Другие предметы \ Инженерная геофизика

Изучение геологического строения массивов горных пород. Расчленение горизонтально-слоистых сред. Изучение подземных вод в массивах горных пород, страница 19

или в пределах подлежащего изучению интервала. Повторные замеры сопротивлений, т. е. снятие разистивиметрических диаграмм, по которым определяются скорости вымывания электролита из ствола скважин, начинают производить через определенные интервалы времени, которые зависят от количества опресняющей воды и колеблются от 15- 30 мин до нескольких суток и даже недель. При этом записывается время начала и окончания снятия каждой резистивиметрической диаграммы.

Полученные в результате наблюдений кривые удельных сопротивлений характеризуют изменение концентрации электролита вдоль исследованного интервала в последовательные моменты времени. Анализ совокупности этих кривых позволяет выделить отдельные участки или зоны относительно быстрого возрастания сопротивления, соответствующие местам интенсивного опреснения раствора, т. е. местам наиболее активной циркуляции подземных вод. По конфигурации кривых сопротивлений можно определить качественные особенности фильтрации подземных вод, а также степень трещиноватости и проницаемости стенок скважины в исследуемом интервале.

Кроме того, анализ, конфигурации резистивиметрических кривых в ряде случаев позволяет установить наличие вертикальных перемещений подземных вод водоносных горизонтов, обладающих различными напорами.

Равномерный вымыв электролита из скважин позволяет вычислить скорость фильтрации для различных интервалов.

Для ламинарного течения используется следующая формула определения скорости фильтрации в породе:

1,81d C¹−C⁰

V_Ф= lg , (*) m(t_n−t₁) C_n−C₀

где d - диаметр скважины; С₀ - естественная концентрация электролита в подземных водах; C₁ и С_п - концентрация электролита в скважине в моменты времени t₁ и t_n; m - коэффициент проницаемости стенок скважины, изменяющийся от 0,5 до 4; для хорошо промытых необсаженных скважин m=2.

По каждому выделенному для обработки участку скважины по резистивиметрическим диаграммам определяют сопротивление воды ρ_в0, ρ_в1 и ρ_вn и с помощью номограмм (приложение 1) определяют концентрацию электролита. Затем строят график, где по оси ординат в логарифмическом масштабе откладываются значения С_п-С₀ в г/л, а по оси абсцисс - время в арифметическом масштабе (рис. 12).

Согласно уравнению (*), точки графика должны лечь на прямую с угловым коэффициентом

lg(C1 −C0)−lg(Cn −C0) tgα= _.

tn −t1

Угловой коэффициент находится графически как отношение разности ординат к разности абсцисс двух произвольно выбранных точек:

Рисунок 12Пример графика дляопределения скорости фильтрации

tgα= (l₁−l₂)/ M(t₂−t₁) _,

где l₁ н l₂ - ординаты первой и второй точек от горизонтальной прямой с единичной ординатой, см; М - модуль логарифмической сетки, см; t₂ - t₁ - промежуток времени, соответствующий двум взятым точкам.

Окончательно скорость фильтрации рассчитывается по формуле

V_Ф=1,81dtgα_.

Вопросы для самоконтроля

1 В чем сущность метода заряда?

2 Почему эквипотенциальные лини на поверхности смещаются по направлению потока?

3 От чего будет зависеть величина смещения эквипотенциальных линий?

4 Какой параметр определяется с помощью резистивиметра?

5 В чем суть резистивиметрических определений скорости фильтрации?

6 Влияет ли на скорость фильтрации минерализация подземных вод?

Лабораторная работа 1

«Определение направления и скорости движения подземных вод методом заряда»

Цель работы: ознакомление с электрометрическим методом изучения динамики подземных вод.

Материалы и оборудование: миллиметровая бумага, калькулятор.

Задание

По данным наблюдений методом заряженного тела проведенных в одиночной скважине определить направление и скорость движения потока подземных вод. Данные полевых наблюдений представлены в таблицах 17-21.

Таблица 17 Вариант 1