Проблемы гидрогеоэкологии. Том 2 - Мироненко В.А.
ISBN 5-7418-0123-4
Скачать (прямая ссылка):
и (?) =а} (?- Со). «1 = 1/(Ь - ?>)* (22.17)
Для нахождения соотношения между характеристиками и ?j
продифференцируем уравнение (22.15), имея в виду, что и = 0 при ? = ?q. В результате получаем и’ * ^/2, а с учетом (22.17)
= -1-и 5,=^ (Со >2). (22Ш
Подстановка выражения для искомой функции и ф, а также последнего соотношения в балансовое уравнение
(22.16) приводит к квадратичному уравнению относительно
*-2V<S+ 1)+|-0.К-в. (2219)
Отсюда:
+ 0 + (22.20)
Область применения формулы (22.20) ограничена условием:
0=—Q „Й0Л5
2л Кт ' (22.21)
ибо меньший дебит нагнетания (при фиксированных к, т) не обеспечивает поддержание напора hc> т на контуре скважины.
График функций и представлен на рис. 22.3. Начальная
ветвь кривой (q) при 0,3 < Q > 2 хорошо с точностью до 5% апп-
роксимируется формулой
?о “ 2 + log (22.22)
При больших Q (Q > 10)
?1 (22.23)
или
368
Г} (22.24)
Это значит, что высокие дебиты нагнетания (Q) в пласт с относительно невысокой проводимостью (Г - кт) приводят к формированию в нем вертикального межфазового контакта, а его временная характеристика определяется в простейшей балансовой формуле (22.24).
В общем же случае, для расчета координат характерных точек используются соотношения rQ - ?q VTt/fl и r} «* ЯтИц
(?q и ?} = f(jQ) — см. график на рис. 22.3). Длина проекции границы
раздела фаз на горизонтальную плоскость определяется по формуле:
Го~Г1
go-5,) VTt/fi.
(22.25)
t fc *0f 1
Рис. 22.3. График функций ?0 (fj) от безразмерного аргумента Q
Схема 3. Наливы на слабопроницаемый слой через скважины для определения его вертикальной проницае-
369
мости являются, пожалуй, наиболее важным видом опробований, предназначенных для исследования защитной роли зоны аэрации: таким образом оценивается фильтрационное сопротивление наиболее слабопроводящих ее элементов. В идеале, опыт должен проводиться до достижения стационарного режима, при котором расходы налива и перетоков по площади области распространения раствора радиусом R сравниваются. Тогда справедливо балансовое соотношение:
Q~nKmR2 (hjma + 1ф), (22.26)
где he — высота всасывания на контакте с нижележащим, относительно более проницаемым, слоем (при его естественной обводненности на всю мощность = 0); 1ф — средний градиент наведенного фильтрационного потока, равный примерно 1ф = 1+ hj {Зт0), hc — высота столба воды в скважине относительно кровли слабопроницаемого слоя.
При больших отношениях hc/m0, когда значение второго слагаемого в выражении для 1ф соизмеримо с единицей, можно использовать более точное решение [6 ]:
А2 =• ft т0<5 [*! 0) /„ Or) +1, (<5) К0 (Яг) ],
(22.27)
где h — глубина потока в водопринимающем слое (на расстоянии гот
скважины), имеющем коэффициент фильтрации К; А2» 2K0/KmJkcp; hcp —- осредненная глубина потока, которую рекомендуется принимать равной hcp ~0,4/гс; d=XR\ /0, //, К0, К1 — моделированные функции Бесселя.
Используя это решение при г * гс (гс — расчетный радиус скважины) и полагая Arc « 1, получаем уравнение для определения значения <5:
которое позволяет найти искомый параметр К02 подбором из общего уравнения (22.27) при известном значении й(г) в наблюдательной скважине.
Сильное влияние на результаты опыта величины г предполагает ее независимое определение экспресс-наливом (разд. 20.1).
Если в таких экспериментах использовать воду с повышенной минерализацией, то при глубинах опробования до 7-10 м радиус области ее растекания по кровле опробуемого пласта (К) может быть определен без бурения дополнительных скважин — с использованием метода заряженного тела (МЗТ). Объем, занятый электролитом при наливе, в первом приближении можно рассматривать как электропроводящий диск. Как следует из результатов лабораторных экспериментов и теоретических расчетов, положение точек максимального градиента электрического потенциала практически совпадает с проекцией кромки диска на поверхность земли — при условии R > (0,8+1,0) z (где z — глубина залегания тела электролита), т.е. на практике радиус тела электролита можно найти по результатам измерений электрического потенциала. При достижении границей растекания стационарного положения, коща вся наливаемая жидкость расходуется на нисходящее перетекание через экранирующих слой, расчетный расход перетекания определяется зависимостью (22.26), в которую можно, для точности, добавить плотностнрй градиент Ар.
Qn * ttR2Koz (Ар + hJmQ + . (22.29)
Отсюда, зная расход налива, получаем значение Ког. В дальнейшем оно может быть, при необходимости, скорректировано по данным лаборарторных испытаний с учетом возможных изменений проницаемости под влиянием индикаторной жидкости; для экранов хранилищ промстоков лучше поэтому выбирать индикаторную жидкость, отвечающую по составу промстокам.
