Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

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

.pdf
Скачиваний:
162
Добавлен:
25.10.2023
Размер:
15.76 Mб
Скачать

Аналогичную зависимость параметров от граничных

помех можно

видеть

на примере участка

Аймурза, где фактором

аномальности

также

является граница неоднородности

по водоотдаче (рис. 15, а).

От предыдущего этот участок

отличается

тем, что здесь в

нейтраль­

ную зону попадает большее

количество

наблюдательных

скважин,

но как и для Бешбулакского

участка мы получаем одинаковые ста­

бильные значения параметров при прослеживании понижения уровня.

Рис. 14. Графики временного прослеживания приведенного по ­ нижения в разноудаленных наблю­ дательных скважинах при груп­

повом

выпуске

из

скв . 14, 23,

24 (по данным

А.

В .

Иванова,

1964

г., Центральные

Кызыл­

 

кумы).

 

 

I

г

4

? №

го і.сутки

 

 

 

О

 

 

1

lg t

 

 

 

 

№ наблю­

 

 

 

0,183

 

о,

 

датель­

 

С

km-

А

 

ной

 

с

м2 /сутки

 

скважины

 

 

 

 

 

 

 

13

815

3 , 0 - Ю " 4

 

610

3,0-10-*

3,0-10«

 

19

2900

2 , 2 5 - Ю - 4

 

814

-0,25-10-*

2,9-10"

Стабильные значения параметров получаются на участке Аймурза

при г 3.

Зависимость коэффициента водопроводимости от приведенного расстояния на прибрежном участке видна на примере Курского водо­ забора (рис. 16). Ка к видно, относительно стабильные значения удается получить при r n p ^ 2,5, что в общем отвечает полученному ранее значению предельного приведенного расстояния без учета дополнительного гидравлического сопротивления русла. Это сви­ детельствует о малой величине последнего. В данном примере пред­ ставительные наблюдательные скважины оказываются в зоне воз­ можного влияния несовершенства возмущающей скважины (скв. 300,

166), однако проверка по

площадному графику свидетельствует

о практическом отсутствии

этого влияния.

кт,

мг/сугпки

 

IWDr

'

о г 4км

 

г

600

V о

 

 

 

400 -370-

 

WOО

г

Юг

лот,

мг/сутки

 

 

 

 

 

 

Они

" 0 1

г

3

4

5

6 г

Р и с . 15. Графики зависимости коэффициента водопроводимости от относительного поло­ жения наблюдательных скважин в неодно­ родном по водоотдаче пласте при времен­ ном прослеживании понижения (по данным

Б . М.

Зильберштейна,

А. В . Иванова,

1964

г., Центральные

Кызылкумы)

а — участок Аймурза,

б — Бешбулак

Рис . 16. График зависимости коэффициента водопроводимости от относительного поло­ жения наблюдательных скважин на при­ брежном участке (по данным А. Саар, 1965 г., долина р. Сейм)

Приведенные примеры подтверждают справедливость предлагае­ мых критериев.

Таким образом, содержание и последовательность интерпрета­ ции опытных данных способом временного прослеживания измене­ ния уровня в ограниченных пластах заключается в следующем:

1) прослеживание характера возмущения во времени и выбор приемов временного прослеживания изменения уровня, отвеча­ ющих характеру возмущения;

2)построение временных графиков понижения и восстановления

ирасчет параметров;

3)выбор представительных графиков и представительных участ­

ков графиков в соответствии с критерием т ^ г <

0,3/;

4) при наличии нескольких наблюдательных

скважин — про­

верка стабильности параметров в зависимости от местоположения скважин.

Обработка способом площадного прослеживания

Способом площадного прослеживания можно определять дей­ ствительные коэффициенты водопроводимости и пьезопроводности в пределах указанных временных и площадных ограничений. Это

значит, что площадное

прослеживание

возможно во I I и I I I зонах

на протяжении времени

tK ^ / ^ 5tK.

Следовательно, если для по­

строения площадного графика прослеживания использованы сква­ жины, расположенные в радиусе пъ ^ г ^ 0,45/, а моменты времени для их построения соответствуют указанным временным ограниче­ ниям, получение действительных параметров вполне возможно.

При сложном возмущении для обработки способом площадного прослеживания выбирается тот прием из числа приведенных в пре­ дыдущей главе, который отвечает конкретному характеру возму­ щения.

Как видно из рис. 12, область применимости площадного просле­ живания (зона I I I ) значительно больше рекомендуемой. Так, напри­ мер, по внутреннему лучу пригодны для обработки наблюдательные скважины, расположенные от центра возмущения на расстоянии тп =S г s£ 0,83/. Такое ограничение можно использовать при детально известной конфигурации границы, когда имеется уверенность в со­ ответствующей ориентировке луча. Поскольку во многих случаях нельзя быть уверенным в этом, предложено более жесткое площад­ ное ограничение, в основу которого положено предельное приведен­ ное расстояние по встречному лучу. Если площадное прослеживание производится в соответствии с площадным ограничением, то коэффи­ циент водопроводимости, как было показано ранее, практически не зависит от избранных моментов времени. Превышение временных ограничений вызывает ошибки только в определении коэффициентов пьезопроводности. При положительных факторах аномальности этоприводит к занижению абсолютных значений коэффициента пьезо­ проводности во времени, при отрицательных — к их завышению.

Диагностирующим признаком этой ошибки является нестабиль­ ность кажущихся коэффициентов пьезопроводности во времени. Чтобы избежать этой ошибки, следует производить площадное про­ слеживание на несколько моментов времени и при параллельности графиков принимать коэффициент пьезопроводности по ранним мо­ ментам. Следовательно, в превышении временных ограничений за­ ключается аномальность графиков площадного прослеживания, не­ заметная по их форме. Имеются и другие аномалии площадных гра­ фиков. Влияние прискважинных помех приводит к деформации на­ чальных участков площадных графиков. Это сказывается в отклоне­ нии точек, представляющих наблюдательные скважины, расположен­ ные вблизи возмущений ( г > т ? г ) , выше нормальной прямой. Если все скважины располагаются в этой зоне, то коэффициент водопроводимости оказывается заниженным. Следствием превышения пло­ щадных ограничений является деформация конечных участков гра­ фиков, которая заключается в отклонении точек, находящихся в ра­ диусе г > 0,45Z, выше или ниже нормальной прямой. Причина этих деформаций — отклонение от квазистационарности в сочетании с гра­ ничными помехами. Внутренняя плановая мозаичная неоднород­ ность пласта является причиной рассеяния точек на площадном гра­ фике. Рассеяние точек графика обусловливает также оборудование наблюдательных скважин при заметной вертикальной анизотропии водоносного горизонта, в частности, к рассеянию приводит размеще­ ние фильтров наблюдательных скважин на разных глубинах по от­ ношению к фильтру возмущающей скважины.

Таким образом, форма площадного графика — линейность или рассеяние в расположении точек, параллельность или непараллель­ ность графиков, построенных на разные моменты времени — дает до­ полнительную информацию о наличии квазистационарности, степени плановой и вертикальной однородности водовмещающих пород. Та­ кая информация контролирует, подтверждает или опровергает са­ мую возможность использования этого способа обработки. Способ площадного прослеживания имеет известное преимущество перед формулой Дюпюи — Тима. Расчет коэффициента водопроводимости (фильтрации) по формуле Дюпюи с использованием двух наблюда­ тельных скважин связан с известной случайностью.

Способ площадного прослеживания имеет существенное преиму­ щество перед способом временного прослеживания большим охватом области возмущения, так как для первого представительными яв­ ляются наблюдательные скважины в радиусе г ^ 0,45^, а для вто­ рого г =5 0,3Z.

Способ площадного прослеживания понижения и восстановления уровня можно проиллюстрировать несколькими примерами. Обра­ тимся к тому же участку Бешбулак, на примере которого показан способ временного прослеживания. На рис. 17 представлены гра­ фики площадного прослеживания понижения, построенные с учетом изменения дебита по времени. Они построены на моменты t = 11,9 и t = 26,8 суток. Как видно, графики при некотором рассеянии

6*

83

J

 

I

1

L j

I

WOO

2000

 

 

S000rnp,M

і

і

і

 

 

і

:

3

3,301

 

 

3,699'Цгпр

Р и с . 17. Х а р а к т е р

площадной закономерности приведенного понижения в у с л о ­

виях напорно-безнапорной

границы при г п р

1—6

(по данным

А. В . Иванова,

1964 г., Центральные Кызылкумы).

1 — при < = 11,9

суток, km

=

517

м'/сутки,

а =

1,4» 10'

м'/сутки; 2 — при < =

=

26,8 суток,

km

=

500 м*/сутки,

о =

1 • 10е

м1 /сутки

о

{ « г

Рис . 18. Графики площадного прослеживания при кустовой откачке 440 (по д а н ­ ным А . М. Прасоловой, 1967 г., долина р. Сейм).

а — прослеживание понижения уровня; б — прослеживание восстановления уровня при it

 

 

1 — 10 ч; 2 — 130 ч.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СУ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СОО

 

 

 

 

Наименование

 

 

 

 

с о

 

 

 

а,

 

 

 

 

о

А

 

Iga

опыта

 

 

 

 

 

м! /сутки

 

[

и 11.

 

II

 

 

 

о

g

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Si

 

 

 

 

Понижение

130

0,66

1

0,66

274

1,47

2,113

1,997

2,4-10*

Восстановление

47

0,61

1

0,61

297

1,32

1,672

2,308

4,9-10'

прямолинейны. Наибольшее отклонение от средней прямой отме­ чается для скважин 11 и 16, расположенных за тектоническим нару­ шением, а также для скважины 15, оборудованной на нижний менее проницаемый верхнетуронский горизонт. Поэтому их отклонение от осредняющей прямой понятно. Если игнорировать эти скважины при осреднении всей совокупности точек, прямолинейность графиков становится очевидной. Оба графика параллельны, что является до­ казательством квазистационарности. Рассчитанные по угловому ко­

эффициенту и начальной орди-

кт,мг/сутки

 

 

 

 

 

 

 

нате

параметры

равны:

 

km

 

500-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

517

м2 /сутки,

 

 

а

=

 

1,4

X

то -

 

 

 

1

 

 

 

 

X 10е м2 /сутки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

'

 

• 1

 

"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J00

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Следует иметь в виду воз­

200

 

 

 

 

J

 

 

 

 

можность

занижения

коэффи­

100

 

,

 

 

 

 

 

циента

пьезопроводности,

 

по­

 

1

I

I

I

1 , 1 -

1—11 —1—

скольку

ранний

момент

време­

 

 

 

W

40

SO

 

 

140 гm

ни, на который построен график

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(11,9

суток),

превышает

 

вре­

a, M Усутки

 

 

 

 

 

 

 

менное ограничение. Например,

JO4

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

для

скважин

в

радиусе

 

г

=

 

 

 

 

1

о

 

 

 

 

=

1000 м t

=

1,2 суток. Отсюда

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

временной

критерий,

 

позво­

 

 

 

/

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

JO3

'

 

 

 

 

 

 

 

 

ляющий

игнорировать

влияние

!0г

-

/ /

 

1

 

 

 

 

 

границы

на

величину

пьезо­

-

/

 

 

 

 

 

 

 

проводности

t <

5t

 

;

 

5t

 

=

 

 

 

 

 

j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

K

 

 

 

 

K

 

 

- !

I t

1

ll

1

 

1 J

1

II 1

=

6 суток. Поскольку

 

ранний

'0

 

го

40

 

SO

05

 

140 rIHQJ;

момент времени t = 11,9 суток

Р и с . 19. Влияние несовершенства воз­

больше

временного ограниче­

ния,

то

а

=

1,4-106

 

м2 /сутки

мущающей скважины

на величину коэф­

немного занижено. На

примере

фициентов водопроводимости

и уровне­

Бешбулакского

участка

видно,

проводности,

определяемых

по двум

наблюдательным скважинам при откач­

что обработка

временного

про­

ке с Q=

494 м3 /сутки,

 

h =

32 м, Z=44 м

слеживания

 

была

 

 

возможна

только

для

двух

наблюдательных

скважин,

попавших

в

 

зону I I ;

самая

 

дальняя

 

из

них

расположена

на

расстоянии

815

м. При

площадном же прослеживании использованы практически все скважины в радиусе 3700 м (г = 1,5—6), т. е. способом площадного прослеживания охвачена значительно большая часть водоносного

пласта. Но чем больше охват, тем полнее использована

опытная

информация, следовательно,

тем ценнее способ обработки.

На рис. 18 на примере

Курского участка (куст 440)

показано

влияние прискважинных помех на форму площадного графика за

счет наблюдательных

скважин, попадающих в зону I (г <С т)- Как

видно

на графиках

(рис. 19), это влияние ощутимо

на расстоянии

r m i n

=

0,8/i.

Каждая

точка на графике — результат

последователь­

ных

расчетов

по двум наблюдательным скважинам.

 

Таким образом, содержание и последовательность интерпрета­ ции опытных данных способом площадного прослеживания измене-

ния уровня в ограниченных в плане пластах заключается в следу­ ющем:

1) выбор приемов площадного прослеживания в соответствии

схарактером возмущения;

2)построение площадных графиков прослеживания по всей со­ вокупности наблюдательных скважин на три момента времени, один из которых на наиболее ранний момент возмущения;

3)

обоснование представительного

участка

площадных

гра­

фиков

в

соответствии с

критерием т ^

г

0,45/

и расчет

пара­

метров;

 

 

 

 

 

 

4)

проверка стабильности коэффициента пьезопроводности во

времени

и обоснование

его действительной

величины.

 

Обработка способом комбинированного прослеживания

Использование способа комбинированного прослеживания пред­ полагает справедливость площадных и временных ограничений, ко­ торые рекомендованы для способа временного прослеживания. Сле­ довательно, действительные параметры пластов могут быть опре­ делены способом комбинированного прослеживания по наблюдатель­ ным скважинам, попадающим в нейтральную зону, т. е. располо­ женным от центра возмущения в радиусе m < r ^ 0,3/. Способом комбинированного прослеживания получают практически те же ре­ зультаты, что и при временном прослеживании, но он обладает теми преимуществами перед способом временного прослеживания, что во многих случаях облегчает диагностирование представительного участка опытной закономерности. Успех диагностирования этим способом зависит от расположения наблюдательных скважин; могут иметь место следующие случаи:

1) все наблюдательные скважины располагаются в нейтральной

зоне

г

0,3/);

 

2) все наблюдательные скважины располагаются в зоне замет­

ных (ПІ) и максимальных

(IV) деформаций, причем их приведенные

расстояния

близки между

собой (0,3/ г ^ 0,45/);

3) наблюдательные скважины расположены во всех зонах, их приведенные расстояния различны.

В первом случае комбинированные графики всех скважин прак­ тически дают один общий прямолинейный график. Тогда параметры' определяются по начальным ординатам и угловым коэффициентам общего графика. Совмещение опытной информации различных на­ блюдательных скважин в общем комбинированном графике свиде­ тельствует в данном случае о том, что наблюдательные скважины действительно находятся в нейтральной зоне и не испытывают гра­ ничных помех.

Во втором случае по

нескольким наблюдательным скважинам

с близкими приведёнными

расстояниями мы также получаем общий

график, но он уже не является представительным, поскольку несет информацию с граничными помехами. Причиной совпадения здесь

является близость приведенных расстояний, а не отсутствие гранич­ ных помех.

В третьем случае мы получаем пучок закономерно расходящихся трафиков. Отклонение графика дальней скважины от графика ближ­ ней скважины пропорционально удаленности последней от центра возмущения. Таким образом, закономерное расхождение графиков с приближением к какой-либо границе будет признаком действия этой границы на опытную закономерность изменения уровня, что само по себе является диагностирующим признаком действующего фактора аномальности.

Действительные параметры можно определить по графику, пред­ ставляющему ближние скважины, которые отвечают критерию т ^ =S г =5 0,31. Этот график, если другие скважины находятся за пре­ делами нейтральной зоны, будет касательной к графикам по этим скважинам (рис. 20). Таким образом, графики комбинированного прослеживания могут быть полезными в первом и третьем случае. Для контроля полезно проводить комбинированное прослеживание по встречным лучам, это тем более желательно делать при существен­ ных расхождениях между величинами параметров, полученных спо­ собами временного и площадного прослеживания.

Высказанные положения иллюстрируются следующими приме­ рами.

На рис. 21 приведены комбинированные графики уже упоминав­ шегося участка Бешбулак. Графики построены для разных лучей, направление которых показано на схеме. График луча I I I по сква­ жинам 13 и 12 с 7 = 2,5 и 6,1 является общим, найденные по нему параметры совпадают с действительными параметрами, определен­

ными способами

временного и площадного прослеживания: km =

= 572 м2 /сутки, а

= 2 - Ю 6 м? /сутки. График скважины 15 с г = 1,5,

находящейся на границе зон I I I и I V , не имеет с основным графиком общих участков. Комбинированный график второго луча является общим для всех скважин, но коэффициент водопроводимости, опре­ деляемый по его угловому коэффициенту, завышен (km = 763 м2 /сутки), так как все скважины характеризуются приведенными расстояниями г = 0,9—1,5, по величине которых можно судить, что эти скважины располагаются в зоне максимальных деформаций. Совпадение этих графиков объясняется близостью их приведенных расстояний.

На рис. 20 показаны комбинированные графики понижения участ­ ка Аймурза. Как видно, в лучах I и I I по скважинам с приведенным расстоянием г = 2,6—87 и г = 2,1—87 получены общие графики. Параметры, определенные по этим графикам, практически совпадают с действительными величинами, определенными способом временного прослеживания.

Луч I V состоит из'наблюдательных скважин, характеризующихся приведенными расстояниями в диапазоне 1,5—7. Как видно, график представлен веером кривых. Степень отклонения каждого графика от общего начального участка отвечает величине приведенного

О О О / • • • 2 < « j

Р и с . 20. Графики комбинированного прослеживания понижения в неоднородном

по водоотдаче пласте

при

откачке из скв.

205 с Q =

1536

м3 /сутки:

луч I — km = 360 м2 /сутки,

а =

1,9

10" м2 /сутки, наблюдательные скважины на расстоя­

ниях т: 1 — 400 м, 2 — 100

м, з

— 12 м; луч I I — km =

331 м2 /сутки, а =

8,2

• 10' м*/сутки,

наблюдательные скважины

на расстояниях г:1 — 500

м, 2 — 100

м, 3 — 12

м; луч IV —

km =351 м2 /сутки, а = 7,6 • 10* м2 /сутки, наблюдательные скважины на расстояниях т : 1 — 700 м, г — 400 м, з — 150 м

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ