Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Регулирование режима эксплуатации подземных вод действующим водозабором на основе краткосрочного гидродинамического прогнозирования в сложных условиях (на примере Южно-Мангышлакского артезианского бассейна) Малков Анатолий Валентинович

Регулирование режима эксплуатации подземных вод действующим водозабором на основе краткосрочного гидродинамического прогнозирования в сложных условиях (на примере Южно-Мангышлакского артезианского бассейна)
<
Регулирование режима эксплуатации подземных вод действующим водозабором на основе краткосрочного гидродинамического прогнозирования в сложных условиях (на примере Южно-Мангышлакского артезианского бассейна) Регулирование режима эксплуатации подземных вод действующим водозабором на основе краткосрочного гидродинамического прогнозирования в сложных условиях (на примере Южно-Мангышлакского артезианского бассейна) Регулирование режима эксплуатации подземных вод действующим водозабором на основе краткосрочного гидродинамического прогнозирования в сложных условиях (на примере Южно-Мангышлакского артезианского бассейна) Регулирование режима эксплуатации подземных вод действующим водозабором на основе краткосрочного гидродинамического прогнозирования в сложных условиях (на примере Южно-Мангышлакского артезианского бассейна) Регулирование режима эксплуатации подземных вод действующим водозабором на основе краткосрочного гидродинамического прогнозирования в сложных условиях (на примере Южно-Мангышлакского артезианского бассейна) Регулирование режима эксплуатации подземных вод действующим водозабором на основе краткосрочного гидродинамического прогнозирования в сложных условиях (на примере Южно-Мангышлакского артезианского бассейна) Регулирование режима эксплуатации подземных вод действующим водозабором на основе краткосрочного гидродинамического прогнозирования в сложных условиях (на примере Южно-Мангышлакского артезианского бассейна)
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Малков Анатолий Валентинович. Регулирование режима эксплуатации подземных вод действующим водозабором на основе краткосрочного гидродинамического прогнозирования в сложных условиях (на примере Южно-Мангышлакского артезианского бассейна) : ил РГБ ОД 61:85-4/217

Содержание к диссертации

Введение

Глава I. Проблема регулирования режимом эксплуатации подземных вод и ее место в комплексе гидрогеологических исследований на стадии эксплуатационной разведки .

1.1. Сущность проблемы управления 7

1.2. Состояние изученности проблемы и задачи дальнейших исследований 10

Глава II. Геолого-гидрогеологические особенности строения альб-сеноманского водоносного комплекса Южного Мангышлака.

II.I. Геолого-гидрогеологическая изученость территории 17

П.2. Физико-географические условия 18

11.3. Геологическое строение территории 19

11.4. Тектоника 21

П.5. Гидрогеологические условия 27

II.6. Общие закономерности формирования подземных вод альб-сеноманского водонос ного комплекса Южного Мангышлака 46

Глава III. Гидрогеологические исследования совместно эксплуатируемых пластов методом расходометрии

III.I. Особенности гидродинамического режима водопритоков в возмущающей скважине, вскрывающей совместно два водоносных горизонта

111.2. Гидрогеологические исследования одиночных возмущающих скважин при нестационарном режиме методом расходометрии 64

111.3. Гидрогеологические исследования одиноч ных возмущающих скважин при стационарном режиме методом расходометрии 74

111.4. Гидрогеологические исследования реагирующих скважин при нестационарном режиме методом расходометрии.. 84

Глава ІУ. Принципы краткосрочного прогнозирования и регулирования режима эксплуатации подземных вод на действующем водозаборе .

ІУ.І. Методика составления краткосрочных гидро динамических прогнозов 92

ІУ.2. Последовательность подготовки исходных данных 96

ІУ.З. Принципы регулирования режима эксплуатации подземных вод на основе краткосрочного гидродина мического прогнозирования ПО

Заключение 119

Список литературы

Введение к работе

Развитие промышленности и рост темпов городского строительства приводят к увеличению потребности в воде для питьевого и технического водоснабжения. В настоящее время широкое использование подземных вод для этих целей привело к недостатку в водных ресурсах во многих областях нашей страны, особенно в аридных районах, где подземные воды зачастую являются важным и практически единственным источником централизованного водоснабжения. Данное обстоятельство приводит к необходимости привлечения новых источников водоснабжения и рационального использования всех имеющихся с целью их охраны от истощения. Актуальность этих вопросов подчеркнута ХХУІ съездом КПСС и их разработка признана основным направлением экономического развития страны в области охраны природы.

Особенно остро затронутая проблема стоит в условиях аридного климата полуострова Мангышлак. Обеспечение водой развивающегося здесь территориально-промышленного комплекса является весьма актуальным. Отсутствие на полуострове естественных ресурсов вод питьевого качества обусловило создание сложной и дорогостоящей системы водоснабжения на основе дистиллята опреснительных установок морской воды и подземных слабоминерализованных вод альб-сеноман-ского водоносного комплекса, что однако, не решает проблему водо-обеспечения района в перспективе. В связи с этим представляет интерес возможность покрытия части дефицита в хозяйственно-питьевых водах за счет привлечения к эксплуатации слабосолоноватых вод третьего альбского водоносного горизонта, запасы которых по ориентировочным расчетам составляют около 15% от существующей мощности подземного водоисточника.

Высокая стоимость буровых работ потребовала создания более дешевой технологической схемы водозабора. В связи с этим, в 1978-1983 г.г. при реконструкции водозаборных скважин второго альбского

-5-водоносного горизонта было осуществленно вскрытие я оборудование их фильтром совместно на второй и третий горизонты, что и позволило без особых затрат вовлечь в эксплуатацию высоконапорные воды третьего альбского водоносного горизонта. С другой стороны это привело к необходимости изучения основных закономерностей формирования понижения уровня и дебита совместно вскрытых горизонтов с целью определения фильтрационных свойств третьего горизонта и оценки его запасов по промышленным категориям. Целью настоящей работы является дальнейшее изучение особенностей строения альб-сеноманского водоносного комплекса и оценки перспектив для водоснабжения более глубоко залегающих водоносных горизонтов, а также совершенствование методики гидрогеологических исследований на стадии эксплуатационной разведки. В связи с поставленной целью решались следующие задачи.

1. На основе анализа данных детальной и эксплуатационной разведки

а также новых данных полученных при бурении скважин в 1978-1982гг. уточнить общие закономерности формирования эксплуатационных запасов подземных вод альб-сеноманского водоносного комплекса в целом и выявить особенности геолого-гидрогеологического строения третьего альбского водоносного горизонта.

  1. Усовершенствовать методику гидрогеологических исследований сква-кин вскрывающих совместно два водоносных горизонта разделенных непроницаемым прослоем и обладающих различными напорами на основе глубинной расходометрии.

  2. Разработать простые методы регулирования режима эксплуатации подземных вод на основе анализа длительных режимных наблюдений с целью поддержания оптимальных условий эксплуатации и максимального продления сроков службы месторождения.

Научная новизна работы заключается в том, что впервые для северо-

іападной части Юнно-Мангышлакского артезианского бассейна выявлены іакономерности строения третьего альбского водоносного горизонта и юставлены специальные карты, а также уточнены особенности формиро-іания питания альб-сеноманского водоносного комплекса в районе Засадного Каратау. Усовершенствована методика и способы исследования ікважин, вскрывающих совместно два горизонта разделенных непроница-мым прослоем на основе глубинной расходометрии. Разработана мето-;ика краткосрочного гидродинамического прогнозирования и регулиро -ания режима эксплуатации подземных вод, позволяющая эксплуатиро -ать насосы и скважины в оптимальном режиме.

Результаты сисследований использованы организацией "Гидромонтаж" ри бурении скважин и используются в настоящее время Мангышлакским нергокомбинатом при составлении ежеквартальных планов водоснабже-ия города и промышленных объектов. Фактический экономический эф -ект от внедрения результатов исследований составил 407,9 тыс.руб./ од.

Результаты выполненных семилетних исследований отражены в пяти татьях и пяти научно-исследовательских отчетах, а также в настоя-ей диссетрационной работе.

При выполнении работы автор пользовался поддержкой со стороны отрудников кафедры гидрогеологии и радиогидрогеологии МГРИ с кото-ами связан многие года работы. Большую помощь в выполнении иссле-ований оказали также сотрудники Мангышлакского энергокомбината, ользуясь случаем, автор выражает всем этим товарищам искреннюю при-аательность.

Огромную благодарность за ценные советы, помощь и консультации втор выражает своему научному руководителю доктору геолого-мянера-эгических наук, профессору Ирине Константиновне Гавич.

Состояние изученности проблемы и задачи дальнейших исследований

Как было показано ранее, регулирование режимом эксплуатации месторождения подземных вод возможно проводить, имея прогностическую модель и методику прогнозирования. Причем, наиболее предпочтительным здесь являются краткосрочные прогнозы, охватывающие непродолжительные периоды времени. Такие прогнозы позволяют вести оперативное управление работой водозабора и кроме того отличаются простотой, поскольку не требуют длительных рядов наблюдений, а изменения природных факторов в процессе разработки месторождения (влияние границ в плане, перетекание из ниже и вышележащих горизонтов и т.д.) в пределах таких отрезков времени могут рассматриваться как постоянные или не учитываться вообще.

Исследованию в этой области посвящены работы Гасе П.М. /23/ где отмечается, что оперативное гидродинамическое прогнозирование нарушенного режима используется в Северо-Западной гидрогеологической партии при составлении рекомендаций по рациональному использованию подземных вод, Гавич И.К., Ленченко Н.Н. и др. /89,91,92,93/ в которых краткосрочное гидродинамическое прогнозирование использовалось для уточнения положения уровня в артезианских скважинах при

Схема регулирования режимом эксплуатации подземных вод оптимальных водоотборах из них и определения необходимых марок насосных агрегатов и др.

В целом, методика краткосрочного прогнозирования разработана недостаточно. Непоказателен в этом отношении и зарубежный опыт. Проблема прогнозирования вообще и краткосрочного прогнозирования в частности за рубежом разработана слабо /57/

При составлении прогнозов необходимо учитывать природные особенности месторождения подземных вод, а также технологическую схему водозабора» Это позволяет более полно учитывать режимообра-зующие факторы в построении прогностической модели. С этой целью остановинся на краткой характеристике рассматриваемого месторождения.

Месторождение подземных вод расположено в Северо-Западной части Южно-Мангышлакского бассейна и приурочено к терригенным отложениям альб-сеноманского возраста. Основными рабочими горизонтами являются сеноманский, первый и второй альбские водоносные горизонты.

Конструкция водозабора ярусная, то есть, каждая скважина вскрывает только один определенный горизонт. Большая величина избыточных напоров горизонтов (до 100м) позволила длительное время эксплуатировать месторождение в режиме самоизлива. Отсутствие восполнения горизонтов и интенсивный рост водопотребления района, привели к систематическому снижению уровня подземных вод и истощению эксплуатационных запасов.

С целью борьбы с истощением подземных вод и частичного покрытия дефицита района в воде за счет других источников водоснабжения в 1978 году при реконструкции водозабора скважины второго альбско-го водоносного горизонта были оборудованы совместно с нижезалега-ющим третьим алъбским водоносным горизонтом. Каких-либо специальных работ по изучению третьего альбского водоносного горизонта не проводилось. Он был опробован всего лишь четырмя скважинами на площади водозабора,пробуренными Мангышлакской комплексной гидрогеологической экспедицией. В связи с эксплуатацией подземных вод третьего альбского водоносного горизонта, возникла необходимость изучения его геолого-гидрогеологического строения и разработки методов исследований совместной эксплуатации, с целью оценки запасов подземных вод третьего альбского водоносного горизонта по промышленным категориям и построения прогнозной модели.

В связи с этим, представляет интерес анализ состояния проблемы изученности вопросов совместной эксплуатации водоносных горизонтов, разделенных непроницаемым прослоем.

Впервые вопросы совместной эксплуатации двух водоносных артезианских горизонтов рассматривались Альтовским M.S. /2/. Им была предложена зависимость для определения объединенного уровня подземных вод при стационарном режиме. Был сделан вывод о недопустимости совместного вскрытия горизонтов, если один из них не надежен в санитарном отношении или имеет такой низкий статический напор, что при последующей эксплуатации для него нельзя будет создать понижение.

Более детальные исследования в этой области стали возможны после появления глубинных дистанционных расходомеров. Впервые теоретическая задача определения параметров пластов расчлененных на отдельные слои при одинаковых уровнях, была решена Каменецким С.Г. и Борисовым Ю.Г. /33,3V- Было доказано, что пропластки с различными фильтрационными свойствами не влияют на форму графиков временного прослеживания. Блиновым А.Ф. /9,10/ был предложен метод определения параметров отдельных слоев с различными значениями уровней при установившемся и неустановившемся режиме фильтрации. В результате исследований было установлено, что при совместном опробовании пластов полученные значения водопроводимости соответствуют их сумме по всем вскрытым горизонтам. К такому же выводу пришли Бан А., Богомолов А.Ф.,Максимов В.А. /5/. Ими же было показано, что общая пьезопроводность разреза при наличии непроницаемого слоя отвечает средневзвешенному значению по водопроводимости.

Дальнейшие исследования в этой области излагаются в работах Гершановича И.М.,Блинова А.Ф.,Дияшева Р.Н.,Плетнева А.А.,Гринбаума И.И.,Купалова-Ярополк О.И.,Мироненко В.А.,Шестакова В.М. и других авторов.

Анализ литературы свидетельствует о достаточно полном исследовании данной проблемы, однако ряд вопросов изучен недостаточно. В частности, недостаточно полно изучены особенности характера перераспределения водоотбора между горизонтами при возмущении скважины, существующая методика определения параметров с помощью численного интегрирования отличается высокой трудоемкостью и необходимостью использования вычислительной техники, недостаточно разработаны методы оценки параметров горизонтов по реагирующим скважинам. Все эти вопросы требуют дальнейшего изучения.

Одним из основных аспектов управления режимом эксплуатации является корректировка и поддержание рациональных режимов разработки месторождения. Впервые вопросы рациональной разработки месторождения нефти были рассмотрены в работах Крылова А.П.,Белаша П.М., Борисова Ю.П. и др. /47/.

Физико-географические условия

Как указывалось выше, основной областью питания альб-сеноманского водоносного комплекса являются горы Каратау и сводовая часть Бекке-Башкудукского поднятия, где отложения комплекса выходят на поверхность. Эти области играют важное значение с точки зрения формирования эксплуатационных запасов подземных вод, однако до настоящего времени достаточно полного представления о характере питания альб-сеноманского водоносного комплекса нет. Несмотря на то, что в этих районах отложения выходят на дневную поверхность, здесь существует довольно сложная гидродинамическая и гидрохимическая обстановка.

С целью изучения общих закономерностей формирования подземных вод автором были построены карты пьезометрической поверхности и минерализации подземных вод для второго и третьего альбских водоносных горизонтов района Западный Каратау.

В целом можно отметить, что движение подземных вод направлено с северо-востока на юго-запад. В этом же направлении наблюдается увеличение минерализации подземных вод. На этом общем фоне отмечается развитие опресненных и более солоноватых линз подземных вод и депрессионных воронок.

Наиболее дифференцированными являются карты третьего альбского водоносного горизонта (Рис.П.16, Рис.П.17). Причем наибольшие абсолютные отметки пьезометрической поверхности совпадают с линзами более пресненных вод. Здесь происходит питание горизонта за счет поступления вод инфильтрационного генезиса. Такие участки приурочены к пониженным формам рельефа, соответствующим устьям крупных оврагов, обладающих большой площадью водосбора и хорошо развитой толщей делювиальных песчано-галечниковых отложений с высокими фильтрационными свойствами (Рис.П.18, П.19а). Участки,соответствующие водоразделам,характеризуются неолагоприятными условиями инфильтрации атмосферных осадков. Для таких районов характерно развитие подземных вод с повышенной минерализацией до 12г/л и более, поступающих в описываемый водоносный горизонт по зонам тектонических нарушений из обводненных отложений пермо-триаса и юры (Рис.П.196).

Эти же закономерности характерны и для второго альбского водоносного горизонта (Рис.П.20, П.21). Здесь также выделяются линзы опресненных подземных вод, в пределах которых отметки пьезометрического уровня имеют наибольшее значение, что объясняется теми же причинами.

Б пределах первого альбского водоносного горизонта четко выраженных линз нет (Рис.П.22). минерализация в целом значительно ниже,чем во втором и третьем горизонтах, пьезометрическая поверхность также является более плавной, хотя и здесь существуют локальные депрессии (Рис.П.23), указывающие на связь с вышележащим сеноманским водоносным горизонтом. Указанный характер распределения минерализации и уровней подземных вод связан с тем, что площадь выхода отложений первого альбского водоносного горизонта значительно больше чем вышеописанных горизонтов. Кроме того, первый альбский водоносный горизонт обладает более высокими фильтрационными свойствами, и существенную роль здесь начинает приобретать площадное инфильтрационное питание.

В связи с отсутствием достаточного количества данных, построить аналогичные карты для сеноманского водоносного горизонта не представляется возможным, однако, можно сказать, что питание сеноманского водоносного горизонта несколько отличается от остальных. Дело в том, что отложения сеноманского горизонта представлены более устойчивыми к выветриванию (чем пески альбского яруса) отложениями песчаника, в связи с чем последние располагаются несколько выше тальвега Прикаратаусских долин, которые нарезались по более рыхлым отложениям. По этой причине инфильтрационное питание горизонта крайне слабо, и поступление вод в сеноманский горизонт возможно в большей степени по зонам тектонических нарушений из нижележащих отложений.

1. Альб-сеноманский водоносный комплекс представляет собой систему гидравлически связанных по зонам тектонических нарушений водоносных горизонтов, как в пределах областей питания, так и на всей территории Южно-Мангышлакского артезианского бассейна.

2. По своему геохимическому облику подземные воды альб-сено-манского водоносного комплекса представляют собой результат смешения вод инфильтрационного генезиса и седиментационных, проникающих в описываемый водоносный комплекс из нижезалегающих отложений по зонам тектонических нарушений.

3. Наибольшие значения водопроводимости горизонтов приурочены к зонам разломов.

4. Инфильтрационное питание горизонтов осуществляется локаль но в поноженных формах рельефа (для 2-го и 3-го горизонтов)

5. Инфильтрационное питание первого альбского водоносного горизонта осуществляется по всей площади выхода отложений на дневную поверхность, но наиболее интенсивно проявляется также в пониженных формах рельефа.

6. Питание сеноманского водоносного горизонта осуществляется по зонам тектонических нарушений из нижележащих отложений. Инфильтрационное питание имеет подчиненное значение.

Гидрогеологические исследования одиночных возмущающих скважин при нестационарном режиме методом расходометрии

В качестве примера рассмотрим интерпретацию данных ОФР по скважинам 23Д2+з и 24Д2+з с целью определения параметров третьего альбского водоносного горизонта. Перед началом проведения работ скважины были закрыты на консервацию, длительность которой составляла 15 сут, после чего проводились выпуски с постоянным дебитом. Измерение водопритоков из третьего горизонта проводилось с помощью установленного между вторым и третьим горизонтами глубинного расходомера. С помощью построенных вспомогательных графиков в координатах и 1 1№, — //-г- і были определены значения /щи ) /

Результаты вычислений (табл.1;2) изображены графически на рис.1. 10, откуда следует, что точки хорошо ложатся на прямую на всем диапазоне приведенного времени. Полученные значения водопроводи-мости по скважинам составили скв.№ 23Д2+3 - 9,2 м /сут, скв.№ 24Д2+3 - 16,9 м2/суг.

В целях проверки излагаемой методики ОФР, на указанных скважинах были проведены опытные выпуски с постоянным понижением. Результаты интерпретации данных проводились путем построения графиков в координатах i/AQi{) ty-l Полученные значения параметров следующие: скважина Ш 23Д2+3 -9,6 м2/суг; скважина Ш 24Д2+3 -16,0 м2/сут. Таким образом, расхождения в оценке параметров по двум методикам не превышают 6%. Игнорирование факта изменения дебита, и использования в расчетах абсолюїного времени от начала ОФР, приводит к деформации графиков временного прослеживания и затруднению интерпретации полученных результатов. На рис.Ш.II представлены графики, построенные по данным таблиц I и 2 в координатах &O/AQI (jf) -rgJ. Как видно из рисунка, на графиках отчетливо выделяются два участка, оценка параметров по которым дает следующие значения:

По первому участку. Скважина Ш 23Д2+3 -6,3 м2/сут; скважина №. 24Д2+3 - 22,0 м 7сут. По второму участку. Скважина Нг 23Д2+3 --9,6 м2/сут; скважина Ш 24Д2+3 - 17,1 м2/сут. Таким образом, использование в расчетах абсолютного времени, особенно на первых этапах возбуждения скважины, может привести к ошибкам в определении параметров до 30%. По истечении некоторого периода (в данном случае около 15-20 часов), возможна замена приведенного времени на абсолютное от начала ОФР.

Гидрогеологические исследования одиночных возмущающих скважин при стационарном режиме методом расходометрии.

По истечении определенного периода времени после возмущения скважины, режим движения в ней может рассматриваться как установившийся. Здесь имеется в виду такое его состояние, при котором изменения уровня воды в скважине находятся в пределах точности средств измерения или не имеют направленного характера. В этом случае гидродинамический режим каждого горизонта может быть описан известной формулой Дюпюи /56,78/ где: A Qc - установившееся изменение дебита -того горизонта; шс - водопроводимость і -того горизонта; Яп1 - приведенный радиус влияния скважины; / - радиус скважины в пределах і -того горизонта с учетом "СКИН-эффекта". В ряде работ /28,29,56/ отмечается, что коэффициент 0,366 9 Rnl/%i в выражении (3.20) изменяется в узком диапазоне от 1,15 до 1,45, и может быть принят за постоянную величину и использоваться яри решении задачи о нахождении водопроводимосги по данным удельного дебита. Результаты полевых исследований, проводимых на описываемой площади, свидетельствуют о том, что данное утверждение нельзя признать абсолютно верным. Оценка параметров по такой методике является весьма приближенной, и может быть использована лишь для ориентировочных сопоставлений разреза. Вместе с тем изучение гидродинамических процессов в скважинах при стационарном режиме фильтрации является одной из важнейших задач с точки зрения совместной эксплуатации водоносных горизонтов системой скважин, особенно там, где существует необходимость раздельно оценить водоотбор из каждого горизонта и характер его перераспределения в процессе эксплуатации водозаборных сооружений.

Перепишем (3.20) в следующем виде: где; д. я лQt/So; /fL s 0,366{gfinl/Vt

Дадим оценку коэффициента jfi по данных опытных работ, проводимых на скважинах водозабора, вскрывающих совместно второй и третий альбские водоносные горизонты (таблица 3). Как видно, значение At изменяется в диапазоне от 0,62 до 1,43. При значении Л =1,03, ошибка в определении водопроводимости по(3.21) составляет в среднем 40%. Такой широкий диапазон изменения ЛІ объясняется в первую очередь существенным проявлением "СКИН-эффекта" по отдельным скважинам, отложения которых представлены менее устойчивыми к разрушению породами. Вместе с тем, коэффициенты (А;) для каждого горизонта и самой скважины (Ас?) различаются не более чем на 15% (таблица 4), в силу чего можно записать: ИР1І п. - кто ПФКтгля _ 0_ _ откуда (3.22)

Выражение (3,22) удобно использовать при корректировке удельных дебитов горизонтов, которые в процессе эксплуатации, в силу ряда причин (коррозионное зарастание фильтров, суффазионный вынос и т.д.) могут изменяться. При этом, необходимость в систематическом проведении расходометрических измерений по стволу фильтра отпадает, уточнение же дебита скважины ( Ы, осуществляется по обычной методике. Учитывая, что 9І - AOI/SO ; 90 = Qe/Sv , (3.22) можно переписать в виде: А(? = 1 7 Qo (3.23), Величина 4#t в (3.22) представляет собой приращение дебита /--того горизонта, отсчитываемого от установившегося по стволу скважины перетока (Рис.Ш.12) A Q; = Qi- Qn (3.24) где Qc - дебит /-того горизонта. Подставляя (3.24) в (3.23), получим: Qi Qn + а (3.25)

Таким образом, при совместной эксплуатации двух пластов, водоот-бор из каждого будет представлять собой наложение двух процессов: откачки из скважины и перетекания из более высоконапорного горизонта в горизонт с меньшим значением напора. При этом, важно знать, как долго величина перетока между горизонтами в неработающей скважине может приниматься за постоянную величину в пределах точности существующих средств измерения.

Последовательность подготовки исходных данных

Одним из важнейших принципов прогнозирования каких-либо процессов является принцип верифицируемости /б/. То есть, прежде чем приступить к очередному шагу прогнозирования, прогностическая модель должна быть проверена на фактических данных за прошедшие периоды, и в случае возникновения расхождений, должна быть внесена корректировка либо в коэффициенты,либо в структуру модели, в зависимости от ее типа. В данном случае рассматривается жесткая физическая модель, в которой набор действующих факторов обоснован с гидродинамических позиций, однако коэффициенты ее, в силу некоторых причин (суффозия, колиматация фильтров, изменение суммарного водоотбора и др.)і могут изменяться во времени, в связи с чем целью обработки данных режимных наблюдений является: - определение темпов изменения уровня подземных вод - определение удельных понижений скважин - определение удельных понижений блоков скважин.

Определение темпов обработки уровня подземных вод осуществляется по данным режимных наблюдений за уровнем в реагирующих скважинах за прошедший период, соответствующий по длительности прогнозному. Причем, для исключения ошибки в определении темпов, связанных с включением или отключением отдельных эксплуатационных скважин, расчет должен производиться по тем наблюдательным скважинам, которые расположены в не зоны влияния их радиуса, то есть за пределами kt . Для этих скважин строятся графики снижения уровня во времени и производится осреднение реальнонаблюдаемых значений прямой линией, угловой коэффициент которой будет соответствовать темпам снижения уровня. Далее строится карта темпов снижения уровня (Рис.ІУ.З), по которой определяются темпы для эксплуатационных скважин путем интерполяции.

Определение удельных понижений эксплуатационных скважин ( :) осуществляется по данным наблюдений за режимом уровня и дебита эксплуатационных и наблюдательных скважин. Из журнала режимных наблюдений выписываются все резкие изменения расхода, соответству ющие обычно остановке насосных агрегатов или пуску их в работу, и соответствующие им изменения уровня подземных вод. Величина удельного понижения определяется по зависимости: 1 _ Hi-Hi-f -У АІі ьг - Tfrt (4.Ю) где;Hi-i- положение уровня подземных вод до резкого изменения де бита скважины НІ - положение уровня в скважине спустя пе риод Шг) после изменения дебита скважины. Причем; л ti ,0 V - темпы снижения уровня, снятые по ближайшей наблюдательной скважине,расположенной за пределами за тот же период. Среднее значение удельных понижений по каждой скважине определяется по формуле: г _ 2 6с -7Т- (4.II) где ft - количество определений. Величину удельного понижения блока скважин также целесообразно определять по данным режимных наблюдений по наблюдательным и эксплуатационным скважинам за прошедший период следующим образом.

Первоначально определяется фактическое снижение уровня для каждой эксплуатационной скважины за прошедший период. По реагирующим скважинам определяются темпы снижения уровня ( V) по изложенной методике. Определяется срезка уровня, связанная с изменением дебита самой скважины, равная произведению приращения дебита рассматриваемой скважины на величину ее удельного понижения.

Далее расчитывается величина д равная: (4.12) где, - понижение уровня в рассматриваемой скважине за период изменение дебита скважины удельное понижение скважины и блока скважин,л Qf;- приращение дебита блока скважин. График зависимости (4.12) представляет собой прямую линию в коор-динатах 4 Не г 4$ - выходящюю из начала координат с угловым коэффициентом, соответствующим значению Ci .

Похожие диссертации на Регулирование режима эксплуатации подземных вод действующим водозабором на основе краткосрочного гидродинамического прогнозирования в сложных условиях (на примере Южно-Мангышлакского артезианского бассейна)