Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Випробування водоносних горизонтів.
|
|
Стаціонарні спостереження за режимом
Гідрогеологічне випробування полягає у визначенні статичного рівня, дебіту, продуктивності водоносного горизонту і у відборі проб підземних вод і розсолів для хімічних аналізів. Випробування водоносних горизонтів виконується з метою оцінки запасів підземних вод і розсолів, для проектування їх експлуатації, а також для отримання гідрогеологічних показників, необхідних для вирішення нафтогазопошукових і нафтогазопромислових задач.
У фонтануючих водних свердловинах рівень визначають шляхом нарощування труб або проводять заміри тиску на гирлі (до його стабілізації). Виходячи із висоти фонтану і діаметру труб визначають дебіт (рис 10.1).
Рисунок 10.1 – Криві відновлення тиску на гирлі самовиливних свердловин після їх закриття
(за Ю.П. Гаттенбергом)
- перевищення гирлового тиску у моменти часу 
над статичним
гирловим тиском.
При відсутності самовиливу води проводять випробування за допомогою відкачок.
Розрізняють пробні і дослідні відкачки. Пробні відкачки проводяться при попередній розвідці підземних вод і розсолів із окремих свердловин при двох пониженннях рівня. Дослідні відкачки проводяться при детальних розвідувальних роботах із куща свердловин, що складається із однієї центральної свердловини, із якої безпосередньо виконуються відкачки води, і декількох спостережних. Дослідні відкачки проводяться при трьох пониженнях рівня. Вони поділяються на короткочасні і тривалі. При дослідних відкачках ведуться спостереження за взаємодією свердловин.
У свердловинах, пробурених з промиванням глинистим розчином, перед відкачками виконується заміна глинистого розчину на чисту воду.
При відкачках рівень води у свердловині значно понижується, а статичний рівень визначають, спостерігаючи за збільшенням рівня при зупинці свердловини (будують графіки відновлення рівня). У тих випадках, коли рівень води піднімається повільно, статичний рівень можна визначити шляхом доливання води у свердловину і наступного спостереження за підняттям рівня. Доливання роблять при розкритті водоносних горизонтів, рівень вод яких при пониженні на глибину більше 100 м піднімається за добу на висоту менше 50 м.
Чим триваліший період спостереження за рівнем, тим точніше буде визначено статичний рівень. Доливати у свердловину необхідно таким чином, щоб рівень не перевищував статичного.
Заміри динамічного рівня дозволяють визначити питомий дебіт, тобто залежність дебіту від пониження рівня.
У фонтануючих свердловинах застосовують фіксовані у часі випускання води із замірами кількості випущеної рідини.
Для відкачок із глибоких свердловин при гідрогеологічному випробуванні застосовують сваби, різні насоси, ерліфти.
Рівень води в глибоких свердловинах заміряють різними приладами: електрорівнемірами, ехолотами, апаратами Яковлєва та ін.
Проби води відбирають після відкачки, а при самовиливі – через півгодини після освітлення води.
Для відбору проб вод і розсолів із свердловин користуються різними пристроями. Для вивчення газового складу підземних вод, який є важливою їх характеристикою, а також для вивчення фізичних властивостей вод і розсолів у підземних умовах необхідно використовувати глибинні пробовідбірники.
За результатами гідрогеологічного випробування пластів можуть складатися різні гідрогеологічні та гідрогеохімічні карти із нанесенням на них статичних рівнів, приведених напорів, газонасиченості, мінералізації, газового та іонно-сольового складу підземних вод і розсолів та ін.
Дані гідрогеологічного випробування використовуються для пошуків, розвідки і розробки нафтових і газових родовищ, а також для оцінки запасів і проектування експлуатації підземних вод і розсолів.
У процесі експлуатації підземних вод ведуть стаціонарні спостереження за їх режимом. Під режимом підземних вод розуміють поведінку їх у часі під впливом геологічних, гідрометеорологічних та штучних факторів. Рівні, дебіти, температури та хімічний склад вод у багатьох горизонтах мінливі. Особливо великі коливання цих показників спостерігаються у ґрунтових водах. Але метеорологічні фактори впливають і на напірні води (переважно у верхніх горизонтах і недалеко від зон інфільтрації), у зв’язку з чим у їх режимі інколи також спостерігаються великі коливання.
Чим слабший вплив атмосфери і земної поверхні, тим стійкіший режим. На підземні води і розсоли, віддалені від зон інфільтрації, у природних умовах впливають майже виключно геологічні фактори, дія яких проявляється дуже повільно (виняток складає вплив землетрусів).
Значний вплив на режим підземних вод і розсолів можуть здійснювати штучні (технічні) фактори: експлуатація, дренаж водоносних горизонтів гірськими виробками, забруднення, вплив на хімічний склад і якість вод і розсолів. Для попередження і припинення негативного впливу штучних факторів організується охорона підземних вод.
Вивчення режиму підземних вод і розсолів необхідне для уточнення проектів експлуатації і раціоналізації водозаборів, уточнення запасів підземних вод, а також для прийняття мір по охороні підземних вод. Загальні спостереження за режимом підземних вод (головним чином тих, які неглибоко залягають) проводяться державними режимними гідрогеологічними станціями.
10.5 Оцінка запасів і ресурсів підземних вод
Оцінка запасів і ресурсів підземних вод проводиться на основі пошуків і розвідки, а також режимних спостережень вже в процесі експлуатації підземних вод.
Оцінка запасів і ресурсів підземних вод необхідна для планування подальших пошуків і розвідки, для складання і подальшого уточнення проектів експлуатації підземних вод.
Поняття “запаси підземних вод” не зовсім відповідає поняттю “запаси” для інших корисних копалин. Річ у тому, що кількість підземних вод у пласті або комплексі пластів практично не виснажується при існуючих масштабах їх експлуатації, а інколи і поповнюється в процесі експлуатації, причому природне поповнення (шляхом інфільтрації) може перевищувати відбір. Це перш за все відноситься до прісних грунтових і напірних вод.
Питання класифікації і оцінки запасів та ресурсів підземних вод розроблялись Н.А. Плотніковим, Б.І. Кудєліним та ін. На жаль, запропоновані класифікаційні схеми дуже відрізняються між собою.
Б. І. Кудєлін виділяє запаси і ресурси підземних вод. Запаси підземних вод – це загальна кількість вільних вод у пласті. Запаси поділяються на:
а) загальні геологічні запаси 
;
б) легковидобувні запаси 
;
в) пружні запаси 
.
Ці види запасів визначаються за формулами:
(10.1)
(10.2)
, (10.3)
де 
– загальний об’єм пласта; 
– активна пористість;
– коефіцієнт водовіддачі; 
– коефіцієнт пружноємності; 
– перепад тисків.
Коефіцієнт водовіддачі визначається лабораторними методами, або шляхом розрахунку за даними дослідних відкачок.
Ресурси підземних вод поділяються на:
а) природні 
;
б) експлуатаційні 
.
Природні ресурси – це природна витрата підземного потоку.
Експлуатаційні ресурси підземних вод – це кількість води, яка може бути отримана із водоносних горизонтів в даних конкретних умовах експлуатації на протязі певного часу. Ця кількість виражається формулою:
(10.4)
де 
– час експлуатації;
– додатковий приплив води, отриманий в результаті впливу експлуатації даного горизонту на інші пласти, басейни та інше.
Отже, експлуатаційні ресурси підземних вод залежать не тільки від природних умов, але й від умов експлуатації. На практиці зазвичай має значення саме оцінка експлуатаційних ресурсів.
За ступенем вивченості експлуатаційні запаси підземних вод поділяються аналогічно до запасів інших видів корисних копалин на категорії А, В, С1, С2.
Запаси підземних вод по категорії С2 оцінюються на стадії пошуків без дослідних робіт і на їх основі виконується перспективне планування подальших пошуків і розвідки; запаси по категорії С1 оцінюються в результаті пробних відкачок для проектування експлуатації, по категорії А – на основі режимних спостережень для уточнення проектів експлуатації підземних вод (водозаборів).
Оцінка запасів і ресурсів підземних вод може проводитися за вищевказаними формулами Б. І. Кудєліна та іншими методами. Оцінка запасів (ресурсів) підземних вод, по суті, співпадає із розрахунком продуктивності водозабору.
Питання для самоперевірки
1 Які мета та завдання гідрогеологічних досліджень?
2 Назвіть види гідрогеологічних досліджень.
3 У чому полягає гідрогеологічна зйомка?
4 Який головний зміст гідрогеологічних карт?
5 Як проводиться пошуково-розвідувальне буріння на підземні води?
6 Опишіть способи проведення дослідних та пробних відкачок.
7 Що таке запаси підземних вод, на які види вони поділяються і як визначаються?
8 Що таке ресурси підземних вод, на які види вони поділяються і як визначаються?