Способ определения фильтрационных свойств обводненных горных пород Советский патент 1982 года по МПК E21B47/10 

(5) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФИЛЬТРАЦИОННЫХ СВОЙСТВ ОБВОДНЕННЫХ ГОРНЫХ ПОРОД

Изобретение относится к горному делу, в частности к исследованиям фильтрационных характеристик горных пород в буровых скважинах.

Известен способ временного прослеживания динамического уровня роды в насосной скважине в процессе откачки с постоянным расходом или восстановления уровня после прекращения откачки, заключающийся в регистрации положения динамического уровня в скважине через определенные промежутки времени после прекращения откачки.

По измеренным в процессе опыта параметрам: расходу Q (м/сут) и положению уровня в скважине S (м) на момент времени t производят расчет коэффициентов фильтрации по формуле

Кф d -§- (|Ь., t) (1)

где d и jT) - коэффициенты, зависящие от формы скважины, ее расположения в пласте и типа потока.

Недостатком известного способа является относительно большая роль начального этапа прослеживания уровня в насосных скважинах, искаженного сопротивлением проскважинной зоны так называемого скин-эффекта.

В практике гидрогеологических исследований используются кратковременные (опытные) откачки, продолжи10тельность которых часто не превышает 6-18 рабочих смен. После прекращения таких откачек начальный период восстановления уровня в насосной скважине, осложненный скин-эффектом,

ts нередко составляет большую часть полного периода восстановления, что затрудняет выделение временного отрезка, отражающего восстановление пьезометрического уровня (напора) в пласте за скважиной.

На чертеже показано стационарное распределение напоров в работающей насосной скважине и в пласте. Понижение уровня в скважине SA п расходе П отличается от понижения за стенкой скважины на величину S Нд - Нд, называемую скачком напора на стенке скважины и на сопротивлении прискважинной зоны (оболочки) . После остановки насоса уровень воды в скважине восстанавливается от величины Нд, а за пределами прискважинной зоны от величины Нд с разными скоростями. Уровень воды в скважине догоняет уровень воды за скважиной и через определенный промежуток времени, в течение которого проявляется скин-эффект, скорости подъема уровней в скважине и за ней выравниваются. С этого момента |ачи нает проявляться временный отрезок, отражающий восстановление напоров в пласте за скважиной, по которому рассчитываются параметры, ьгрезок равных скоростей часто непродолжите лен и труднодиагностируем. Целью изобретения является повышение точности определения фильтрационных свойств пород за счет умень шения влияния фильтрационного сопро тивления призабойной зоны скважины на результаты прослеживания уровня жидкости. Указанная цель достигается посред ством налива расчетного объема воды в скважину для подъема в минимально короткий промежуток времени динамического уровня до отметки Нд. Для этого в известном способе, заключающемся в откачке воды из одиночной скважины, определении расхода воды, прослеживании уровня Жидкости в сква жине во времени и определении коэффициентов фильтрации, в момент прекращения откачки производят налив расчетного объема воды в скважину, а коэффициент фильтрации определяют с учетом преобразованного наливом положения уровня по формуле Ч А-|- (f(p,t), (2) где Sд - преобразованное наливом положение уровня на момент времени t, м. Величина объема воды, наливаемого в скважину в момент прекращения откачки определяется из расчета прибли зительной компенсации скачка напора так как в расчетах используется скорость изменения уровня, а не начальное его положение после налива. При первоначальном опыте ориентируются на 30-70% величины понижения, зафиксированного перед остановкой откачки, а нужная степень компенсации скачка достигается при повторном опыте на ключевом участке. Способ осуществляется следующим образом. Производят откачку воды до наступления стационарного режима (если таковой не наступает, откачку следует проводить с постоянным расходом), измеряют установившиеся расход и положение динамического уровня, определяют объем воды для налива в скважину, откачку прекращают и в момент прекращения откачки производят налив расчетного объема в скважину, прослежив ают во времени изменение нового динамического уровня, затем по соотношению измеренных параметров расхода и напоров во времени выпол-, няют расчет коэффициента фильтрации по формуле (2 ). Применение предлагаемого способа позволяет в ряде случаев заменить дорогостоящие кустовые откачки откачками из одиночных скважин, снизить объем буровых работ и повысить точность определения фильтрационных характеристик горных пород в одиночных скважинах. I Формула изобретения Способ определения фильтрационных свойств обводненных горных пород, включающий откачку воды из одиночной скважины, определение расхода воды, прослеживание уровня воды в скважине во времени и определение коэффициента фильтрации, отличающийся тем, что, с целью повышения точности за счет уменьшения влияния фильтрационного сопротивления призабойной зоны скважины на результаты прослеживания уровня жидкости, в момент прекращения откачки производят .налив расчетного объема воды в скважину,-а коэффициент фильтрации определяют с учетом преобразованного наливом положения уровня. Источники информации, принятые во вниман«1е при экспертизе 1. Мироненко В.А., Шестаков В.М. Теория и методы интерпретации опытно-фильтрациоиных работ. М., Недра, 1978, с. 209-2 1.

ff