Проблемы гидрогеоэкологии. Том 2 - Мироненко В.А.
ISBN 5-7418-0123-4
Скачать (прямая ссылка):
ся в этом случае с достаточно высокой надежностью благодаря прямым замерам на водозаборных устройствах.
Для профильной дифференциации водопритоков могут использоваться данные: 1) о расходометрии водозаборных устройств, полученные до, а иногда и в процессе их эксплуатации; 2) о погоризонтном водоотливе из дренирующих подземных выработок; 3) о минерализации (или покомпонентном и изотопном составе) вод отдельных дренируемых горизонтов, с одной стороны, и откачиваемых вод — с другой, что дает основание для дифференциации водопритоков на основе простейших уравнений смешения (при длительной эксплуатации); 4) химических анализов вод, отобранных из наблюдательных скважин; 5) о поровых водах слабопроницаемых образований, позволяющие определить естественную скорость фильтрации в разделяющем пласте по стационарному распределению вдоль его мощности какого-либо инертного компонента (обычно СГ) поровых вод, если имеются существенные различия в концентрации этого компонента по обе стороны пласта [1].
19.3. О дополнительных требованиях к оборудованию наблюдательных скважин*
Как уже отмечалось в предшествующих разделах, эффективность наблюдений определяется прежде всего надежностью расчленения гидрохимического разреза при отборе проб из режимных скважин и возможностями прослеживания миграции сточных вод через экранирующие (донные) отложения бассейнов-накопителей. Между тем, существующие конструкции наблюдательных скважин и
*
Раздел написан совместно с Е.В.Мольским.
традиционные способы отбора проб отнюдь не всегда позволяют достигнуть необходимой детальности наблюдений. Если иметь в виду идеальный вариант, то основные требования к бурению и оснащению скважин сводятся к следующему:
1) при выборе технологических схем бурения должна предусматриваться возможность отбора проб воды и измерения напоров в изолированных призабойных интервалах — на каждой наперед заданной глубине;
2) конструкция скважин должна предусматривать надежную изоляцию (постоянную или временную) отдельных интервалов-секций — для отбора проб, прослеживания напоров, температуры и электрического сопротивления воды непосредственно в скважине вдоль ее вскрытого интервала;
3) число секций определяется результатами предварительного фильтрационного расчленения толщи: для мощных водоносных комплексов (десятки метров) их число должно быть равным, как минимум, трем — для опробования нижней, средней и верхней части водоносного горизонта;
4) рабочая длина интервала (секции) режимных скважин не должна превышать 1/10 — 1/15 (в пористых породах) или 1/5 — 1/10 (в трещиноватых породах) мощности водоносного горизонта (при минимальной длине 1-2 м);
5) каждая секция должна включать автономное водо-жодводящее устройство, обеспечивающее не только подачу необходимого для анализа объема жидкости, но и предварительную прокачку опробуемого интервала для отбора представительной пробы;
6) должна быть предусмотрена возможность оснащения каждой секции глубинными приборами для замера давления воды, ее температуры и электрического сопротивления;
7) возможности перетоков по затрубному пространству (в частности, при прокачках скважин) должны быть сведены к минимуму;
8) после завершения операций, связанных с бурением и оснащением скважины, она должна быть хорошо промыта и опробована откачками или экспресс-наливами;
9) с целью оценки качества затрубной цементации в скважине проводятся специальные геофизические исследования.
Так как на практике нередко требования, связанаые с оборудованием нескольких наблюдательных секций в одной скважине, оказываются технических трудно выполнимыми, то приходится прибегать к единственной альтернативе — оборудованию куста скважин на разные глубины.
Понятно, что в настоящее время, по крайней мере, некоторые из изложенных требований не могут быть удовлетворены при массовых наблюдениях. Приведем поэтому дополнительные пояснения по возможным схемам технического оснащения и опробования наблюдательных скважин.
Гидрохимическое опробование при бурении скважин. В устойчивых трещиноватых породах для этого применяются односторонние пакерные устройства, перекрывающие сверху опробуемый интервал (рис. 19.1а). В пористых (песчано-глинистых) породах целесообразно опережающее опробование (см. рис. 19.16) путем гидрозадав-ливания ниже забоя специального снаряда, оборудованного в нижней части сетчатым фильтром.
Рис, 19,1. Схема к гидрохимическому опробованию в процессе проходки скважин в трещиноватых (а) и пористых (б) породах: 1
— покерные держатели; 2 — несущая труба; 3 — стенка скважин; 4 — верхний стопор; 5 — коллектор; 6 — пакерный манжет в рабочем положении; 7 — фильтр; 8 — забой скважины; 9 — обсадная труба; 10 — наконечник наружного снаряда
Оборудование скважин стационарными секционными устройствами. В первом варианте, на заданных отметках в скважине устанавливаются специальные водоприемные камеры (рис. 19.2а), обсыпанные хорошо проницаемым материалом. Интервалы между секциями изолируются глинистыми или цементными тампонирующими перемычками (см. рис. 19.26). В устойчивых породах, не требующих предварительной обсадки, установка упомянутых устройств и послойная засыпка производятся непосредственно в предварительно прокачанный ствол скважины. В неустойчивых породах засыпка осу-
