Проблемы гидрогеоэкологии. Том 2 - Мироненко В.А.
ISBN 5-7418-0123-4
Скачать (прямая ссылка):
Таким образом, по данным ОМО реально оцениваются преимущественно параметры, характеризующие емкость и продольную дисперсию при миграции физически и химически нейтральных стоков — трассеров. Тем не менее, эти данные зачастую являются исключительно важными для проведения первоочередных инженерных прогнозов.
Которые могут, к тому же, заметно различаться для ОМО и ОФО.
13.1.2. Сравнительная характеристика основных экспериментальных схем
По техническим условиям проведения эксперимента ОМО дифференцируются прежде всего, в зависимости от фильтрационного режима опыта и характера поступления индикатора в пласт; соответственно подразделяются и интерпретационные схемы.
По типу фильтрационного режима выделяются опыты в естественных и возмущенных потоках. Во всех вариантах режим фильтрации в зоне продвижения индикатора должен быть стационарным (квазистационарным) или близким к таковому — условие вполне реальное ввиду небольших значений скоростей переноса по сравнению со скоростями распространения фильтрационных возмущений.
Об информативности опытов в естественных потоках. Здесь наибольшее распространение получили опыты с двумя скважинами — запускной и наблюдательной, расположенной ниже по потоку. Однако эти эксперименты обладают существенными недостатками, которые связаны с необходимостью самостоятельной оценки гидродинамических параметров водоносных горизонтов и с трудностями определения точного направления и градиента потока; кроме того, малые скорости естественной фильтрации не позволяют охватить опробованием достаточно представительные по размерам области, что ведет к проявлению трудноучитываемых масштабных эффектов.
Теоретически, фильтры обеих скважин должны располагаться на одной линии тока, но на самом деле всегда существует опасность, что основная масса индикатора пройдет мимо наблюдательной скважины. Если при этом будут уловлены следы индикатора, обусловленные проявлением поперечной плановой дисперсии, то интерпретация будет крайне ненадежной. Так, пренебрежение поперечной дисперсией в трещиноватых породах ведет к тому,
что расчетное время и, соответственно, активная трещиноватость, оцениваемые по характерным точкам индикаторного графика, оказываются сильно завышенными. Условия проведения опыта заметно улучшаются, если использовать линейный ряд наблюдательных скважин (вкрест потока), однако это практически целесообразно лишь при малых глубинах запуска.
Проведение опытов в естественных потоках дополнительно усложняется в связи с необходимостью оценки гидродинамического несовершенства ("скин-эффекта") как запускной, так и наблюдательной скважины, а также условий разбавления индикатора в последней (см. разд.
14.4). В целом, такие эксперименты целесообразны только в тех случаях, если они ориентируются на уже пробуренные скважины иного целевого назначения. Специального обсуждения заслуживает, правда, вопрос о возможности оценки длительными опытами в естественном потоке параметра поперечной (плановой) дисперсии.
Анализ схем опробования пластов в возмущенных потоках. Создание возмущенного фильтрационного режима, и особенно, совмещение миграционных и опытнофильтрационных работ, устраняет основные недостатки, свойственные опытам в естественных потоках. Наиболее распространены опыты по схеме нагнетания (налива) индикатора в центральную скважину с последующим прослеживанием за его миграцией по наблюдательным скважинам (далее она кратко именуется как опробование при наливе). Серьезными недостатками схемы являются: 1) ограниченность информации о реальном распределении индикатора по различным траекториям фильтрации, что вынуждает ориентироваться на предпосылку о равномерном его распределении; 2) возможное сильно проявление несоответствия между масштабами индикаторного и опытно-фильтрационного опробования (см. разд. 13.3);
3) резкая неравномерность поля скоростей с быстрым падением их по мере удаления от центральной скважины,
что нередко затрудняет ограничение масштабных эффектов, а также усиливает влияние естественного потока в краевых зонах. Кроме того, необходимо учитывать гидрохимическую инерционность наблюдательных скважин, а также степень совместимости нагнетаемой воды с пластовой.
Резкое улучшение ситуации с этих позиций может быть достигнуто проведением опыта по двухскважинной — дуплет ной схеме: перед запуском индикатора создается установившийся фильтрационный поток между нагнетательной (запускной) и откачивающей (улавливающей индикатор) скважинами, который в гидродинамическом отношении интерпретируется весьма просто и надежно, причем масштабы фильтрационного и миграционного возмущения совпадают. Главное же достоинство такого опыта заключается в «свертке» всей информации о распределении трассера и, соответственно, в высокой степени осреднения результирующих параметров как вдоль, так и поперек наведенного фильтрационного потока.
Дуплетная схема намного сокращает требуемый для опыта объем бурения и является наиболее эффективной при опробовании глубоко залегающих пластов, когда оперативный отбор гидрохимических проб связан со значительными техническими трудностями. Кроме того, преимущества дуплетной схемы заключаются в более равномерном распределении скоростей на опробуемом участке (что сравнительно снижает влияние уклона естественного потока) и в наиболее рациональном использовании индикатора; при этом отпадают вопросы об источниках воды для нагнетания и о ее «совместимости» с условиями в пласте. Относительная надежность и эффективность схемы возрастают, если рассеивающие параметры пород (трещиноватых и трещновато-пористых) велики.
