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

разреза. Водопроницаемые прослои представлены песками, гравием и галечниками, разделяющие прослои — глинами и суглинками. Примеры временных, площадных и комбинированных графиков пред­ ставлены на рис. 52 и 53. Временные и комбинированные графики прямолинейны, площадные на разные моменты и при разных дебитах прямолинейны и параллельны. Получены следующие параметры тремя способами прослеживания (табл. 22).

Поскольку полученные величины практически совпадают, исходя из простой формы графиков можно заключить, что данная опытная закономерность описывается уравнением Тейса — Джейкоба практи­ чески с начала возмущения. Следовательно, можно утверждать, что нормальной формой временных, комбинированных и площадных гра­ фиков является полулогарифмическая прямая. Разберем аномалии этой формы.

В тех случаях, когда имеет место несовершенное вскрытие слои­ стой системы, т. е. когда верхние проницаемые прослои изолированы от нижних, взаимодействие вскрытой и изолированной части разреза происходит через слабопроницаемые прослои. Возникают условия, аналогичные тем, которые имеют место в двухили трехслойных толщах [84]. Следствием этого является положительная аномалия, т. е. выполаживание временных и комбинированных и приуменьше­ ние ординат площадных графиков, приуроченных к поздним моментам времени. Использование конечных участков временных и комбиниро­ ванных графиков будет приводить к завышению коэффициента водо­ проводимости. Использование площадных графиков при поздних моментах времени приводит к занижению коэффициента пьезопровод­ ности. Основной задачей интерпретации опытной информации в та­ ких случаях становится диагностирование представительного началь­ ного участка опытной закономерности. Н а рис. 54 показаны схема и разрез опытного куста 15 Урулюнгуйского месторождения. Возму­ щающей скважиной 15 изолировано примерно треть мощности слои­ стой толщи. На рис. 55 на примере отдельных наблюдательных сква­ жин мы видим четкую положительную аномалию временных графиков через полчаса после начала возмущения. Некоторое увеличение кру­ тизны графиков (следом за пологой его частью), создающее иллюзию эффекта Болтона, связано с колебаниями дебита откачки.

а

кустом 160,89.

а — графики комбинированного прослеживания, луч I I I при расстоянии г наблюдательных скважин: 1 — 98 м, 2 — 10 м, з — 57 м, 4 — 497 м, 5 — 567 м, 6 — 1875 м; б — графики площадного прослеживания приведенного понижения при возмущающих скважинах: 1 — 160; 2 — 160,89 на момент t = 2000 мин; 3 — 160 и 4 — 160,89 на момент « п р = 6000 мин,

5 — скв. 160 на момент t = 200 мин

На рис. 56 на примере луча 1 появление аномалии комбинирован­ ных графиков четко связано с удаленностью наблюдательных сква­ жин от возмущающей. Площадные графики по всем наблюдательным

н

600

590

580

570

560

550

540

530

скважинам луча прямолинейны и параллельны, но при позднем мо­ менте времени получено заниженное значение коэффициента пьезо­ проводности. Несмотря на незначительную протяженность началь­ ного участка, интерпретация его однозначна. По всем трем способам

Р и с . 55. Графики временного прослеживания понижения при опро­ бовании сложнослоистой толщи кустом 15.

г

/ (/г]ф

О lg t/r2

Р и с . 56. Прослеживание понижения при опробовании сложнослоистой толщи кустом 15.

а — графики комбинированного прослеживания, луч I при расстоянии г наблюдательных скважин: 1 — 10 м, 2 — 34 м, з — 84 м; б — графики площадного прослеживания на моменты t: 1— 0,17 ч, 2— 1,67 ч, 3 — 16,7 ч

•обработки получены следующие средние по кусту значения парамет­ ров (табл. 23).

Оба параметра, полученные при всех способах обработки, доста­ точно близки между собой. Следовательно, выбранный начальный участок действительно описывается уравнением Джейкоба, а найден­ ные параметры являются суммарными и средневзвешенными характе­ ристиками вскрытой части слоистого разреза.

До сих пор мы рассматривали варианты, при которых пьезометри­ ческие уровни отдельных слоев практически совпадали, так что пони­ жение происходило от общей пьезометрической поверхности и, следо­ вательно, в каждый момент времени понижения напора для каждого слоя были равны между собой. В практике опробования возможны случаи, когда разобщенные слои имеют существенно различные ста­ тические уровни. Взаимодействие между такими слоями при их совер­ шенном вскрытии будет сложнее. Как показано в работе [49], при совместном опробовании двух водоносных пластов вследствие раз­ ности уровней возникает аномалия формы временных графиков про­ слеживания. При прослеживании понижения представительным будет конечный участок графика. Очевидно, сочетание двух этих факторов аномальности (влияние перетока и разности уровней) значительно осложнило бы выбор представительного участка. Однако такие соче­ тания редки, поскольку разность уровней может быть при плотных разделяющих прослоях, а переток, ощутимый в короткий отрезок времени, возможен при их достаточной проницаемости.

С точки зрения пределов применимости суммарных и средневзве­ шенных параметров сложнослоистых толщ при прогнозном расчете целесообразно рассмотреть некоторые возможные варианты природ­ ных схем.

1 . Сложнослоистая толща залегает под толщей слабопроница­ емых пород, притоком из которых можно пренебречь. Эксплуатацион­ ное понижение можно ограничить напором до кровли сложнослоистой толщи.Пьезометрическая поверхность слоистой толщи является прак­ тически общей для основных водоносных слоев. В этих условиях необходимы и достаточны для прогнозного расчета суммарный коэф­ фициент водопроводимости и средневзвешенный — пьезопроводности.

откачки добавляется повышение за счет продолжающегося перетока, который происходит до тех пор, пока существует необходимый напор­ ный градиент. Таким образом, фактические повышения уровня ока­ жутся завышенными, причем степень завышения будет переменной убывающей во времени. Следствием этого является увеличение угло­ вых коэффициентов временных графиков и занижение коэффициентов водопроводимости.

Вероятность и величина ошибок практически неопределяемы, поэтому пользоваться только способами прослеживания ^восстановле­ ния для определения параметров ненадежно. Если же имеются опре­ деления по данным прослеживания понижения и восстановления, причем обнаруживаются систематические занижения результа­ тов, найденных по восстановлению, предпочтение при выборе рас­ четных параметров отдается результатам, полученным по пониже­ нию.

Таким образом, при опробовании слоистых толщ способы просле­ живания понижения и восстановления уровня не являются равно­ ценными. Способ прослеживания восстановления уровня оказывается менее надежным.

Суммируя результаты анализа опытных закономерностей в усло­ виях неоднородности фильтрационных свойств в разрезе, необходимо сделать следующие выводы.

1. Взаимодействие водоносных прослоев при опробовании яв­ ляется фактором положительной аномальности временных и комбини­ рованных графиков прослеживания, причем фактором, практически нерегулируемым ни при постановке, ни при проведении опыта. Реко­ мендации, существующие на этот случай в литературе [93], не могут гарантировать получения всех параметров, необходимых для прог­ нозного расчета с учетом перетекания, каким-либо одним методом

2.При отсутствии признаков перетока, которыми могут служить форма временных и комбинированных графиков и сходимость резуль­ татов комбинированного и площадного прослеживания, основные параметры, определяемые методом Джейкоба, являются необходи­ мыми и достаточными для прогнозного расчета с игнорированием перетока. В остальных случаях эти параметры необходимы, но недо­ статочны.

3.Сложнослоистые толщи целесообразно опробовать суммарно

при совершенном вскрытии. Основные параметры, определяемые в этих условиях методом Джейкоба, являются необходимыми и доста­ точными, если эксплуатационное понижение к концу расчетного срока не превышает напора над кровлей верхнего проницаемого слоя. В остальных случаях эти параметры необходимы, но недоста­ точны.

4. Способы прослеживания понижения и восстановления уровня в условиях взаимодействия слоев не являются равноценными. Спо­ собы прослеживания восстановления менее надежны. При наличии признаков перетока обработку опытных данных следует производить способом прослеживания понижения.

5. При наличии плановых границ интерпретация опытной ин­ формации в слоистых водоносных пластах может производиться в соответствии с критериями, разработанными для пластов однород­

через длительный промежуток времени. Обработка таких случаев методом Джейкоба не встречает трудностей.