Способ определения фильтрационных параметров пласта и скважин Советский патент 1983 года по МПК E21B47/06 

Изобретение относится к области хйзяйственно-питьевого промышленно- , го водоснабжения, ирригации, обводнения пастбищных угодий и осушения мес горождений полезных ископаемых, защиты водоносных горизонтов от заррязнения и засоления , в частности к способам определения фильтрационных параметров пласта и скважин.

И3сеетен способ определения фильтрационных параметров пласта путем изменения уровня вогал в скважине за счет погружения в воду и извлечения из нее тела определенного объема с регистрацией времени восстановления уровня, как после погружения тела в воду, так и после его извлечения из воды tl.

Недостатком известного способа является низкая точность определения параметорв пласта, обусловленная небольшим возмущением уровня воды в скважине и трудностью в определении начального ьюмента восстановления уровня. Кроме того, осуществление данного способа требует громоздкого оборудования - специальных герметич|ных емкостей, устройств для их спуска и подъема и др.

1 Известен также способ определения фильтрационных параметров пласта путем изменения уровня воды в скважине за счёт давления сжатого воздуха, подаваемого в герметизированную скважину, с последующим его сбросом в атмосферу и регистрацией изменения уровня. Полученные данные являются основой . для вычисления коэффи-,

10 циентов фильтрации, водоотдачи или показатели скин-эффекта скважин 21.

Недостатком известного способа яв15ляется неточность определения фильтрещионных параметров пласта и сква. жин, обусловленная некоторой длительностью Сброса давления сжатого воз2л духа Сдо нескольких секунд), что не соответствует условиям иcпoльзye « x в расчетах точных зависимостей. Кроме того, способ практически невозможно применить при положении уровня подземных вод вблизи верхней час25ти фильтра, а также при отсутствии герметизации обсадной колонны труб и устья скважины, так как сжатый воздух уходит через Фильтр и негврметич ные элементы конструкции скважины,

30 ,не изменяя уровня воды в ней. Наиболее близким но технической сущности и достигаемому результату является способ определения фильтрационных параметров пластов, вскрытых скважиной, по данным экспресс-налива в скважины. Опробование скважины методом эксп ресс-налива основано на наблюдениях за изменением уровня флюида в скважине после кратковременного возмущения напора в водоносном горизонте, вызранного наливом в скважину некоторого количества ВОДЫ, либо изъятием ее из скважины, либо спуском под уровен воды в скважине емкости, которая вытесняет определенный объем жидкости 13 . Недостатками известного способа являются низкая точность измерений и невозможность применения при положении уровня подземных вод вблизи верхней части фильтра, Цель изобретения - повышение точности измерений и обеспечение возможности применения способа при поло жении уровня подземных вод вблизи верхней части фильтра и негерметичности ствола скважины. . Дпя достижения поставленной цели согласно способу определения фильтра ционных параметров пласта и скважин путём изменения уровня воды в скважине с последующей его регистрацией, герметизируют скважину на устье, изменяют уровень воды в скважине вакуумированием, снимают вакуум и наблюдают изменение уровня воды в скважине, по которому судят о фильтрацио ных параметрах пласта и скважин. Предложенный способ осуществляется следующим образом. В фильтре скважины размещают датчик уровня, соединенный с регистриру щим устройством, установленным на .поверхности. На устье скважины монтируют герметизирующее устройство, оборудованное вакууметром и вентилем для сброса вакуума, соединенное трубопроводом с вакуум-насосом. При негерметичности ствола скважины и положении уровня подземных вод вблизи верхней части фильтра вакуум-насос через Герметизирующее уст ройство дополнительно соединяют трубопроводом с нижней частью фильтра. При опробовании скважины включают вакуум-насос, производят вакуумирование.скважины, контролируя процес по вакууметру. При достижении заданного подъема уровня воды в скважине Производят вентилем сброс вакуума в скважине с одновременной регистрацие изменения в ней уровня воды. Получен ные данные являютсяосновой- для вычисления коэффициентов фильтрации, в доотдачи и показателя спин-эффекта лскважин. Пример . Скважина диаметром 168 мм, глубиной 20 м оборудована гравийно-проволочным фильтром в интервале 10,5 - 18,0 м. Водовкющающие породы т мелкозернистые пески. Глубина статического уровня 10,35 м. В верхней части ствола скважины в интервале 2,0 - 2,4 м устанавливают пневматический пакер на трубе диаметром 100 мм, длиной 3,,0 м. Верхняя часть трубы оборудована оголовком для подачи сжатого воздуха, манометром и сальником кабеля датчика уровня, соединенного с самописцем р 327-1. Датчик давления ТМД-1 устаровлен на отметке 10 м. После герметизации ствола скважины, при помощи пакера уровень подземных вод отдавливают сжатым воздухом от компрессора. Давление на монометре не пов1ашается свыше 0,015 МПа, что свидетельствует о невозможности в рассматриваемых условиях существенно изменить уровень воды в скважине. В рассматриваемых условиях Определение фильтрационных параметров пласта практически невозможно. Пример2 . В аналогичных условиях в скважину до глубины 19,5 м устанавливают полиэтиленовую труЪу диаметром 100 мм, соединенную с вакуум-насосом ВВН-0,75. Датчик уровня воды устанавливают на кабеле рядом с трубой на отметке 17 м. Кабель подключают к самописцу. Включают вакуум-насос и через 5 мин его выключают И сбрасывают вакуум. Одновременно со сбросом вакуума включают самописец. По данным изменения уровня воды в скважине рассчитывают коэффициент фильтрации водонасыщенных песков, равный 5,8 м/сут, и водопроводимость, равная .44,4 . Примерз . В аналогичных условиях S скважине на отметке 17 м устанавливают датчик давления (уровня ТМД-1, соединенный с самописцем Н 327-1. На устье скважины монтируют герметизирук1щее устройство, оборудованное вакууметром, вентилем для сброса вакуума, соединенное трубопроводом с вакуум-насосом ВВН-0,75.Включают ваууумг-насос и через 5 мин его выключают и сбрасывают вакуум. Одновременно со брососм вакуума включают самописец. По данным изменения уровня воды в скважине рассчитывают коэффициент фильтрации водонасыщенных песков, равной 5,8 м/сут, и водопроводимость, равную 44,4 . Предложенный способ повьииает точность измерейий и обеспечивает возможность применения способа при положении уровня подземных вод вблизи верхней чисти фильтра и негерметичности ствола скважииы за счет изменения уровня воды в скважине путем ее вакуумированйя с последующим сбросом вакуума. Ожидаемый годовой экономический эффект от внедрения изобретения при определении фильтрационных паргихетр пласта на 200 опробований составит свыше 0,5 мпн.руб. Формула изобретения Способ определения фильтрационных параметров пласта и скважин путем изменения уровня воды в скважине с последующей его регистрацией, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений и обеспечения возможности применения способа при положении уров«ня подземных вод вблизи верхней час ТИ фильтра и негерметичности ствола скважины, герметизируют скважину на устье,изменяют уровень воды в скважине вакуумированием, снимают вакуум и наблюдают изменение уровня воды в скважине, по которому судят о фильтрационных параметргис .пласта и скважин. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 332380, кл. Е 21 В 47/06, 1970. 2. Шержуков Б.С., Алексеев B.C. и Курманенко А.Д. Рекомендации по определению фильтрационных парамётг ров горных пород и грунтов методе экспресс-налива в несовершенные скважины. М., ВНИИволгео, 1979, с. 7-9. 3. Алексеев B.C., Курманенко А.Д. Опыт определения коэффициента водопроводимости пластов по данным экспресс-налива в скважины.Экспресс-информация , сер. Гидрогеология и инженерная геология, вып. 9, М., ВИЭМС, 1973, с. 1-11 С прототип7.