности пласта определяют по известным номограммам. Дпя согласования этих номограмм с данным способом рассматривается

как функция f (--- , ---), где

m

0

Г50 рассчитывается по формуле

So

.,(.2.5748J. j)

где m - мощность пласта;

1 - длина фильтра. Достоверность оценки геофильтрационных параметров по предлагаемому способу была проверена экспериментально на физических моделях скважины с фильтром в песчаном пласте. Физическое моделирование в такого рода задачах является наиболее достоверным, так как от натуры отличается только масштабом явле1щя. Но на таких моделях невозможно воспроизвести неустановившийся режим с соблюдением временного подобия. Поэтому в качестве критерия достоверности принята точность расчета координат точки ), где обеспечивается соответствие фактических условий притока к скважине фундаментально расчетной модели Тейса-Джейкоба, принятой в качестве математического эталона при оценке геофильтрационных параметров по данным кустовой откачки. Для ее расчета из экспериментальных данных были использованы дебит откачки Q, депрессия напора 8(го,«) и С

cdnst 0,183 Q/T.

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 измерение напоров на различном удалении от скважины. Предлагаемый способ реализовали на этой модели путем проведения откачки (выпуска) и измерения величины образованной депрессии по показаниям нижнего внутреннего и граничного пьезометров. Опыты были проведены с использованием различного заполнителя пласта при вариациях дебита от 0,37 до 1,4 л/с. По значениям напоров в пьезометрах строились зависимости S - f(lgr). В прискважин- ной.области они имели явно выраженнъй участок проявления нелинейного режима течения, обязанного скин-эффекту. Точка сопряжения прямолинейной и криволинейной частей зависимости S f(lgr) в опыте имеет координаты TS н Sj, Критерием достоверности способа является получение значений г 5 и Sj ро формулам (1) и (2), удовлетворительно совпадающих с опытными.

Результаты этих эксперинентов приведены в таблице.

Из таблицы видно, что получены вполне удовлетворительные значения погрешностей,

Технико-экономическая эффективность предлагаемого способа заключается в возможности определения геофильтрационных параметров гшастов по одиночным скважинам в разнообразных по назначению гидрогеологических исследованиях с достоверностью кустовых опытно-фильтрационных работ.

0

5

Формула изобретения

Способ определения геофильтрационных параметров водоносного горизонта или отдельно вскрытого пласта, включающий откачку жидкости из одиночной скважины с постоянным деби-, том, замер депрессии напора во времени в процессе откачки и определение геофильтрационньгх параметров по данным откачки, отличающий- с я тем, что, с целью повышения точ- j ности определения геофильтрационных : параметров, депрессию напора замеряют на забое скважины, откачку шадкос- ти производят с дебитом QilTr , а геофильтрационные параметры определяют по формулам:

0

Т - 2zi§3 S..

с,,

Iga -Jii-I-2fl - 0,35;

(--о

водопроводимостъ, пьезопроводностъ,

максимальная депрессия напора в скважине при откачке, м;

S(t) - функция измеренной депрессии напора внутри скважины при откачке, м; С - производная функция S по Igt,

С

.§j ; Sj--i

IB jTJ

Изобретение относится к гидрогеологии и может быть использовано при поисках и разведке подземных вод. Цель изобретения - повышение точности оценки гёофйльтрационных параметров. Проводят откачку жидкости из одиночной скважины с дебитом 0 г х X V о радиус живого сечения ствола скважинь ; S («кс - 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 пьезометрическо- го напора по выведенным зависимостям g определяют геофильтрационные параметры. Изобретение позволяет определять геофильтрационные параметры пластов по одиночным скважинам с достоверностью кустовых опытно-фильтрационных работ. 1 табл.

V

rl

- rП - радиус живого

де

сечения ствола скважины,м; г - внутренний радиус ствола

скважины, м;

Гр - радиус пьезометра, м; с - угловой коэффициент прямолинейного представительного участка графика функции S- f(lg );

t - время с момента начала откачки, с;

S: Si(r5,t) - величина депрессии напора на расстоянии г

2 , от скважины,м; S - S;

г r-(t) - радиус зоны скин-эфде

факта, м; Гд 0,383 S

0 5

rj.

О;

Песок, фракция 2-3 мм, трамбовка

,2,,,. - шаг квантования функции S по t, выбираемой

произвольно или в соответствии с шагом дискретных измерений напоров; S (J- начальная ордината функции

S- f(lg )j полученная путем экстраполяции ее прямолинейного представительного участка как

OjC

Ig

5

r в j t

при

0;

поправочный коэффициент за счет неполного вскрытия толщины пласта.