ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ Классификация гидродинамических параметров, способы их определения и уравнения геогидродинамики из "Гидродинамические и физико-химические свойства горных пород" Гидродинамические, или фильтрационные параметры характеризуют свойства горных пород и фильтрующихся в них флюидов (жидкостей, газов, растворов, суспензий, эмульсий), а иногда конструкции горных выработок. В табл. 1 приводится общая сводка гидродинамических параметров с указанием их обозначений, размерности и соотношений между ними. [c.13] При наличии свободной поверхности, помимо внутренней емкости, пласт имеет еще и внешнюю емкость, обусловленную перемещением свободной поверхности. Емкостные свойства пласта со свободной поверхностью (безнапорного пласта) главным образом зависят от водоотдачи или дефицита насыщения породы и отчасти от деформативности пород и жидкости. [c.13] Таким образом, для безнапорного пласта емкость его сосредоточена на свободной поверхности и является внешней емкостью. [c.15] Водопоглощение породы на свободной поверхности пласта равно части пористости, насыщающейся жидкостью при подъеме уровня грунтовой воды. Водоотдача породы на свободной поверхности пласта равна части ее пористости отдающей жидкость при понижении уровня. [c.15] Отметим здесь, что величина упругоемкости Лс при повышении и понижении напора различна. Именно этим частично объясняется то обстоятельство, что удельные дебиты скважин в одном и том же пласте при откачках и нагнетаниях являются различными. [c.15] Из изложенного следует, что упругоемкость зависящая от изменения напора 5, а также водопоглощение и водоотдача Лв, зависящие от скорости этого изменения сравнительно постоянны лишь при малых ш т. [c.15] Более стабильны полная упругоемкость дефицит насыщения и свободная пористость Пд. [c.15] Методы определения параметров делятся -на лабораторные и полевые. [c.15] Лабораторные методы основаны на опытах одномерной фильтрации при насыщении, осушении, капиллярной пропитке и инфильтрации в образцах пород с ненарушенной структурой и влажностью. При насыщении, капиллярной пропитке и осушении в образцах породы возникает движущийся фронт промачивания (осушения) породы. Лабораторные опыты выполняются на приборах различной ионструкции и позволяют определять главным образом параметры пород ко, к, Хк, Ао, И-в, Як, я. [c.15] Опытно-фильтрационные работы могут быть подразделены на следующие группы 1) откачки жидкости из скважин в водоносных пластах 2) наливы и нагнетания жидкости в скважины в водоносных пластах 3) мгновенные изменения дебита скважин (в частности, восстановление начального напора после выключения скважин) 4) весьма быстрые (мгновенные) изменения давления в скважине 5) создание гармонических колебаний давления или дебита в скважинах 6) наливы и нагнетания в скважинах в неводоносных породах 7) наливы и опыты инфильтрации в шурфах 8) опыты с применением индикаторов. [c.15] По данным откачек, наливов, нагнетаний в водоносные пласты определяются коэффициент фильтрации, пьезопроводность, водоотдача, недостаток насыщения, а если в пласт при этом вводится индикатор, то можно определить также активную пористость. Для неводоносных пластов находятся коэффициент фильтрации, капиллярный вакуум, капиллярная влагоемкость или активная пористость (с применением индикатора). [c.16] При проведении опытных откачек, нагнетаний и наливов в скважины должна быть намечена определенная расчетная схема опыта, которая зависит от следующих основных факторов 1) природных геологических условий (мощности пласта, характера его внешних границ в плане и разрезе, степени неоднородности и изотропности пород) 2) гидравлического типа водоносного пласта (напорного или безнапорного) 3) конструкции опытной скважины (размещения ее рабочей части в пласте, формы и размеров проходных отверстий, наличия или отсутствия гравийной обсыпки) 4) режима откачки, налива или нагнетания (с постоянным расходом, с постоянным понижением уровня, мгновенное изменение напора). [c.16] При откачках, а также нагнетаниях и наливах в водоносные породы следует размещать опытные и наблюдательные скважины в некотором удалении от внешних границ пласта в плане (от водотоков и водоемов, поверхностей контакта пород разной проницаемости и др.). Тогда независимо от формы пласта и характера его внешних границ фильтрационные характеристики пород могут определяться по уравнениям неограниченного пласта. Это обусловливается тем, что влияние внешних границ ничтожно мало и не сказывается на результатах опытов даже при большой их длительности. [c.16] Из табл. 2 следует, что при 0 = 1% 0,09—0,86, при а = 5% 5= (1— —1,93) 6, апри а = 10% == (1,4—2,94), Таким образом получается, что при Гх С 26 обеспечивается достаточная точность определения коэффициента фильтрации по уравнениям неограниченного пласта. При неустановившемся режиме фильтрации эти уравнения дадут еще более точный результат. [c.17] Для пласта, ограниченного в плане двумя параллельными прямыми границами равного напора (полосообразный пласт), влияние ближайшей к опытной скважине границы будет примерно таким же, как в случае полуограниченного пласта, а влияние более удаленной от скважины границы будет совершенно ничтожным. [c.17] Таким образом, для оценки параметров не следует применять формулу Форхгеймера для скважин у реки. Тем более нет смысла в применении еще более сложных формул для скважины в полосообразном или других пластах. Однако это не относится к определению параметров по данным эксплуатации водозаборов. При расстояниях между скважинами, сравнимых с расстояниями до границ пласта, приходится пользоваться уравнениями для пластов разных типов. [c.17] Более существенно влияние внешних границ исследуемого пласта в вертикальном разрезе (кровля и подошва пласта). [c.17] В настоящей работе приводятся точные решения для скважин в пластах I и II типов. [c.17] Если пласт ограниченной мощности более или менее однороден, то прж мощности примерно до 8—10 м следует проходить совершенные скважины, а при большей мощности — несовершенные, размещенные у кровли в случав напорного пласта или у свободной поверхности грунтовой воды в случае безнапорного пласта. При соблюдении этих условий можно избежать установки чрезмерно длинных фильтров. [c.17] Вернуться к основной статье