2. Постановка опытных опробований

При постановке опытных опробований особое значение имеет их направленность на определение конкретных геофильтрационных параметров, которые отражаются в результатах опыта по-разному, в зависимости от схемы и масштаба опробования (см. гл. 5). Вместе с тем эффективность опробования существенно зависит от того, ста­вится ли оно «вообще» или применительно к последующему проек­тированию конкретного инженерного сооружения. Поэтому распо­ложение опытного куста и выбор схемы опробования желательно увязать хотя бы с самыми общими представлениями о возможном расположении и характере работы прогнозируемого объекта. Это делает более ясными цели откачки (важнейшие параметры, подле­жащие определению); выявляет предпочтительные зоны постановки опробования, которые должны отвечать требованию максимальной детальности изысканий на ключевых участках области фильтрации (участки расположения водозабора, прилегающие к нему граничные зоны пласта и т.п.); позволяет увязать схему опробования гидрогео­логического разреза с ожидаемым при эксплуатации характером вза­имодействия водоносных пластов (например, потребуется в прогно­зах параметр перетекания или нет).

Важнейшее правило при постановке конкретного опробования — ограничение разумным минимумом круга решаемых им задач, причем этот круг должен быть по возможности очерчен определен­ной (априорно ожидаемой) интерпретационной схемой. Отсюда сле­дует, что постановка опытного опробования должна исключать или сводить к минимуму взаимное наложение различных осложняющих факторов (а их, как мы уже знаем из разделов 5.3 и 5.4, довольно много) с тем, чтобы каждый из этих факторов изучался отдельными экспериментами или, по крайней мере, на разных, достаточно дли­тельных стадиях эксперимента.

Исходя из этого правила расположение опытного куста должно по возможности гарантировать простейшую (плоскорадиальную) структуру потока и исключить влияние на результаты опыта плано­вых границ пласта (см. раздел 5.3.6) или контактов зон с резко отличающимися проводимостями (кроме тех случаев, коща изуче­ние условий на границе или вблизи ее является целью опыта). В первом приближении это требование соблюдается в том случае¹ коща все скважины куста удалены от границы на расстояние, превышаю­щее интервал между центральной и дальней наблюдательной сква­жинами (вы сможете убедиться в этом самостоятельно, сопоставив расчетные понижения в случаях неограниченного и полуограничен- ного пласта согласно формулам, приведенным в разделе 4.1).

Большое значение для повышения качества ОФР имеет внедре­ние эффективных методов контроля за ходом экспериментов, а так­же сочетание откачек с другими видами исследований. Мы уже под­черкивали важность предварительного лабораторного изучения ряда физико-механических свойств пород, в первую очередь сжимаемо­сти, на образцах, отобранных из водоносных и разделяющих слоев. Очень важным, особенно при исследовании слоистых и трещинова­тых сред, является также проведение при опытных откачках расхо­дометрических и резистивиметрических (см. раздел 6.1.4) работ. С помощью этих методов можно получить характеристику фильтращи- онной неоднородности пласта в вертикальном разрезе, выявить наи­более благоприятные интервалы для установки фильтров, исследо­вать техническое состояние скважин. Упомянем здесь, наконец, про­ведение наблюдений за деформациями (сжимаемостью) пород в про­цессе откачки по глубинным (например, радиоактивным) реперам, что позволяет более надежно оценивать упругоемкость пород (см. раздел 8.1.1).

В связи с высокой сложностью фильтрационного процесса при откачке, обоснование постановки и структуры опытного опробова­ния надо давать на базе предварительного прогноза его режима. Этот прогноз (разведочный расчет) выполняется исходя из возможной фильтрационной схемы (см. раздел 5.2), ориентировочных значений основных расчетных параметров и предполагаемой схемы опытного куста. При прогнозе рассчитывают ожидаемые понижения уровня воды в наблюдательных скважинах в пределах разумно возможной продолжительности откачки и при заданном ее дебите, а также дела­ют прикидочные оценки чувствительности эксперимента по отноше­нию к тем или иным параметрам (см. раздел 5.5). Определение не­чувствительных параметров должно заранее исключаться из круга обязательных задач, решаемых откачкой.

Результаты разведочного расчета полезно отображать на про­гнозном листе откачки, на котором кроме схемы куста и гидрогеоло­гического разреза строят прогнозные графики временного и про­странственного прослеживания. При проведении опытных работ этот прогнозный лист используют для внесения корректив в исходную фильтрационную схему и в методику откачки, следуя принципу: схема опробования должна отвечать предполагаемому методу интер­претации, и наоборот. Первостепенное значение индикаторные гра­фики приобретают в тех случаях, когда перед началом откачки воз­можная расчетная схема недостаточно определенна, так что одной из целей опыта является уточнение этой схемы (см. раздел 5.5).

В целом чрезвычайно важно понимание опытно-фильтрацион­ных работ как экспериментальных, требующих внимательного творче­ского анализа. Для этого гидрогеологу, проектирующему эксперимент, потребуется не только справочная литература, но также и специальная теоретическая подготовка и определенный личный опыт.