Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Опытно-фильтрационные работы.




Опытно-фильтрационные работы проводились на скважинах с целью определения основных гидродинамических параметров водоносного горизонта и параметра перетекания. Работы проводились по схеме кустовой откачки с наблюдениями за динамикой уровня в наблюдательных скважинах № 107 (верхний валанжин) и 87 (нижний валанжин), расположенных на расстоянии 180 метров от возмущающей (центральной) скважины № 107Д (нижний валанжин). Результаты наблюдений за динамикой уровня в скважинах представлены в таблице 4.1. Характер понижений уровня свидетельствует о следующем.

                                                                                       Таблица 4.1.

                               Журнал ОФР по скважинам Северного участка

Дата, час, мин.

 t опыта, сут

lg tсут

Скв. № 107Д

Скв. № 107

Скв. № 87

Q, м3/сут Н, м        S, м           Н, м     S, м         Н, м         S, м           

17.07.04 10:00

0,00

 

0,0

12,50

0,00

8,40

0,00

8,20

0,00

17.07.04 10:20

0,01

-1,857

507,0

1,25

11,25

 

 

 

 

17.07.04 10:40

0,03

-1,556

530,0

1,25

11,25

8,10

0,30

7,73

0,47

17.07.04 11:00

0,04

-1,380

527,0

1,25

11,25

 

 

 

 

17.07.04 11:20

0,06

-1,255

526,0

1,23

11,27

7,93

0,47

7,60

0,60

17.07.04 11:40

0,07

-1,158

524,0

1,23

11,27

 

 

 

 

17.07.04 12:00

0,08

-1,079

522,0

1,25

11,25

7,85

0,55

7,53

0,67

17.07.04 12:20

0,10

-1,012

521,0

1,22

11,28

 

 

 

 

17.07.04 12:40

0,11

-0,954

521,0

1,19

11,31

7,80

0,60

7,50

0,70

17.07.04 13:05

0,13

-0,891

520,0

1,19

11,31

 

 

 

 

17.07.04 13:30

0,15

-0,836

518,0

1,19

11,31

7,75

0,65

7,45

0,75

17.07.04 14:00

0,17

-0,778

517,0

1,15

11,35

7,70

0,70

7,40

0,80

17.07.04 15:00

0,21

-0,681

516,0

1,19

11,31

7,68

0,72

7,35

0,85

17.07.04 16:00

0,25

-0,602

515,0

1,19

11,31

7,65

0,75

7,30

0,90

17.07.04 17:00

0,29

-0,535

514,0

1,19

11,31

7,60

0,80

7,28

0,92

17.07.04 18:00

0,33

-0,477

513,0

1,19

11,31

7,58

0,82

7,25

0,95

17.07.04 20:00

0,42

-0,380

511,0

1,18

11,32

7,55

0,85

7,23

0,97

17.07.04 22:00

0,50

-0,301

510,0

1,17

11,33

7,55

0,85

7,18

1,02

18.07.04 0:00

0,58

-0,234

509,0

1,17

11,33

7,48

0,92

7,15

1,05

18.07.04 2:00

0,67

-0,176

508,0

1,17

11,33

7,48

0,92

7,13

1,07

18.07.04 4:00

0,75

-0,125

508,0

1,15

11,35

7,48

0,92

7,13

1,07

18.07.04 6:00

0,83

-0,079

506,0

1,15

11,35

7,45

0,95

7,13

1,07

18.07.04 8:00

0,92

-0,038

506,0

1,18

11,32

7,45

0,95

7,10

1,10

18.07.04 10:00

1,00

0,000

505,0

1,15

11,35

7,43

0,97

7,10

1,10

18.07.04 12:00

1,08

0,035

505,0

1,14

11,36

7,43

0,97

7,10

1,10

18.07.04 18:00

1,33

0,125

504,0

1,14

11,36

7,41

0,99

7,08

1,12

19.07.04 9:10

1,97

0,293

504,0

1,14

11,36

7,40

1,00

7,05

1,15

20.07.04 17:12

3,30

0,519

503,0

1,12

11,38

7,40

1,00

7,01

1,19

21.07.04 9:00

3,96

0,598

502,0

1,11

11,39

7,40

1,00

7,01

1,19

21.07.04 13:21

4,14

0,617

503,0

1,10

11,40

7,40

1,00

7,01

1,19

21.07.04 17:01

4,29

0,633

500,0

1,10

11,40

7,40

1,00

6,99

1,21

22.07.04 9:00

4,96

0,695

501,0

1,09

11,41

7,43

0,97

6,99

1,21

22.07.04 12:46

5,12

0,709

497,0

1,08

11,42

7,40

1,00

6,99

1,21

22.07.04 17:00

5,29

0,724

499,0

1,11

11,39

7,40

1,00

6,99

1,21

23.07.04 9:00

5,96

0,775

500,0

1,14

11,36

7,40

1,00

6,99

1,21

23.07.04 12:50

6,12

0,787

500,0

1,12

11,38

7,40

1,00

6,99

1,21

23.07.04 17:00

6,29

0,799

499,0

1,11

11,39

7,40

1,00

6,99

1,21

24.07.04 9:43

6,99

0,844

500,0

1,12

11,38

7,40

1,00

6,99

1,21

24.07.04 13:00

7,13

0,853

500,0

1,12

11,38

7,40

1,00

7,00

1,20

24.07.04 17:00

7,29

0,863

500,0

1,11

11,39

7,40

1,00

7,00

1,20

25.07.04 9:30

7,98

0,902

500,0

1,11

11,39

7,40

1,00

6,99

1,21

25.07.04 13:00

8,13

0,910

499,0

1,10

11,40

7,40

1,00

6,99

1,21

25.07.04 17:00

8,29

0,919

500,0

1,10

11,40

7,40

1,00

6,99

1,21

26.07.04 9:00

8,96

0,952

500,0

1,08

11,42

7,40

1,00

6,99

1,21

26.07.04 12:45

9,11

0,960

499,0

1,10

11,40

7,40

1,00

6,99

1,21

26.07.04 17:00

9,29

0,968

499,0

1,10

11,40

7,40

1,00

7,00

1,21

27.07.04 8:28

9,94

0,997

500,0

1,11

11,39

7,35

1,05

7,00

1,21

          

 1. Уже через 2–3 суток отмечается стабилизация понижения в наблюдательных скважинах. То есть, режим очень быстро переходит в стационарный.

    2. Форма выходных кривых временного прослеживания (рис.4.2.) свидетельствует о том, что с позиций гидродинамики верхневаланжинский и и нижневаланжинский водоносные отложения представляют собой единый водоносный горизонт. Принятое многими авторами деление валанжина на два обосновано только с позиций выраженной гидрогеохимической зональности. Учитывая это, в дальнейшем будем придерживаться сложившихся представлений.

 

                     

                              Рис. 4.2. График временного прослеживания по кусту

                                скважин № 87, № 107.  Центральная – скв. № 107Д.    

 

       3. Небольшая разница в понижениях скважин № 107 и 87 может быть объяснена несовершенством их по степени вскрытия.

    4. Для таких условий интерпретация данных ОФР возможна с использованием методики Хантуша или Хантуша-Джейкоба [21]. Расчет по методике  Хантуша (по скв. № 87) представлен ниже.

    Уклон (m) кривой графика временного прослеживания в координатах S÷Ln(t) (рис. 4.3) равен:

                                                        

где α – безразмерный параметр Фурье. При наличии перетекания, форма выходной кривой имеет точку перегиба (S = 0.5×Smax), где выполняется условие:

где r – расстояние до точки наблюдения от возмущающей скважины;

                     

                              Рис. 4.3. Интерпретация ОФР по Методике М. Хантуша.

 

t – текущее время от начала возмущения центральной скважины; а* – пъезопроводность пласта; ; km – водопроводимость пласта; b – параметр перетекания.    

    Для точки перегиба справедливо соотношение:

                                                                       (4.8).

Функция ex×K0(x) затабулирована и имеется в справочной литературе. Из (4.8) определяют функцию ex×K0(x) при х = 2,50. По справочным данным r/B = 0,125.

Далее определяют все емкостные и фильтрационные параметры:

 

    5. Для стационарного режима предельный радиус влияния откачки можно определить по известной зависимости:

                           

    Расчеты по скважине № 107, выполненные по аналогичной методике, дают следующие параметры: km = 241,7 м2/сут; а* = 3,0×106 м2/сут; m* = 0,00008; b = 0,000059 сут-1; R = 2200 м.      

    И методика Хантуша и Тейса-Джейкоба несколько субъективны, поскольку определение углового коэффициента (m) или выбор палетки определяются исполнителем работ.

Авторами разработан собственный метод, основанный на графоаналитической методике, объективность которой значительно выше. В основе лежат те же теоретические представления о динамике формирования понижения в процессе откачки планово-радиальной геофильтрации, возникающей при возмущении пласта откачкой из скважины. 

При возмущении неограниченного в плане и изолированного в разрезе водоносного пласта, динамика понижения уровня в любой точке, удаленной на расстояние r от точки взмущения, описывается известным уравнением Тейса:   

                                                  (4.9),

где S – понижение уровня в скважинах при откачке; km – водопроводимость пласта; Ei(-a) экспоненциальная показательная функция. ; а* - пъезопроводность; r0, r – соответственно радиус скважины и радиус до точки наблюдения за динамикой понижения; t – текущее время от начала возбуждения скважины.                                                                                                                                       

    Схема изолированного в разрезе пласта используется наиболее часто. Собственно анализ ОФР с нее и начинается. И если выясняется, что динамика формирования понижения не может быть описана данной схемой, прибегают к более общей постановке, учитывающей гидравлическую связь с соседними горизонтами. Если принять допущение о постоянстве напоров в смежных горизонтах-донорах, что равнозначно предположению m0 ®¥, m00 ®¥ , то дифференциальное уравнение, характеризующее процесс формирования понижения, можно представить в виде [19]:

                                                       (4.10),

где b* – параметр перетекания: ; µ* - водоотдача пласта; k0, m0, k00, m00 – соответственно коэффициент фильтрации и мощность относительно водоупорных слоев в кровле и подошве пласта.  

Решение (4.6) выражается следующим образом:                   

                                                   

где W (a, r/B)– функция колодца;   – комплексный параметр.

Функции Ei(-a) и W(a, r/B) затабулированы и приводятся в многочисленной справочной литературе.  

Авторами показано [22], что при выполнении условий   

                                                                              (4.11),

 с погрешностью < 6% функция колодца может быть заменена:

                       (4.12).

Подставляя (4.12) в (4.10), понижение уровня может быть представлено:

                                             (4.13).

С учетом принятых обозначений:

   , где b = k0/m0.    

   После несложных преобразований, получается простая и удобная для расчетов формула:    

                            (4.14). где .То есть, при наличии перетекания, процесс формирования понижения уровня в скважине аналогичен работе ее в изолированном пласте, с водоотдачей, изменяющейся по линейному закону.

      Для изолированного в разрезе пласта (4.14) переходит в известное решение Джейкоба:

    , а при достаточно длительном времени (¥), преобразуется в известную формулу [4, 6]:

        (b = k0/m0).

    Для интерпретации ОФР применялся метод подбора с использованием формулы (4.14). Перепишем его в следующем виде:            

   .                                   (4.15),

где Ln(tпр) = Ln(t) – Ln(1+1,78.b .t/m*).    

Поскольку в приведенное время (tпр) входит соотношение неизвестных параметров b/m*, то приходится прибегать к методике подбора, суть которой заключается в следующем.  

     - задается ряд соотношений Gi = 1,78×b/m* (i = 1, 2, 3)и для каждого случая рассчитывается приведенное время (tпр), по которым строится серия графиков в координатах S –Lg(tпр).

- далее все графики усредняются полиномом второй степени:                      

                                                       (4.16),

где a, β, γ– некоторые эмпирические коэффициенты, определяемые методом наименьших квадратов.

- из полученной серии выбирается график, который представляет собой прямую линию. Это просто сделать путем построения вспомогательного графика в координатах Gi ÷ g, и найти точку на оси Gi, соответствую g = 0.  

    -дальнейшая интерпретация ОФР ничем не отличается от общеизвестного графоаналитического метода Тейса-Джейкоба. 

    Решение задачи представлено по скважине № 87 по данным, представленным в таблице 41. Интерпретация результатов ОФР производилась по формуле (4.14). Было выбрано несколько значений G, для которых рассчитано приведенное время. Расчеты проводились для G = 0,0; 1,0; 2,0; 3,0, они даны в таблице 4.2. Графики прослеживания (для каждого G) представлены на рис. 4.4. 

 

                                                                                                            Табл. 4.2.

        Расчет приведенного времени (куст скв № 107Д/87). Наблюдения по скв. № 87.

Lg(tпр) при G =

S,м.

Lg(tпр) при G =

S,м.

G=0,0 G=1,0 G=2,0 G=3,0 G=0,0 G=1,0 G=2,0 G=3,0

-1.523

-1.536

-1.548

-1.560

0.47

0.294

-0.178

-0.399

-0.545

1.15

-1.222

-1.247

-1.271

-1.294

0.60

0.519

-0.115

-0.362

-0.519

1.19

-1.097

-1.130

-1.161

-1.190

0.67

0.598

-0.098

-0.353

-0.512

1.19

-0.959

-1.004

-1.045

-1.082

0.70

0.617

-0.094

-0.351

-0.511

1.19

-0.824

-0.885

-0.938

-0.985

0.75

0.631

-0.091

-0.349

-0.510

1.21

-0.770

-0.838

-0.897

-0.949

0.80

0.695

-0.080

-0.343

-0.505

1.21

-0.678

-0.761

-0.830

-0.890

0.85

0.709

-0.077

-0.341

-0.505

1.21

-0.602

-0.699

-0.778

-0.845

0.90

0.723

-0.075

-0.340

-0.504

1.21

-0.538

-0.648

-0.736

-0.809

0.92

0.775

-0.067

-0.336

-0.501

1.21

-0.481

-0.605

-0.702

-0.780

0.95

0.787

-0.066

-0.335

-0.500

1.21

-0.377

-0.529

-0.642

-0.731

0.97

0.799

-0.064

-0.334

-0.500

1.21

-0.301

-0.477

-0.602

-0.699

1.02

0.844

-0.058

-0.331

-0.497

1.21

-0.237

-0.435

-0.571

-0.674

1.05

0.853

-0.057

-0.330

-0.497

1.21

-0.174

-0.397

-0.543

-0.652

1.07

0.863

-0.056

-0.330

-0.497

1.21

-0.125

-0.368

-0.523

-0.637

1.07

0.902

-0.051

-0.327

-0.495

1.21

-0.081

-0.343

-0.506

-0.624

1.07

0.910

-0.050

-0.327

-0.495

1.21

-0.036

-0.320

-0.490

-0.611

1.10

0.919

-0.049

-0.326

-0.494

1.21

0.000

-0.301

-0.477

-0.602

1.10

0.952

-0.046

-0.325

-0.493

1.21

0.033

-0.285

-0.466

-0.594

1.10

0.960

-0.045

-0.324

-0.493

1.21

0.124

-0.244

-0.440

-0.574

1.12

0.968

-0.044

-0.324

-0.492

1.21

     

 

                 Рис. 4.4. Графики временного прослеживания по скв. № 87.

Решение задачи можно изобразить в виде таблицы 4.3.

                                                                          Таблица 4.3.

                                                  Зависимость G от g

G 0.0 1.0 2.0 3.0
g -0.126 -0.018 0.144 0.329

 

 

Вспомогательный график Gi ÷ g изображен на рис. 4.5. Искомое значение G = 1,1. Далее не составляет труда определить параметры, например, с помощью графоаналитического метода Тейса-Джейкоба. Графическое изображение решения дано на рис. 4.6. Линейная зависимость имеет вид

S = А+С×Lg(tпр), где .

 

            

                  Рис. 4.5. Вспомогательный график для определения G.

 

Искомые параметры равны:

                    

 

     

          Рис. 4.6. График временного прослеживания по скв. № 87.

 

Несколько другая картина наблюдается по скважинам титонского горизонта. Этот горизонт более обособлен, гидравлическая связь его с валанжинским – более затруднена. На рис. 4.7 дан график временного прослеживания по кусту скважин № 7-РЭ (центральная) - № 9-Б (наблюдательная), оборудованные на титонский горизонт. Как видно, деформации графика не наблюдается даже через 100 сут, что свидетельствует о низком значении параметра перетекания.

 

 

   Рис. 4.7. График временного прослеживания по кусту скв. № 7-РЭ/9-Б.

 

Для построения фильтрационной схемы использовались результаты ОФР, выполненных в разное время различными организациями [23,24]. Фильтрационные схемы (водопроводимости) нижнего валанжинского подгоризонта и титонского горизонта представлены на рис. 4.8.

Упругая водоотдача валанжинских подгоризонтов принята равной 0,0001; гравитационная – 0,1. Упругая водоотдача титонского горизонта – 0,002.

   

    Рис. 4.8. Схемы распределения водопроводимости валанжинского

                                     и титонского горизотов.

 

 










Последнее изменение этой страницы: 2018-05-10; просмотров: 317.

stydopedya.ru не претендует на авторское право материалов, которые вылажены, но предоставляет бесплатный доступ к ним. В случае нарушения авторского права или персональных данных напишите сюда...