Гідродинамічні дослідження свердловин: види і методи


Для визначення експлуатаційних характеристик водяних свердловин поряд з геофізичними методами досліджень застосовують гідродинамічні тести, завдяки яким можна визначити дебет колодязя і характеристики залягаючих водоносних пластів. Гідродинамічні дослідження свердловин (ДДІВ) дозволяють з'ясувати перспективність добуває воду об'єкта, причому як працюючого, так і законсервованого. Різні методи ДДІВ дають можливість оцінити не тільки характеристики околоскважинных порід, але і параметри віддалених від місця буріння зон водоносного пласта.

В ході гідродинамічних досліджень свердловин враховується розташування їх фільтруючої частини по відношенню до водоносних шарах. Це співвідношення характеризує такий показник, як ступінь недосконалості свердловини за характером і ступенем розкриття пласта.

  • Які існують методи ДДІВ
  • Аналіз індикаторної діаграми
  • Крива відновлення тиску
  • Крива відновлення рівня
  • Методика гидропрослушивания
  • Характеристика свердловини

Які існують методи ДДІВ

Є способи досліджень при стабільних фільтруючих режимах і нестабільних. До перших відноситься аналіз індикаторної діаграми, до других такі аналітичні методики:

  • крива відновлення водяного тиску;
  • крива спадання тиску;
  • відновлення рівня;
  • графік припливу;
  • гидропрослушивание.

Аналіз індикаторної діаграми

гідродинамічні дослідження свердловин

Приклад індикаторної діаграми свердловини

Цей метод ГДІ використовують для визначення оптимального режиму роботи свердловини. Діаграми будуються виходячи з взаємовідносини депресії, наданої на водоносний пласт і зміни від цього її продуктивності. Даний метод застосовується на діючих колодязях з високою продуктивністю. Передбачається здійснення замірів позначених взаємовідносин при декількох режимах експлуатації.

Завдяки аналізу ІД визначаються такі параметри, як тиск у пласті і ступінь продуктивності діючої свердловини. Також цей спосіб, входить в гідродинамічні дослідження свердловин, дозволяє побічно визначити фільтраційні властивості порід водоносного горизонту. Здатність околоскважинных порід до фільтрації не враховуються, якщо визначається що це недосконала свердловина за характером або ступеня розкриття водоносного пласта.

Крива відновлення тиску

Дана аналітична методика ГДІ застосовна для колодязів з високою і стабільною продуктивністю. Метод полягає в реєстрації тиску після закриття устя свердловини, для чого обсадна труба герметизується, внаслідок чого приплив рідини припиняється. Досліджуючи динаміку підвищення тиску, що відбувається протягом тривалого періоду (від доби до декількох тижнів), можна оцінити параметри досліджуваного пласта не тільки в наближених до свердловині зонах, але і на віддалених ділянках. Похибка оцінки параметрів можуть внести функціонують неподалік криниці, що ведуть відбір з того ж водоносного горизонту.

Крива відновлення рівня

види гідродинамічного недосконалості свердловини

Зворотна динаміка заповнення порожнини колодязя водою характеризує тиск у водоносному шарі

Така методика аналізу потенційної продуктивності проводиться на колодязях з низьким тиском пластової рідини, що може бути наслідком недосконалості свердловини як за характером, так і за ступенем розкриття водоносного пласта. Певну роль при цьому відіграють геофізичні властивості фільтруючих порід. Приплив води з горизонту провокується тим, що в обсадну трубу нагнітається повітря компресором, який змушує рідину йти назад в пласт. Зворотна динаміка заповнення порожнини колодязя водою характеризує тиск у водоносному шарі, за яким, при застосуванні такого методу ДДІВ, визначається дебет джерела.

Методика гидропрослушивания

Гідродинамічні методи дослідження свердловин включають в себе і такий спосіб аналізу досліджуваних пластів, як гидропрослушивание. Дана методика ДДІВ дозволяє отримати інформацію про наявність тектонічних деформацій і ліній виклинювання (наявності поділяють водоносний горизонт розмежувальних перегородок). Для здійснення такого дослідження задіюється кілька сусідніх свердловин, що добувають з одного водоносного горизонту. Коли в одному колодязі штучно змінюють тиск, рідина в іншому колодязі реагує на такі явища. За ступенем цієї реакції можна судити про характеристики пласта та наявність/відсутність перегороджують перешкод у просторі між свердловинами.

Якщо при обуренні однієї свердловини параметри тиску в інший не змінилися, це свідчить про наявність непроникного для рідини екрану, обумовленого геофізичними особливостями водоносного горизонту. Завдяки методу гидропрослушивания виявляються такі геофізичні особливості пласта, які не визначаються при гідрологічної розвідки і геологічного вивчення водоносного горизонту.

Характеристика свердловини

види недосконалості свердловин

Схема пристрою стандартної артезіанської свердловини

Крім параметрів водоносного горизонту, що визначаються застосуванням методів ГДІ, на продуктивність свердловини впливає її досконалість, для оцінки якого враховуються такі параметри, як ступінь, а також характер розкриття водоносного пласта.

Вчинені колодязі бувають вкрай рідко. Це означає, що робоча частина повністю занурена у водоносний шар на всю його товщину, при цьому фільтраційні властивості товщі рівномірно по всій довжині фільтра. У цьому випадку фільтрація рідини в порожнину колодязя відбувається однаково з усіх сторін. На практиці досягти досконалості дуже важко. У більшості випадків спостерігаються два види недосконалості.

Недосконалість свердловин за ступенем розкриття означає, що їх фільтруючий елемент займає не всю товщину водоносного горизонту. У цьому випадку потік рідини в порожнину колодязя відбувається не радіально, а радіально-сферично (у верхній частині всмоктування відбувається з боків, внизу, — завихрення потоків). Якщо довжина розтину пласта набагато менше товщини водоносного шару (точкове джерело), то переважає тільки сферичне всмоктування води.

Недосконалість свердловин за характером розтину визначається тоді, коли геофізичні (фільтраційні) властивості привибійної зони (навколо фільтра) сильно відрізняються від таких самих параметрів самого водоносного пласта. Таке буває при кольматації глибинного колодязя або значному діаметрі свердловини, застосованої для розкриття водного горизонту.