Изучение геологического строения массивов горных пород. Расчленение горизонтально-слоистых сред. Изучение подземных вод в массивах горных пород, страница 18

Введенный в скважину электролит постепенно проникает в окружающие горные породы. Проникновение будет, естественно, наибольшим в направлении движения подземных вод. В однородном гранулярном фильтрующем пласте зона пород, насыщенных электролитом, примет форму вытянутого языка (Рис. 10.а). По вертикали его размер, в необсаженных скважинах будет определяться мощностью водоносного пласта, а для обсаженных - интервалом, соответствующим длине фильтра. Его ширина в несколько раз превысит диаметр скважины. Таким образом, на некоторой глубине от поверхности земли создается увеличивающееся с течением времени тело высокой электропроводности. На поверхности земли по наблюдательным лучам находят положение эквипотенциальной линии, соответствующей начальной форме зоны электролита («заряженного тела»). При малых скоростях потока эта форма близка к круговой (Рис. 10.б). Если через некоторое время вновь определить положение эквипотенциальных линий, то оно окажется смещенным по отношению к начальному. Это смещение будет наибольшим в направлении перемещения тела высокой электропроводности, иначе говоря, в направлении движения подземных вод. Для получения более надежных данных последовательно снимают несколько эквипотенциальных линий. При скорости движения потока, превышающей 3 м/сут, эти линии снимают непрерывно. В случае меньших скоростей между последующими съемками допускается перерыв в 1-2 ч. Продолжительность всего цикла наблюдений на скважине обычно длится от 8-10 ч до 2-3 сут. В течение этого времени в скважину несколько раз добавляют соль, добиваясь тем самым непрерывного поступления электролита в окружающую среду.

По направлению среднемаксимального смещения всех эквипотенциальных линий находят наиболее вероятное направление движения подземных вод. Для определения скорости потока строят график, по оси ординат, которого откладывают значения максимального смещения Δl, а по оси абсцисс - промежуток времени между съемками эквипотенциальных линий (Рис. 10. в). Конечная часть графика постепенно выполаживается. Это явление связано с тем, что после того, как солевое тело сильно вытянется, оно перестает уже быть эквипотенциальным, т. е. таким, в котором все точки находятся под одним и тем же потенциалом. Потенциал вдоль языка электролита заметно падает. В результате приращение его длины приводит к меньшему, чем в начале, смещению эквипотенциальных линий. Наконец, это смещение становится совершенно незаметным, и график переходит в прямую линию, параллельную оси абсцисс.

Скорость движения подземных вод лучше всего определять по средней части графика, где он, после усреднения случайных отклонений, представляет собой прямую линию, наклоненную под тем или иным углом к оси абсцисс. Задавшись в этой части графика двумя точками, находят действительную скорость потока v как отношение смещения солевого тела  Δl за промежуток времени  Δt v=Δl/Δt

Резистивиметрические исследования заключаются в определении удельных электрических сопротивлений промывочной жидкости или воды, заполняющей ствол скважины. Сопротивление жидкости в стволе скважины замеряется резистивиметром, представляющим собой каротажный зонд малых размеров (в виде отрезка трубы) изготовленный из изоляционного материала. 

С помощью резистивиметрического метода можно установить места подтока подземных вод в ствол скважины, вычислить скорость их фильтрации и оценить минерализацию этих вод. Суть этого метода в следующем. С помощью резистивиметра определяется сопротивление воды по всему стволу скважины. Затем в скважине создают повышенную концентрацию электролита, для чего по всему стволу несколько раз перемещают прикрепленные к каротажному кабелю мешки, наполненные солью (NaCI). Концентрацию электролита доводят до 2-3 г/л, что соответствует удельному сопротивлению примерно 2-3 Омм. О равномерности созданной концентрации электролита судят по контрольной резистивиметрической диаграмме (Рис. 11), снятой по всему стволу скважины

 

Рисунок 11 Совокупность резистивиметрических кривых