книги из ГПНТБ / Боревский Б.В. Методика определения параметров водоносных горизонтов по данным откачек

Соответственно, при небольших временах значения коэффициентов водопроводимости, рассчитанные по формуле Дюпюи или площадным графикам S — lg г, могут оказаться существенно завышенными. Аналогичная картина будет наблюдаться в интенсивно трещинова­ тых и закарстованных породах, когда раскрытия трещин достаточно велики, так как при высокой проницаемости отдельных крупных трещин абсолютные понижения меняются мало по мере удаления наблюдательных скважин от опытной. Указанное положение иллю­ стрируется ниже при рассмотрении результатов расчета параметров на конкретных примерах. Несмотря на то что со временем распреде­ ления напоров в трещиновато-пористом и обычном пористом пласте

определенный перепад для обеспечения в условиях квазистационар­ ной фильтрации постоянного перетока из блоков в трещины. При больших абсолютных величинах понижений уровня относительная роль этого перепада невелика и параметры, рассчитанные по пло­ щадным и временным графикам, практически совпадают. В высоко проницаемых пластах при небольших понижениях уровня (первые

графикам, будут значительно превышать результаты расчета по временным и комбинированным (до 5—10 раз).

Коэффициенты уровнепроводности (пьезопроводности) в таких условиях могут быть также занижены или завышены в зависимости от характера трещиноватости пласта и местоположения наблюдатель­ ной скважины относительно опытной. Характерной особенностью пластов с интенсивно развитой трещиноватостью является видимое уве­ личение рассчитанных значений коэффициентов пьезо-(уровне-)про- водности по мере удаления наблюдательных скважин от опытных, что хорошо видно на графике а — f (г) на примере Мийкайнарского участка (см. рис. 40).

Так, в эквивалентном зернистом пласте в ближайшей окре­ стности опытной скважины понижения уровня больше, а в удалении— меньше, чем в трещиноватом (см. рис. 32). Естественно, что в первой зоне будут получены заниженные значения пьезоили уровнепро­ водности (по ближним наблюдательным скважинам), а во второй — завышенные (по удаленным наблюдательным скважинам). Анализ материалов откачек по конкретным участкам показывает, что радиус зоны, в которой наблюдается занижение рассчитанных значений коэффициента уровнепроводности и соответственно более пологая депрессия, колеблется от нескольких метров в пластах со слабо развитой трещиноватостью до 150—200 м и более в интенсивно тре­ щиноватых. Это связано с дренирующим влиянием крупных трещин. Такая зона может быть названа «зоной сверхпроводимости пла­ ста».

На графике (см. рис. 40) хорошо видно, что с увеличением рас­ стояния темп нарастания значений коэффициента уровнепроводно-

сти постепенно затухает и примерно с 400 м становится несуще­ ственным.

Анализ результатов опытных откачек в интенсивно трещиноватых и закарстованных пластах показывает, что в качестве расчетных следует принимать значения коэффициентов пьезо-(уровне-)провод- ности, полученные по наблюдательным скважинам, удаленным от

200 м. Следует иметь в виду, что эти значения могут характеризо­ ваться большей или меньшей степенью завышения.

Более обоснованное расчетное значение может быть принято по графикам а = / (г) на участке, где нарастание а практически пре­ кращается или становится незначительным. Это достижимо при достаточно большом количестве разноудаленных наблюдательных скважин (не менее 5-—6 скважин).

Как уже отмечалось выше, при решении о выделении на графике S — lg t асимптотического участка I I приходится ограничиваться чисто качественной интерпретацией. В условиях, когда график четко дифференцирован, выделение на нем асимптотического участка I I не вызывает трудностей. При влиянии внешних границ диагносцирование графиков усложняется, так как, с одной стороны, требуется достаточно большая продолжительность опытов, чтобы влияние микронеоднородности пласта уже не сказывалось, а с другой, при большой продолжительности опытов начинает сказываться влияние

Существенную помощь при анализе достоверности получаемых результатов и интерпретации временных и площадных графиков

могут оказать комбинированные графики S — lg Они являются

наиболее удобной формой обработки результатов откачек из трещи­ новатых пород. На них, как правило, пропадает видимость прямо­ линейности участка ложностационарного режима, что хорошо видно на примере откачки из скв. 40 на Мийкайнарской мульде при сопо­ ставлении графиков S — lg t (см. рис. 39) и S — lg ~ (см. рис. 41).

В условиях обычных равномерно трещиноватых пластов с «двой­ ной пористостью» или чисто трещинных эти графики, построенные по разным наблюдательным скважинам, при квазистационарном режиме выходят на одну асимптотическую ветвь, как это имеет место в безнапорных пластах при эффекте Болтона. В этом случае параметры, рассчитанные по площадным графикам S — lg г, будут совпадать

с параметрами по графикам S — lg t и S — lg у . Однако площадные

Р и с . 33. Графики прослеживания (Саксонская Швейцария, 1965 г . ):

а — площадного прослеживания восстановления на моменты t: 1 — 1 ч, 2 — 5 ч; б — комби­ нированного прослеживания при расстояниях т наблюдательных скважин: 1 — 140 м, 2 — 220 м, 3 — 400 м

а — понижения уровня; б — восстановления уровня. Расстояния г наблю­ дательных скважин: 1 — 10 м, 2 — 30 м, 3 — 30 м, 4 — 59 м, 5 — 59 м

практически совпадают, что свидетельствует об их действительном характере.

Однако в данном случае эффект «двойной пористости» не фикси­ руется практически и на графиках временного прослеживания, что связано либо с отсутствием этого эффекта, либо с очень маленьким временем запаздывания.

Пример Уральского участка, где на временных и комбинирован­ ных графиках эффект «двойной пористости» четко выражен, дает подобный же результат (рис. 34, 35).

Комбинированные графики выходят на одну асимптотическую ветвь, а рассчитанные по ним параметры совпадают с результатами расчета по площадным графикам (табл. 10). Здесь объектом опро­

Время запаздывания в данном примере не превышало 1,4^-2,9 ч. В условиях интенсивно трещиноватых и закарстованных известня­ ков, когда величина перепада уровней (напоров)на контакте блок—

циентами водопроводимости, определенными по временным или ком­ бинированным и площадным графикам. Коэффициенты пьезо-(уров- не-)проводности по удаленным скважинам оказываются завышен­ ными.

Критерием выбора расчетных участков здесь может служить форма временных и параллельность комбинированных графиков, построенных по различным наблюдательным скважинам. Такие случаи наиболее сложны для интерпретации, так как в выбранных для расчета асимптотических участках временных и комбинирован­ ных графиков может быть уже отражено влияние дополнительного питания, что приведет к завышению коэффициента водопроводимости, либо влияние непроницаемых границ, приводящее к его занижению.

Таким образом, наибольшие сложности возникают при интер­ претации результатов откачек из ограниченных пластов, сложенных интенсивно трещиноватыми и закарстованными породами.

Рассмотрим эти вопросы на примере Мийкайнарского участка. Объектом опробования на этом участке являлся безнапорный тре- щинно-карстовый водоносный горизонт в известняках фамена. По­ следние залегают в виде полосообразного пласта вертикального падения шириной до 2250 м, ограниченного в плане практи­ чески непроницаемыми граница­ ми. Мощность водоносного гори­ зонта достигает 200 м, мощность наиболее обводненной верхней

зоны около 100 м. Водовмещающие известняки

отличаются высокой степенью хао­ тической неоднородности, интен­ сивной трещиноватостью. Водо­ носный горизонт на рассматри­ ваемом участке опробован двумя кустовыми откачками из возму­ щающих скважин 35 и 40. Пер­ вая расположена в 100 м от не­ проницаемой границы (рис. 36), вторая — в центре полосы, в 860 м от ближайшей границы (рис. 37).

Временные графики прослежи­

графиков здесь неоднозначно. На­ личие двух участков может быть связано с влиянием непроницае­ мых границ либо с эффектом «двойной пористости». В первом случае представительным для об­ работки будет начальный участок,

во втором — конечный. Кроме того, может наблюдаться влияние обоих факторов, тогда первый участок — участок ложностационарного режима, второй — отражает влияние границ, т. е. рас­ четный участок I I на графике может вырождаться.

Отношение угловых коэффициентов начального и конечного участков равно 2—3, т. е. ошибка за счет неправильной квалифика­ ции расчетного участка будет двух-трехкратной.

Анализируя полученные графики, можно видеть реальность эф­ фекта «двойной пористости» как фактора, определяющего их форму.

Так, скважины 47 и 51 при откачке из куста 35 (см. рис. 36) находятся практически на границе. Поэтому графики по этим сква­ жинам при отсутствии эффекта «двойной пористости» должны были

5.м

І5

Скв 47

Р и с . 38. Характерные графики временного прослеживания по опытному кусту 35 (условия см. на рис. 36)

бы иметь один прямолинейный участок, отражающий влияние гра­ ницы во всем диапазоне продолжительности опыта с момента насту­ пления квазистационарного режима. Фактически время появления конечных участков на графиках по скв. 47 и 51, как и во всех осталь­ ных наблюдательных скважинах, составляет 120—400 ч и практи­ чески не зависит от их местоположения относительно границы. Аналогичная картина наблюдается при откачке из куста 40, при которой время появления конечного участка независимо от место­ положения наблюдательных скважин равно 6—90 ч.

При этом по скважинам, близким к опытной, появление второго участка происходит значительно раньше контрольного времени,