Способ определения гидрогеологических параметров многослойного пласта Советский патент 1989 года по МПК E21B47/10 

Изобретекие относится к геологоразведочным работам на подземные воды и может найти применение при разведке месторождений полезных ископаемых, в гидротехническим строительстве, мелиорации, а также для обоснования заводнения нефтяных скважин.

Целью .изобретения является повышение точности Определения гидрогеологических параметров водоносных горизонтов в многослойных пластах.

На фиг.1, 2, 3 показаны фазы осуществления способа при опробовании многослойного пласта.

Для осуществления способа в пласте, состоящем из четырех водоносных горизонтов 1-4 и трех разделяющих слабопроницаемых прослоев 1а, 2а, За,

вначале (фиг.1, фаза 1) производят опробование горизонтов 3 и 4 с разделяющим прослоем За путем откачки воды из скважины 5, пробуренной на горизонт 4. Компенсирующая откачка производится из скважины 6 на подпитывающий водоносный горизонт 1. Наблюдения за понижениями уровней производят по наблюдательным скважинам 7-10 на опробуемые водоносные горизонты и 11, 12 на подпитывающий водоносный горизонт. Откачка из подпитывающего горизонта 1 производится с дебитом, обеспечивакмцим понижения уровней в подпитывакнцем горизонте 2, равные понижениям уровней в смежном , с опробуемым горизонте 3, что исключает переток воды из подпитывающих

СП

ю

00

ь

00

горизонтов и позволяет производить обработку опытной откачки по схеме двухслойного пласта с разделяющим слабопроницаемым прослоем, для которой имеются аналитические решения. В дальнейшем производится опробование горизонтов 2, 3 и разделяющего прослоя 2а (фиг.2, фаза 2). -Откачка производится из скважины 13 на горизонт 2. Компенсирующие откачки производятся из скважины 1А и 15 соответственно на горизонты и 4 (фиг.2) Наблюдения за понижениями уровней производятся по наблюдательным скважинам 16-19 на опробуемые водоносные горизонты и скважинам 20-23 на подпитывающие водоносные горизонты.

На заключительном этапе (фиг.З, фаза 3) производится опробование горизонтов 2, 1 и разделяющего прослоя la. Олытная откачка из скважины 24 производится на горизонт 1. Компенсирующая откачка производится из скважины 25 на горизонт 4. Наблюдения за понижениями уровней производятся по наблюдательным скважинам 26-29 на опробуемые водоносные горизонты и скважинам 30, 3 на подпитывающий горизонт. Аналогичным способом производится опробование многослойных пластов при больщем количестве водоносных горизонтов.

Пример. Разведочные работы проводятся на участке со сложным гидрогеологическим строением. В разрезе выделяются четыре напорных водоносных горизонта, разделенных тремя сла Зопроницаемыми прослоями tcM. фиг.1) 1ощность каждого водоносного горизонта 10,0 м, а каждого разделяющего прослоя 2,0 м. Пьезометрический напор равен 20 м. Опытные откачки проводились на двух участках.

На участке 1 вскрыт однородный по параметрам многослойный пласт. По данным лабораторных определений проводимость всех водоносных горизонтов равна 200 , а упругая водоотдача - 0,001; вертикальная проводимост разделяющих прослоев равна 0,001 . Вначале проводилось опробование водоносных горизонтов 3 и 4 с разделяющим прослоем За путем опытной откачки из скважины 5 на водоносный горизонт 4 с дебитом 2000 . Понижения напоров в опробуемых водоносных горизонтах фиксировались по спаренным (расположенным на одинаковых

5

0

5

0

5

0

5

0

5

расстояниях от центральной скважины) наблюдательным скважинам 7, 8 и 9, 10, удаленным от центральной скважины соответственно на 50 и 200 м. Для предотвращения влияния на результаты откачки смежных водоносных горизонтов производилась компенсирующая откачка скважиной 6 из водоносного горизонта 1. Наблюдения за понижением напоров производились в подпитывающем горизонте 2, смежном с опробуемым горизонтом по наблюдательным скважинам И и 12, расположенным на расстояниях 50 и 200 м от центральной скважины. Дебит компенсирующей откачки подобран на стадии пробной откачки из скважин 5 и 6 из условия равенства понижений напоров в спаренных наблюдательных скважинах на водоносные горизонты 2 и 3 и принят равным 2000 .

Далее производилось опробование горизонтов 2 и 3 с разделяющим прослоем 2а путем опытной откачки из скважины 13 на горизонт 2 с дебитом 2000 м /сут. Понижения напоров в опробуемых горизонтах фиксировались по спаренным наблюдательным скважинам 16, 17 и 18, 19, удаленным от центральной скважины на 50 м и 200 м.Для предотвращения влияния на результаты опробования смежных водоносных горизонтов производились компенсирующие откачки скважиной 14 из горизонта 1 и скважиной 15 из горизонта 4 соответственно с дебитами 1700 и 300м /сут. Контрольные наблюдения за уровнями в горизонтах 1 и 4 производились по наблюдательным скважинам 20, 21 и 22, 23, удаленным от центральной скважины соответственно на 50 и 200 м. Обработка результатов опытных работ производилась аналогично предыдущей откачке .

Результаты определения параметров по спаренным скважинаг 16,, 17 и 18, 19 приведены в таблице.

На заключительной стадии геологоразведочных работ производилось опробование горизонтов 1, 2 и разделяющего прослоя 1 а путем опытной откачки из скважины 24 на горизонт 1 с дебитом 2000 м /сут (фиг.З), Понижения напоров в опробуемых горизонтах фиксировались по спаренным скважинам 26, 27 II 28, 29. Компенсирующая откачка производилась из скважины 25 на горизонт 4 с дебитом 2000 . Контрольные наблкгдения в подпитывающем водоносном горизонте 3 производились по наблюдательным скважинам 30 и 31. На участке I1 вскрыт неоднородный по параметрам многослойный пласт.По данным лабораторных определений проводимость горизонтов 1 и 2 равна 400 , упругое.мкость 0,005; горизонта 3 соответственно 50 и 0,001i Вертикальная проводимость .разделяющих прослоев 1а и За равна 0,00111 /сут ,а прослоя 2а - 0,005-1 /сут. Производилось опробование водоносных горизонтов 3 и 4 с разделяющими прослоями За путем опытной откачки из скважины 5 на водоносный горизонт 4 с дебитом 2000 . Для предотвращения влияния на результаты опробования подпитывающих водоносных горизонтов, смежных с опробуемыми, производилась компенсирующая откачка скважиной 6 из водоносного горизонта 1.

Продолжительность опытных откачек составила 20 сут. Обработка результатов опытных работ производилась путем построения графиков зависимости S - Ig t,

где S - понижение уровня в наблюдательной скважине, м; t - время отсчета, ч.

Результаты расчетов гидрогеологических параметров с оценкой ошибки их определения помещены в таблице, где В - обо.бщенный параметр перетекания; а - обобщенная пьезопрово- димость; К - обобщенная проводимость ,- отношение коэффициентов фильтра0

5

0

5

0

5

ции подпитывающего и основного горн- зонтов.

Как видно из таблицы, при использовании известного способа ошибки определения гидрогеологических параметров достигают 17,1-480%, а при использовании предложенного способа снижается до 0,9-9,7%.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить точность определения гидрогеологических параметров, что подтверждается снижением ошибки их определения с 17,1-480% до 0,9-9,7% по сравнению с известным способом.

Формула изобретения

Способ определения гидрогеологических параметров многослойного пласта, включающий сооружение опытных и наблюдательных скважин в исследуемых водоносных горизонтах и последующее опробование по двухслойной схеме каждой пары смежных водоносных горизонтов путем откачки воды из одного горизонта и измерения понижения 5фов- ней воды в обоих горизонтах, по результатам которых определяют параметры пласта, отличающнй- с я тем, что, с целью повышения точности определения, производят компенсирующую откачку из подпитывагадих водоносных горизонтов с дебитом, обеспечивающим понижения уровней в подпитывакнцих горизонтах, равные понижениям уровней в смежных с ними опробуемых водоносных горизонтах.

Изобретение относится к гидрогеологическим исследованиям. Цель - повышение точности определения. Сооружают опытные и наблюдательные скважины в исследуемых водоносных горизонтах. В последующем опробуют по двухслойной схеме каждую пару смежных водоносных горизонтов путем откачки воды из одного горизонта и измерения понижения уровней воды в обоих горизонтах, по результатам которых определяют параметры пласта. Производят компенсирующую откачку из подпитывающих водоносных горизонтов с дебитом, обеспечивающим понижения уровней в подпитывающих горизонтах, равные понижениям уровней в смежных с ними опробуемых водоносных горизонтах. 3 ил., 1 табл.

000

3

За

4

3

За

4

3

За

4

370;17,1

1,7-10 ;88 762;90,5 3,5;250

323;7,О

X-S

8, ;8 368;8,0 0,96;4

9-10

400 1

316

х-б

v

////////у//////////

, - : :

«« ш .

За ; % %%%%%%%т%%Ж %

/ ,r

;2

////////////////////

5 /о

////

„ .

,« 1т tt ft f f г

« t

I г

2

25

/

Ifl

г; I .

.:ij

фиг.1

21

30

00 23

W/ /////M.

у.

« §

W/////////W///////.

///

Фие.:5