Способ оценки инерционности скважины

 

Изобретение относится к гидрогеологии и м.б. использовано для определения параметров водоносных горизонтов . Цель изобретения - повышение точности оценки. Для этого скважину подвергают последовательным экспресс-воздействиям различной интенсивности с перепадами уровня в пределах заданного интервала его изменения . Интенсивность каждого последующего воздействия больше предыдущего . Определяют отклонение изменения уровня в скважине при экспрессвоздействии от экспоненциальной зависимости . По этому уровню определяют показатель инерционности. Данный способ м.б. использован при оценке качества освоения скважин, определении необходимости повторных прокачек наблюдательных скважин. Показатель инерционности характеризует техническое состояние скважин. i (Л С

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН цП 4 F. 21 В 47/!О

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ьий

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2!) 4080692/22-03 (22) 22.04.86 (46) 30.)).88. Бюл. Р 44 (71) Всесоюзный научно-исследовательский ийститут гидрогеологии и инже нерной геологии (72) IO.Í.Ëèøàê, Г.M.Ïàíêðàòoâa и Л.С.Язвин (53) 622.24(088.8) (56) Решетников С,В. и Кривченко О,С °

Экспресс-опробывание наблюдательных скважин.. — Разведка и охрана недр, M. 1981, 9 11 с.46-50. (54) СПОСОБ ОЦЕНКИ ИНЕРЦИОННОСТИ

СКВАЖИНЫ (57) Изобретение относится к гидрогеологии и м.б. использовано для определения параметров водоносных го„„Я0„„1441062 А 1 ризонтов. Цель изобретения — повышение точности оценки, Для этого скважину подвергают последовательным экспресс-воздействиям различной интенсивности с перепадами уровня в пределах заданного интервала его изменения. Интенсивность каждого последующего воздействия больше предыдущего, Определяют отклонение изменения уровня в скважине при экспрессвоздействии от зкспоненциальной зависимости. По этому уровню определяют показатель инерционности. Данный способ м.б. использован при оценке качества освоения скважин, опреде" лении необходимости повторных прока- ф чек наблюдательных скважин, Показатель инерционности характеризует техническое состояние скважин.

С:

1441062 где S " величина изменения уровня о жидкости в скважине в момент времени t=0..

Из (2) следует, что

Т

1п (SО/S(t))

Для промежуточного участка изменения уровня расчетная формула имеет вид (3) 35

tz- и

Т вЂ” — — — — -! (4) 40

jn (S /S ) где й;:.и t — время замеров уровня от начала процесса его изменения;

St и S — уровни жидкости в сква- 45 жине от статического на моменты времени t,.и

Второе условие основано на том, что по определению линейным элементом является элемент, для которого справедлив принцип суперпозиции, т.е. если при различных входных воздействиях параметры элемента — коэффициент передачи и постоянная времени — не изменены, то для рассматриваемого элемента будет справедлив принцип суперпозиции. Таким образом, проверяя экспериментально соответствие изменения уровня жидкости в скважине эксИзобретение относится к гидрогеологии и может быть использовано при определении параметров водоносных горизонтов, изучении режимов подземных вод, при гидротехническом строительстве и мелиорации земель.

Цель изобретения — повышение точности оценки инерционности скважины. . В качестве показателя инерционнос- 10 ти скважины в настоящее время широко используется в практических целях постоянная времени Т>отражающая характер зависимости состояния системы скважина — пласт от радиуса скважи- f5 ны r, сопротивлений фильтра и профильтрованной эоны и и проводимости пласта km:

Т =

r u (1)

2k m 20

При этом, если система "пластскважина" является линейным инерционным звеном, должны соблюдаться два условия. Первое состоит в том, что изменение во времени уровня жидкос- 25 ти в скважине S(t) при ее экспрессопробывании описывается экспериментальным законом

S(t) =Sе

al (2)

ЗО поненциальному закону и соблюдение принципа суперпозиции, можно установить степень линейности системы для вычисленного значения параметра инерционности Т. Исходя из этого, на каждой скважине проводят нескольIK0 (3-4) экспреас-воздействий различной интенсивности с перепадами уровня (с повышениями или понижениями уровня на различную величину) в пределах заданного интервала его изменения. Максимальное изменение уровня принимают равным расчетному (заданному) интервалу изменения уровня при проведении опытно-фильтрационных работ или режимных наблюдений.

Интенсивность каждого последующего воздействия больше предыдущего,Время восстановления уровня определяют от момента окончания воздействия до момента, когда уровень в скважине не достиг статического на величину, составляющую 5% от изменечного при экспресс-воздействии. Опробывание с нарастающей интенсивностью позволяет избежать ошибки за счет остаточного уровня.

Изменение уровня жидкости в скважине после экспресс-воздействия осуществляют непрерывно или дискретно с помощью датчика уровня или давления (например, тензометрического). Запись производят на ленту шлейфового осциллографа или самописца. При дискретной фиксации уровня интервал времени между последовательными измерениями принимают равным не менее

0,1 от всего времени восстановления уровня от окончания экспресс-воздействия до момента, когда уровень в скважине не достиг статического на величину, не превьппающую 5Х от измененного при экспресс-воздействии. С целью повьппения точности измерений и исключения искажений> вносимых элементами измерительной системы, осуществляют градуировку системы на каждой скважине. Для этого до начала экспресс-воздействий при включенных измерительных приборах датчик уровня опускают в скважину и погружают ниже статического уровня на различную фиксируемую на кабеле грубину с привязкой ее к урезу об" садной трубы скважины, В дальнейшем измерение координат точек на ленте самописца проводят при помощи механического компаратора, 144! 062

Координаты точек, измеренные с учетом градуировки и скорости протяжки ленты самописца, являются исходными данными для ручной обработки графоаналитическим методом или аналитической обработки на ЭВМ.

Для каждого экспресс-воздействия строят графики зависимости 1nS=f(t), по которым определяют значение постоянной времени Т как тангенс угла наклона сглаживающей прямой к оси ординат, Выполнение принципа суперпозиции определяют по неизменности значений постоянной времени Т„полученных при различных уровнях налива (или откачки), а соответствие закономерности изменения уровня жидкости в сква.— жине экспоненциальному закону — по степени близости сглаживающей прямой к точкам в координатах t, 1nS.

Для количественной характеристики параметра инерционности проводят статистическую обработку экспериментального материала, Для этого по всем воздействиям вычисляют среднее значение показателя инерционности и его среднее квадратическое отклонение 5 а также среднее квадратическое отклонение полученной при каждом воздействии зависимости изменения уровня во времени от экспоненциальной б, При этом считают, что при 6 с0,5 имеет место экспоненциальная зависимость, при б = 0,5-1, О процесс близок к этой зависимости, а при б >1,0, процесс изменения уровня жидкости в скважине не может быть описан экспоненциальной зависимостью, С другой стороны, считают, что значение Йц с 0,1 свидетельствует о

/ выполнении принципа суперпозиции, при G ö =0,1 1,0 принцип суперпозиции в меньшей степени, но еще имеет место, а при G„ ) 1,О принцип суперпозиции не выполняется.

На основании этого при б с 0,5 и (з с О,) скважину рассматривают как линейное инерционное звено, достоверность корректировки полученных при опытно-фильтрационных работах результатов оценивают как хорошую. Соответственно при á =0,5-1,0 и б„ =0,11,0 скважину можно рассматривать как инерционное звено лишь ориентировочно, достоверность результатов корректировки будет средняя, а при 5> > 1,0 и G„ ) I 0 скважина не является линейным инерционным звеном и достоверПоказатель инерционности определяют с некоторой погрешностью, харак20 теризуемой величиной среднеквадрати- . ческого отклонения 5„ от среднего значения Т,, Таким образом, значение

Т в среднем находится в пределах

Тс с Т вЂ” Тс +, (6) поэтому поправка к уровню воды в скважине также находится в пределах

6 ) hS (Тс,p +5 или

Тс и 8 с Тс + (и Чэ (8) где

Тс Sc (9) тогда (10) 35 с - и

Обозначив погрешность поправки

gS- ЬБ, = g(gS), получим

-cs„v (zs) g„v

40 q(s) (с.„v, (11) (12) В практике гидрогеологических исследований чаще в с его имеют мес то случаи, когда скорость изменения уровня в скважине не превышает 1

2 см/мин. При этом для обеспечения точности измерения уровня воды в скважине в 1-2 см показатель инерционности не должен превышать 0,5—

1,0 мин. Если показатель инерционности Т > 1 мин, то может понадобиться корректировка замеров, Исходя из того, что наибольшая погрешность определения поправки к

55 УРовню, равная Л (ЛВ) „, =Ci„V, не должна превышать 1 см, получаем, что при скорости изменения уровня 1

2 см/мин погрешность определения показателя инерционности должна быть ность результатов корректировки„полученных по такой скважине, будет плохая.

Корректировка результатов измерения уровня воды в скважине при опытно-фильтрационных работах и режимных наблюдениях може проводиться по формуле.

)О ЬS(t) = TV(t) (5) где gS(t) — поправка к уровню воды в скважине на заданное время (t) — скорость изменения уровня

15 воды н скважине в заданdS ное время t(V= -), 2 6

Формула изобретения

Составитель Г,Маслова

Редактор И.Сегляник Техред JI,0лийнык Корректор Н.Король

Заказ 6256/Зб Тираж 532 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 144106 меньше 0,5-1,0 мин, что и принято пределом допустимых отклонений вычисленного значения показателя инерционности скважины. Способ повыша5 ет достоверность определения параметра инерционности скважины и позволяет по значению ц и G„ óñòàíoâèòü связь скважины с пластом, а также оценить возможность (или недопустимость) количественной корректировки замеров уровня воды в скважине.

Спосо может быть использован при оценке качества освоения скважин, определении необходимости повторных 16 (периодических) прокачек наблюдательных скважин при опытно-фильтрационных работах и режимных наблюдениях, Необходимость проведения работ оценивают по изменению величины показа- 2р теля инерционности, который характеризует техническое состояние скважины.

Способ оценки инерционности скважины, включающий несколько экспрессвоздействий с изменением уровня жидкости в ней, регистрацию восстановления уровня во времени и определение показателя инерционности, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности оценки, скважину подвергают экспресс-воздействиям различной интенсивности с перепадами уровня в пределах заданного Интервала его изменения, причем интенсивность каждого последующего воздействия больше предыдущего, определяют отклонение изменения уровня в скважине при экспресс-воздействии от экспоненциальной зависимости, по которому определяют показатель инерционности °