Способ определения коэффициентафильтрации и пьезопроводности пород

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Соцналистическик

Республик

«s>815603.®+g (61) До олиитщрьное к авт. свид-ву— (S1) M. Кл.з (22) Заявлено 031078 121) 2675683/29-33 с ттрисоединеиием замки HP—

G 01 N 15/08

Государственный коинтет

СССР по делам изобретений и открытнй

f 23) П1зиоритет—

Опублииоваио23.03.81. бюллетень ИЯ 11

Дате опубликования описания 250381 (53) УДК 624. 131..6 (088. 8) (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ФИЛЬТРАЦИИ

И ПЬЕЗОПРОВОДНОСТИ ПОРОД

Изобретение относится к технической физике и может быть использовано в гидрогеологии, нефтяной геологии, инженерной геологии и строительстве при изучении фильтрационных характеристик водонасыщенных пористых пород.

Известен способ определения фильтрационных характеристик водонасыщенных пористых пород, заключающийся в том, что из изучаемого пласта пористых пород откачивают жидкость s одной скважине и измеряют в ней расход этой жидкости, а в нескольких других скважинак определяют пониже- 15 ние уровня воды в заданные промежутки времени после начала откачки и по полученным результатам с помощью аналитических расчетов получают значения коэффициентов фильтрации и 26 пьезопроводности (1 ), Недостатком известного способа является то, что при его реализации используются наблюдательные скважины, сооружение которых требует зна- 2 чительных трудовых и экономических затрат.

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является способ определения коэффициента фильт- 39 рации пород, заключающийся в том, что в одном из двух расположенных на фиксированном расстоянии интервалах пласта откачивают, а в другом нагнетают с тем же расходом жидкость, измеряют расход жидкости, определяют параметры фильтрации и пьезопроводности пород.

Недостатком способа является то, что полученные с его помощью фильтрационные характеристики водонасыщенных пород определяются с низкой точностью, что обусловлено влиянием дополнительного сопротивления фильтра скважины на величину понижения уровня воды в этой скважине, влиянием изменения уровня воды в скважине из"за колебаний последнего в процессе откачки, а также влиянием существующей в большинстве случаев эоны кольматации. Кроме того, проведение исследований этим способом связано с применением дорогостоящего оборудования.

Цель изобретения - повышение точности определений.

Поставленная- цель достигается тем, что согласно способу определения коэффициента фильтрации и пьезопроводности, заключающемуся в том, 815603 что в одном из двух расположенных на фиксированном расстоянии интервалах пластин откачивают, а в другом нагнетают с тем же расходом жидкость, измеряют расход жидкости, в процессе нагнетания и откачивания жидкости из пласта измеряют возникающую разность давлений созданного гидравлического поля и ее изменения во времени от неустановившегося до установившегося режима в двух других интервалах пласта, расположенного по вертикали по отношению к первому интервалу в пределах этого же пласта, затем изменяют расстояние между интервалами, производят повторно одновременно откачку и нагнетание жидкости, измерение расхода жидкости и разности давлений.

На фиг. 1 изображена схема последовательности установки источников и стоков в точках, через которые производится откачка и нагнетание и датчиков разности давлений„ на фиг.2пример интерпретации полученных данных.

На схеме обозначены местополажение A источника с соответствующим индексом, значение которого указывает последовательность расположения и работы источников, местоположение В стоков с соответствующим индексом i точки И и и в которых измеряется разность давлений.

Способ осуществляется следующим образом.

В пределах изучаемого вскрытого скважиной пласта водонасыщенных пород, фильтрационные характеристики которого требуется получить, создается гидравлическое поле .давлений путем одновременной откачки жидкости в точке A и нагнетания равного количества жидкости во второй точке В этого же пласта, расположенной вертикально на заданном расстоянии от точки 7 . Величина этого расстояния зависит от конструкции скважины и от поставленных гидрогеологических задач.

Чаще всего скважину в пределах водоносного пласта обсаживают перфорированной трубой, которую с наружной стороны обсыпают графийногалечниковой хорошо фильтрующей породой. Перфорированная труба вместе с гравийно-галечниковой обсыпкой является фильтром. Расстояние между

l-ìè точками А и В обозначается

1 через г,- В1Для определения коэффициента фильтрации фильтра и коэффициента ьезопроводности водоиасыщенных пород исследуемого пласта начальное расстояние между точками А и B выбирают равным полонине толщины гравийно-галечниковой обсыпки. При проведении откачки и нагнетания жидкости в пласт предпринимаются меры по устранению воэможности циркуля. ции воды вдоль скважины, минуя пласт1 исследуемых пород.

Непосредственно после начала откачки и нагнетания жидкости через точки

A,D измеряют расход жидкости, протекающей через нагнетательную линию, возникающую разность давлений созданного гидравлического поля и ее изменение во времени от неустановившегося до установившегося режима в двух других интервалах пласта (точки И и й, расположенные по одной линии с точками А и В.). B результате этих измерений получают величину расхода жидкости Q (t) и разность

15 давлений а.p (t), являющиеся функциями от времени, которое отсчитывают от начала проведения откачки нагнетания.

Затем изменяют расстояние между

;ф истоком и стоком, помещая их в точки Л и В, производят повторно одновременную откачку и нагнетание жидкости, измерение расхода жидкости (t) и разности давлений pZ (t ), Произведя такие измерения прн зсех заданных расстояниях tA,в., получают

-для каждого фиксированного расстояния соответствующие значения А р (с ) и Q (t). Максимальное расстояние

1 между точками A > и Ви (и — индекс максимального расстояния) выбирают обычно большим, чем 3-5 толщин фильтра.

Используя значения Q„(t) ;(t) полученные в установившемся режиме, определяют коэффициенты фильтрации

К,р-по отношению 0; (t ) /ар „. (с ), пользуясь формулой (при i=1,2)

40 где op (t )

Q; (t) ст разность давлений в установившемся режиме, расход жидкости в установившемся режиме, геометрический коэффициент установки, зависящий от взаимного расстояния между точками А HNBÄ, определяеMHA IIo формуле

G1

55 „ . r 4 " (2)

1 1

АМ„АН„. BB® ®Вн„.

Используя соответствие между разностью зафиксированных давлений

815603

При очень малых расстояниях между

А< и Е< величина определяемых коэффициентов фильтрации и пьезопроводности Кф„ и а стремится к истинным значениям фильтрационных характеристик фильтра, а при достаточно больших расстояниях между А„, Вк величина определяемых коэффициентов фильтрации стремится к истинным величинам 6Ьответствующих коэффициентов изучаемого пласта водонасыщенных пород, т.е. величина К „ и а„ не зависит от технического состояйия скважины, фильтров, наличия или отсутствия зоны кольматации, и следовательно, повышается точность определения фильтрационных параметров среды.

Эффективность от применения предлагаемого способа заключается в том, что отпадает необходимость в наличии дорогостоящих наблюдательных скважин, как это имеет место в из-. вестном способе, .и одновременно повышается точность определения фильт-, рационных характеристик пласта.

Формула изобретения

Способ определения коэффициента. фильтрации и пьезопроводности пород, заключающийся в том что в одном из двух расположенйых на фиксированном расстоянии интервалах пласта откачивают, а в другом нагнетают с тем же расходом жидкость, измеряют расход жидкости, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определений, в процессе нагнетания и откачивания жидкости из пласта измеряют возникающую разность давлений созданного гидравлического поля и ее изменения во времени от неустановившегося до установившегося режима, в двух других интервалах пласта распо/ ложенного пс вертикали по отношению к первому интервалу в пределах этого

15 же пласта затем изменяют расстояние между интервалами производят повторно одновременно откачку и нагнетание жидкости, измерение расхода жидкости и разйости давлений;

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Справочник гидрогеолога. M.

Госгеолтехиздат, 1962, с.293-296 (прототип).

815603

g0f

0007

0,00

И Иа О7

Составитель В. Латушкин

Редактор И. НиколайчУк Техред A.Áàáèíåö Корректор В. Синицкая

Тираж 907

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

ro делам изобретений и открытий

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

Подписное

"Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Филиал ППП!

07

03

0,2

Of

007

003

QN г 3 57 0 2ПЯОЮ„48

2 И

Фиг 2