Откачка в хазарском водоносном горизонте

Данные по этой откачке опубликованы в (Шестаков, Кравчен­ко, Штенгелов, 1987, стр. 160). Водоносный горизонт сложен мел­козернистыми хазарскими песками. Мощность водонасыщенной толщи составляет около 40 м. Водоносные пески подстилаются глинами, в отдельных местах — линзой суглинков. Хазарские во­доносные пески перекрыты хвалынскими глинами и суглинками мощностью 20 м, выше залегают хвалынские пески с линзами су­глинков общей мощностью 10-15 м. В хвалынских песках развит безнапорный водоносный горизонт со свободной поверхностью. Можно предположить, что по гидрогеологическому строению рас­сматриваемая толща схематизируется как двухпластовый поток: нижний водоносный пласт представлен хазарскими песками, верх­ний безнапорный водоносный пласт хвалынскими песками, разде­ляющий их слабопроницаемый пласт — хвалынскими глинами и суглинками.

Из нижнего водоносного пласта проведена откачка с постоянным дебитом 2500 м³/сут в течение трех суток с после­дующим наблюдением за восстановлением уровня в течение трех часов. Фильтр ЦС находится в интервале глубин 41.3-50.3 м. Куст скважин состоит из ЦС и четырех НС, расположенных на одной линии от ЦС на расстояниях: НС 1 — 22.5 м, НС 2 — 47 м, НС 3 — 87 м и НС 4 — 167 м. Интервалы фильтров НС находятся на глу­бинах 44.1-42.2 м, 41.8-43.8 м, 42.5-44.3 м и 42.6-44.6 м соответ­ственно. Данные наблюдений за понижением и восстановлением уровня воды в НС при откачке приведены в таблице .

Измеренные понижения (S) уровня и восстановление (S*) в НС, м

Время	Номера НС
замера,	НС 1		НС 2		НС 3		НС 4
сут	S	S*	S	S*	S	S*	S	S*
0.001389	0.54	0.4	0.08	0.2		0.14
0.002778	0.77	0.56	0.37	0.38		0.12
0.004167	0.91	0.68	0.48	0.48	0.22	0.19	0.038
0.005556	1.01	0.9	0.59	0.62	0.29	0.22	0.05	0.03
0.006944	1.08	0.94	0.67	0.64	0.35	0.3	0.07	0.02
0.010417	1.24		0.819		0.48		0.12
0.013889	1.37	1.15	0.92	0.82	0.56	0.44	0.16	0.13
0.020833	1.5	1.33	1.04	1.02	0.66	0.58	0.24	0.18
0.03125	1.7		1.22		0.84		0.36
0.038194		1.58		1.18		0.8		0.38
0.041667	1.8		1.34		0.95		0.44
0.083333	2.02		1.57		1.19		0.68
0.118056		1.96		1.58		1.12		0.66
0.145833	2.2		1.74		1.34		0.84
0.458333	2.57		2.09		1.72		1.19
0.694444	2.67		2.22		1.84		1.28
0.972222	2.74		2.31		1.88		1.36
1.25	2.77		2.31		1.92		1.39
1.388889	2.81		2.31		1.93		1.43
2.152778	2.84		2.34		1.94		1.46
2.777778	2.84		2.41		1.942		1.46
3.472222	2.842		2.42		1.96		1.48

График площадного прослеживания, построенный по пониже­ниям уровня в трех НС (2, 3, 4) на конец откачки, аппрок­симируется прямой (R²= 1). Графоаналитический расчет прово­дится на основе полученного уравнения прямой S = /(lg г) и дает Т= 536 м²/сут. Графики временного прослеживания понижений уровня в НС показывают плавное снижение уровня во­ды с момента начала откачки до ее окончания (3.5 сут). Период стабилизации понижений только намечен, причем в ближайшей к ЦС скважине стабилизация началась в момент времени 2.15 сут, а в остальных скважинах уровни незначительно еще понижаются до конца откачки.

График временного прослеживания понижения (п) и восстановления (в) уровня при откачке из хазарского водоносного горизонта.

График комбинированного прослеживания понижения в НС при откачке из хазарского водоносного горизонта.

Для диагностики режима перетекания в разделяющем пласте проводится определение параметров в схеме А1. При расчете в нестационарном режиме для периода откачки от 0.0042 сут до ее конца (всего 9 расчетных моментов времени) получены величи- ны проводимости от 506 до 526 м /сут. Сравнивая с результатом расчета проводимости по площадному прослеживанию, отметим, что величины проводимости, определенные по временному и пло­щадному прослеживанию, практически одинаковы, что позволяет считать схему жесткого перетекания приемлемой.

Искомые расчетные величины параметров определяем в моде­ли А1 по способу комбинированного прослеживания в программе NAS по трем НС. Получено: проводимость Т = 540 м²/сут, упругая водоотдача µ = 6.25Е-04, коэффициент перетока из покрывающе­го слоя х= 4.38Е-04 сут^¹, величина е= 0.03 м.

Проверим возможность обработки данной откачки по двум НС вне предполагаемой зоны деформации потока: (1) НС 2 и НС 3, (2) НС 3 и НС 4. В варианте (1) г_х= 47 м, г₂= 87 м, т.е. г₂= 1.85r1_. В варианте (2) г_х= 87 м, г₂= 167 м, т.е. г₂=1.9г₁. Относительная погрешность этого расчета по сравнению с расчетом по трем НС составляет по варианту (1) 1 %, а по варианту (2) — 7 %, т.е. оба варианта расположения двух НС могут дать приемлемые величи­ны проводимости. Относительные погрешности расчета по двум вариантам расположения НС для упругой водоотдачи составляют 4 и 2 %, а для коэффициента перетока — 10 и 32 %, т.е. расчет по двум НС можно использовать для определения T и /µ, а величина X получается с недопустимыми погрешностями. Отметим, что в этих двух вариантах расчета первые НС находятся на расстоянии Г\ > т.

Расчет параметров в схеме А1 проведен также по данным о восстановлении уровней после откачки. Результаты расчета спо­собом комбинированного прослеживания в программе NAS такие: по трем НС Т = 580 м²/сут, µ= 7.23Е-04, по НС 2 и 3 - Т= 603 м²/сут, ц= 7.23Е-04. Величины проводимости по данным вос­становления оказались на 8-20 % больше, чем определенные по понижениям, упругая водоотдача также оказалась больше, чем в расчете по понижениям уровня на 10-15 %. Коэффициент пе­ретока по данным восстановления уровня определить не удалось. По-видимому, за короткий период наблюдений восстановления пе­ретекание из верхнего пласта через разделяющий пласт заметно не проявилось, и в схеме А1 функция качества оказалась нечув­ствительной к этому параметру.

Проведен расчет параметров в модели А2, учитывающий упру­гий гомогенный режим перетекания в разделяющем пласте. Этот расчет выполнен для того, чтобы увидеть разницу между вели­чинами проводимости, упругой ёмкости и коэффициента перето­ка в расчетах по схемам А1 и А2. Расчет выполнен по программе NASA способом комбинированного прослеживания. Полученные величины параметров модели А2 в сопоставлении с данными рас­чета параметров модели А1, полученных также комбинирован­ным способом по данным о понижениях уровней по программе NAS, приведены в таблице .

Сопоставление величин параметров модели А1 и А2

Модель	НС	Параметры				е, м
		Т, м /сут	µ х 10-4	X х 10-4, сут-1	η*,м2
А1	2,3,4	540	6.2	4.4		0.03
	2,3	550	6.6	3.9		0.04
	3,4	500	6.4	5.8		0.02
А2	2,3,4	520	7.4	5.3	5.5Е-10	0.03
	2,3	530	5.7	4.5	6.8Е-8	0.03
	3,4	490	5.9	6.6	2.3Е-05	0.01

Сравнение показывает, что различие в полученных величинах проводимости составляет 2-4 %, при этом величины проводимости меньше в модели А2. Величины упругой ёмкости пласта различа­ются на 8-19 % в ту или другую стороны. Коэффициент перетока в двух моделях различается на 14-20 %, величина этого параметра в модели А2 больше, чем в модели А1. Расчет величины упруго- ёмкости породы дал большой разброс, который не позволил про­вести обработку способом комбинированного прослеживания для получения расчетных величин.