Способ определения гидравлических характеристик трещин
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ТРЕЩИН, вклю- . чающий измерение раскрытия трещины. / создание прямолинейного пути потока посредством частичного перекрытия трещины.непроницаемым материалом, нагнетание в нее флюида, измерение его напора и расхода с последующим вычислением гидравлических характеристик , отличающийся тем, что, с целью повышения точности и достоверности испытаний, а также снижения трудоемкости, вдоль трещины бурят не менее четырех скважий, крайние заполняют непроницаемьм материалом , герметизируют устье трещины между наружными скважинами, разделяют полость одной из внутренних скважин на две части с помощью подвижной водонепроницаемой перегороде ки и нагнетают флюид в другую внутреннюю скважину, при этом раздельно измеряют расход потоков, поступающих из созданных перегородкой полостей. 00
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ .РЕСПУБЛИК
3(5В 6 01 N 33/38
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3373183/23"33 (22) 28.12.81 (46) 15.10.83 ° Бюл. 9 38 (72) В.Н. Жиленков и Н.Й. Шевченко (71) Всесоюзный ордена Трудового
Красного Знамени научно-исследовательский институт гидротехники им. Б.Е. Веденеева. (53) 620.1(088.8) (56) 1. Методика изучения трещиноватости горных пород и трещинных коллекторов нефти и газа. Л., Недра, 1969.
2. Руководство по методике определения фильтрационно-суффозионных свойств скальных оснований гидротехнических сооружений. Л., Энергия,.
1975. (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ТРЕЩИН, включающий измерение раскрытия трещины, „„SU„„1048411 - А создание прямолинейного пути потока посредством частичного перекрытия трещины непроницаемым материалом, нагнетание в нее флюида, измерение его напора и расхода с последующим вычислением гидравлических характеристик, отличающийся тем
I что, с целью повышения точности и достоверности испытаний, а также снижения трудоемкости, вдоль трещины бурят не менее четырех скважин, крайние заполняют непроницаемым материалом, герметизируют устье трещины между наружными скважинами, разделяют полость одной из внутренних скважин на две части с помощью подвижной водонепроницаемой перегородки и нагнетают флюид в другую внутреннюю скважину, при этом раздельно измеряют расход потоков, поступающих иэ созданных перегородкой полостей.
1О48411
Изобретение относится к испытаниям материалов при инженерно-Геологических изысканиях и специальных Гидротехнических работах по омоноличиванию массивных бетонных конструкций H Mo!t Иэнестен способ определения гидравлических характеристик трещин в скальных илк бетонных массивах, включающий выбуринание проходящей через устье трещины, скважины, разделение ее тремя непрснкцаемыми перемычками (тампонами) на три части, нагнетание в нее флюида, который разделяется в этих частях скважинь1 на три 11oтока, к определение расхода и напора в средней .асти потока 3 1). Недостаток спсссба заключается в том, что остается неизвестным кс.713чествс трещи!3 г, пределах контролируемого потока, их раскрытие, низкая точность и,Достоверность определения Наиболее близким к !1ред faf.a«MCMy является способ определе11ия Гидравли ческих характеристик тр=щин, IIKJ, 10-,. ч ающий Ilзмере! fие рас!< p!i!òèÿ тре1цины р создание ирямол!!кейн!о(о пути потока посредством час iãlffo! o перекрытия трещины непроницаемым материалом нагнетание B нее фл:0кда, измерение его напора и расхода с последующим вычислени и еидрав11ических характеркстик 2 ). ПНДОс тат к Ом Д«3.!!!: ОГО clio . Оба Ян лЯ— ется необхади1<ссте I«!3(!JI.."II3!3131 !13 м(!с сина об," а3;.,а, н !<Отсоо«! г рсхсди тpi3 щина изме tåí.t<- !12:. p". .<е!31!ОГО сoсТО" ЯH Я Ма", "-Рl ciл; а 1 ЛOBа-, . „1 !IO Из— ме13 I3!f lii p«1»3< 7ь 1"«!я треш(i!!i .:мс!1!с Не ЕЕ C ÃC..!3«Ciè;: ШС СХС-Е 17ОСТИ -ЕТС .-РИводит к н(1дсс та тс««:.. 0 ..! .."11(ос-; и 1«дсс тонерности и =1!И!та!1 е1!Й. Це«ль и 3 О б се 1o: I!! -- If« IJI tf:.;е н и l o I— еЕОсти и !!сc JО "c . !toeò!t и<.пытан ий, также снижение трудоемкости. Указан на я цель до(.тllгаетсе! 7 е11 чTo сОГласно cflo сбу ollp де lения Гид равлических характеристик трещин, ! )Вк л10ч а10щF M J «33M13p(11? ие раск ры1 ия 1 ре щи13ы, созда!!Не I.pëMOJtltftf.ø-3огo :Ii ó(к потока:1ссредствсм 1астич13ОГО перекрытия Tp>i!71113ы не(1 рО ница«м«ь!м ма
ДУЮЩИМ. ВЫЧ ИC JI(J ã(H ОДКОЙ и3 13н У.тРе!3!-Iих ct Е!а чертеже изображена схема реализации способа. Способ осуществляют следующим образом. В теле исследуемого массива 1 на рабочем участке трещины в поперечном относительно потока направлений выбуривают две наружные скважины 2. В этих скважинах размещают анкера 3 и, заполняя скважины цементным раствором, герметизируют рабочий участок трещины в поперечном относительно потока направлении. К анкерам. 3 прижимают жесткую плиту 4 с эластичной уплотняющей прокладкой, герметизирующую устье трещины с поверхности массива 5. Через вь3полненкые в плите 4 соосно с отверстиями под анкера подводящкй 6 и отводящий 7 патрубки бурят внутренние скважины 8, глубина которых несколько меньше герметизирующкх. Полость одной из внутренних скважин с помощью подвижной водонепроницаемой перегородки 9 разделяют на две части. B другую ннут" реннюю скважину подают флюид (например, воду илк газ), измеряют расход потоков, поступающих в трещину Z и выходящих иэ различных частей разделенной перегородкой внутренней камеры Я2 к Я . Давление контролируют с помощью манометров, установленных на штуцерах 10 плиты 4. Вь1деление расхода Q> с опреде= ленными и устойчивыми границами, T.е,,с известными размерами живого сечения„ осуществляется в результате размещения в приемной скважине нодонепроницаемой перегородки, наприiM p тампона 9, который отделяет измеряемый прямолинейный поток с расходом Яз к с известным положением границ со всех четырех сторон от по7ока с деформированными краевыми эф« фектами с неопределенными границами H с РасхОДОм (imZ При проведении испытаний по предлагаемому способу измеряют расходы Й„, f-tz и Я при различных величинах напора, по полученным данным вычисляют градиенты потери напора, соответствующие им скорости прямолинейнoro потока и другие гидравлические характеристики, например коэффициенты фильтрации трещины в ламинарном и турбулентном режимах, критические .Еараметры потока (скорость и градиент напора), соответствующие нарушению линейной фильтрации (закону Дарcè) и, зная раскрытие трещины, гидравлические параметры шероховатости ее стенок для турбулентного и ламинарного режимов, а также относительну10 водонепроницаемость массива 1048411 Составитель В. Косарев Редактор К. Волощук Техред И.Яетелева Корректор A Повх Заказ 7924/51 Тираж 873 Подл и.с ное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам..изобретений и открытий 113035, Москва, ж-35 Раушская наб., д. 4/5 Ю ° 3Ь Ю ЮВ Ю Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,4 вблизи трещины и интенсивность тре-. щнноватости. Использование способа определения гидравлических характеристик трещинпозволяет получить в натурных усло» виях зависимость скорости движения потока от градиента напора для отдельной трещины при естественном сложно-напряженном состоянии скального или бетонного массивов. На ос" 1 нове такой зависимости и известной величины раскрытия трещины можно o!tределить гидравлические характеристики как отдельных трещин, так и. целых фрагментов скального массива, причем зти характеристики могут быть получены для трещин, выходящих не5 посредственно на поверхность скального основания гидросооружения, т.е. для эоны, представлящщей наибольший интерес с точки зрения эффективного и надежного проектирования филь1О трационной прочности и безопасности эксплуатации сооружения.
