Определение параметров водоносных горизонтов по данным откачек

Откачка проводилась из напорного водоносного горизонта мощностью 40 м. с избыточным напором над кровлей 120 м. Опытный куст состоит из эксплуатационной и двух наблюдательных скважин. Дебит откачки Q=3000 м³/сут, радиус центральной скважины r₀=0.15 м. Расстояние от центральной до наблюдательных скважин 30 и 80 м.

Провести диагностику результатов откачки и определить параметры T, k, a^*, R_вл, r_пр, используя методы временного и площадного прослеживания.

Результаты откачки.
t, час.	час.	S0, м.	S1, м.	S2, м.
0.083.	— 2,49.	17,15.	2,26.	0,36.
0.167.	— 1,79.	18,13.	3,07.	0,87.
1.0.		20,61.	5,68.	2,82.
2.0.	0,69.	21,66.	6,60.	3,81.
5,0.	1,61.	22,97.	7,97.	5,12.
10,0.	2,3.	23,96.	8,89.	6,10.
24,0.	3,18.	25,2.	10,13.	7,35.
35,0.	3,56.	25,8.	10,71.	7,92.
48,0.	3,87.	26,18.	11,12.	8,33.
60,0.	4,09.	26,5.	11,43.	8,65.
72,0.	4,28.	26,76.	11,70.	8,91.
96,0.	4,56.	27,17.	12,10.	9,32.
108,0.	4,68.	27,34.	12,27.	9,49.
120,0.	4,79.	27,5.	12,42.	9,63.
144,0.	4,97.	27,74.	12,68.	9,89.
168,0.	5,19.	28,00.	12,90.	10,11.

Решение:

1. Составим расчетную схему кустовой откачки.

2. Построим графики временного прослеживания откачки в координатах SInt. по опытным данным.

3. Проведем диагностику откачки и уточним расчетную схему .

Визуальный анализ графиков временного прослеживания понижения уровня показывает что по центральной и 1 наблюдательной скважинам полученные графики имеют вид прямых линий, что свидетельствует о наступлении квазистационарного режима в радиусе 30 м от центральной скважины практически с первых минут. Во второй наблюдательной скважине квазистационар наступает через 20 часов о чем свидетельствует прямолинейность графика на отрезке.

А_ц=20,68.

А₁=5,68.

А₂=2,82.

Визуальный анализ графиков временного прослеживания понижения уровня показывает, что пласт является неограниченным и изолированным, уклоны и формы графиков практически однозначны и показывают снижение уровня на всем ходе откачки. Следовательно, расчетные зависимости для определения имеют вид :

где: — коэффициент водопроводимости; акоэффициент пьезопроводности; - ордината и угловой коэффициент, определенные по графику центральной скважины; и — ордината и угловой коэффициент наблюдательных скважин. Во всех трех скважинах квазистационарный режим наступает спустя 1 час после начала опыта, о чем свидетельствует прямолинейность индикаторных графиков (за исключением начальных участков имеющих меньший угловой коэффициент) на протяжении дальнейшего времени.

4. Параллельность всех прямолинейных участков индикаторных графиков свидетельствует об однородности фильтрационных свойств исследуемой области фильтрации.

5. Значение коэффициента С варьируется в узком диапазоне 1.40−1.43, что подтверждает сделанный ранее на основе визуального анализа вывод об однородности фильтрационных свойств области фильтрации в радиусе влияния откачки. Отношение, что менее 2. Поэтому используя критерий, окончательно принимаем вывод об однородном строении области фильтрации, определяем среднее арифметическое значение 1.415 и используем его в формуле для определения коэффициента водопроводимости:

6. Величину коэффициента пьезопроводности найдем используя коэффициент, А уравнения прямой на графиках временного прослеживания для наблюдательных скважин. Использовать данные откачки по центральной скважине в данном случае нельзя, так как неизвестно истинное значение ее радиуса изза общего скин-эффекта. в итоге получим:

по СКВ 1.

23 145 м²/час =5.55*10⁵ м²/сут по СКВ 2.

21 340 м²/час=5.12*10⁵ м₂/сут.

среднее значение для всей области питания =5.335*10⁵

7. Коэффициент фильтрации определим по формуле:

8. Коэффициент упругой водоотдачи рассчитаем по формуле:

9. Выполним определение параметров методом площадного прослеживания. Для этого построим график SIn r по замерам уровней в наблюдательных скважинах на момент t= 10 часов (0.42сут), т. е в период когда во всей исследуемой области фильтрации установился квазистационарный режим.

График площадного прослеживания на момент времени t=0.42 сут.

По графику определим C_r=2.78 и A_r= 18.5 .Значения параметров можно вычислить по формулам:

Вычислим параметры пласта по формулам:

10. Показатель несовершенства центральной скважины определяется путем сноса на продолжение построенного графика S-In t величины понижения уровня по этой скважине на момент времени t_j. Время t_j для построения графика выбирается из условия параллельности графиков SIn t по разным скважинам. Такое условие для однородного пласта наступает после реализации критерия для самой удаленной скважины. В нашем случае = -1.9, приведенный радиус скважины равен r_пр=0.15 м. Показатель несовершенства скважины определим по формуле:

11. Сопоставим графоаналитические определения с результатами аналитических расчетов по данным временного прослеживания по центральной скважине с использованием формулы:

Полученные данные свидетельствуют о совпадении результатов вычислений разными методами.

• 1. Боревский Б. В. и др. Методика определения параметров водоносных горизонтов по данным откачек. М «Недра» 1979 г.
• 2. Веригин Н. Н. Гидродинамические и физико-химические свойства горных пород. М «Недра» 1977 г.
• 3. Климентов П. П. Кононов В.М. Динамика подземных вод. М «Высшая школа» 1979 г.
• 4. Ленченко Н. Н. Динамика подземных вод. М «Недра» 2008 г.
• 5. Ленченко Н. Н. Фисун Н.В. Практикум по динамике подземных вод. Часть 1. М «Недра» 2008 г.
• 6. Мироненко В. А. Шестаков В.М. Основы гидрогеомеханики. М «Недра» 1974 г.