4. Конкретные примеры

Рассмотрим пример миграционного опробования водоносного го­ризонта, приуроченного к трещиновато-пористым меловым породам (район одного из месторождений КМА). Оно проводилось по схеме кустового налива в центральную скважину с прослеживанием за движением индикатора в пласте по двум наблюдательным скважи­нам 1 и 2, удаленным от нее на расстояния 15 и 20 м соответственно. Предварительно во всех скважинах был проведен расходометриче­ский каротаж, в результате которого была выделена верхняя, наибо­лее проницаемая зона мощностью 3 м, определившая практически всю гидравлическую проводимость пласта (его суммарная обводнен­ная мощность около 20 м). Можно предположить поэтому, что в процессе опыта оценивались параметры именно этой зоны. Скорость фильтрации естественного потока v₀ по данным резастивиметрии скважин составила 0,2 м/сут.

В качестве индикаторов использовали два химических соедине­ния — слабо концентрированные растворы поваренной соли (наблю­дения велись по хлор-иону) и высокомолекулярного соединения — полиакриламида (ПАА). Индикаторы вводили после достижения ре­жима налива, близкого к стационарному .при расходе Q_c**225 м³/ сут (удельный дебит налива q * Qjtn * 75 м²/сут). Полученные выход­ные кривые по скважинам 1 и 2, пересчитанные на относительные концентрации, приведены ка рис. 7.4,а.

На индикаторных графиках для хлор-иона достаточно опреде­ленно (по их резкой асимметрии относительно точки средней отно­сительной концентрации с ™ 0,5) диагностируется проявление эф­фекта двойной пористости: по прошествии первых часов опыта на перенос индикатора заметно влияет процесс его молекулярной диф­фузии в пористые блоки. Этот процесс становится особенно ощути­мым в сравнении с характером миграции ПАА, проникающая способ­ность которого в поры блоков весьма низкая (он ведет себя подобно индикатору в чисто трещиноватой среде).

Обработка выходных кривых для хлор-иона осуществлялась пу­тем линеаризации зависимости (7.14). Для этого опытные точки

были нанесены на график в координатах (см. рис. 7.4,6), где

видно, что кривые,полученные для усваиваемого блоками fpaccepa, достаточно хорошо согласуются с теоретической зависимость^. Миг­рационные параметры, рассчитанные графоаналитическим методом с использованием значений t_pi&\g<p (см. формулы (7.16) и (7.17)), приведены в таблице.

Лабораторными опытами были установлены коэффициенты мо­лекулярной диффузии в блоках (D_M = 5 10"⁵ м²/сут) и пористость последних (п₀ = 0,45). Эти данные позволяют определить по извест­ным значениям комплексного массообменного параметра S%D_M п₀

удельную поверхность блоков S₆, которая составила в среднем 4м"¹, что в пересчете на средний размер блока изометрической формы отвечает т₆ - 6 JS₆ = 1,5 м.

Кроме того, обработка выходной кривой для ПАА по схеме мик­родисперсии (см. раздел 7.3.2) дала расчетные значения активной трещиноватости п *0,005 и параметра микродисперсии <5j = 1 м. Как видно, значения параметров, определенные по различным ицдика-

•i

Рис. 7.4. Графики изменения относительных концентраций инди­каторов в наблюдательных скважинах (а) и представление опыт­ных данных при графоаналитическом способе их интерпретации (б):

1 - хлор-ион; 2 - ПАЛ

Таблица

■WHbwyv Номер наблюда­тельной скважи- 1	I111II 0,65	Расчетны 4,35	е параметры “о	S6Dm n0V 1°4 • сут ■ 4,3
2	1,70	2,22	0,004	2.8

торам, оказались сопоставимыми , что является подтверждением вполне приемлемого качества опыта.

Приведем еще простой пример использования индикаторного запуска для фильтрационной дифференциации разреза — оценки изменчивости показателя послойной действительной скорости филь-

к.

трации X ⁼ “ в профильно-неоднородном пласте (к. и n_t — коэф­фициент фильтрации и пористость пород ¹-го слоя). Индикаторный запуск NaCl в наблюдательную скважину был осуществлен на за­ключительном этапе откачек в процессе опробования водоносного горизонта, приуроченного к трещиноватым известнякам. Опытные характеристики были приняты следующими: расход откачки Q_c *= 51 м³/сут, расстояние между скважинами г *= 30 м, общая мощность опробуемого интервала т = 10 м. Предшествующий опыту расходо­метрический каротаж эксплуатационной скважины позволил выде­лить две заметно различающиеся по проницаемости зоны; верхнюю, более проницаемую (т^ * 2 м), и нижнюю (т₂ * 8 м), которая на расходометрических диаграммах трактовалась как менее проницае­мая.

На графике временного прослеживания отчетливо выделялись два максимума концентрации индикатора (*_шах1 ~ 10 ч и *_шах7 ~ 40 ч), существенно сдвинутые один относительно другого. По всей веро­ятности, пики максимальной концентраций связаны со временем прихода индикаторной волны по различным зонам: первый отвечает миграции в верхней зоне, а второй — переносу вещества в нижней зоне.

Составляя очевидные балансовые уравнения, легко находим вы­ражения для искомых показателей:

у - пРт _ ЯгУ

Qc‘тал ² Qc'maxl'

где Т — суммарная проводимость пласта (по данным откачки Г=30м /сут).

Подставляя исхлодные значения, получаем^ ~4 • 10³ м/сут, Х₂ ~ 1-10³ м/сут. Величины параметра % далее могут непосредст­венно использоваться в расчетных оценках массопереноса, а после независимой оценки значений п_{ они могут быть пересчитаны для представления коэффициентов фильтрации k_t в явном виде.

2. Постановка режимных наблюдений ^

за процессами загрязнения подземных вод